一種涂覆型復(fù)合材料桿塔的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種涂覆型復(fù)合材料桿塔，包括本體，所述的本體的外部涂覆有涂料層，本體為復(fù)合材料層，所述的復(fù)合材料層為聚氨酯或者環(huán)氧樹脂復(fù)合玻璃纖維。本實(shí)用新型具有防水性、防腐性、耐溫性和抗老化的性能好，壽命長(zhǎng)、抗UV性好和外觀美觀，同時(shí)環(huán)保和生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)減少傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中附加表面料有毒物質(zhì)釋放問題，適合在桿塔領(lǐng)域廣泛推廣。
【專利說明】
一種涂覆型復(fù)合材料桿塔
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型屬于桿塔技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種涂覆型復(fù)合材料桿塔。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)外輸電線路中使用較為廣泛的桿塔主要有木質(zhì)桿塔、混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土桿塔、鋼管混凝土桿塔、鋼管桿和鐵塔等幾類。因此，傳統(tǒng)的輸電桿塔普遍存在質(zhì)量大、易腐爛、銹蝕或開裂等缺陷，耐久性差，使用壽命較短并且施工運(yùn)輸和運(yùn)行維護(hù)困難，容易出現(xiàn)各種安全隱患。木材桿會(huì)遭到腐蝕，鋼材會(huì)生銹，因此需要定期的檢查及維修。防銹復(fù)合劑的使用也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生有害的作用。即使環(huán)境問題能解決，鋼材比較重也不易于操作?；炷翖U比鋼材更重。但其運(yùn)輸及操作混凝土桿塔的費(fèi)用更大。
[0003]輸電線路桿塔結(jié)構(gòu)，是電力架空線路設(shè)施中特殊的支撐結(jié)構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)性能直接影響著線路的安全性、經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行可靠性。隨著我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展，輸電線路工程呈現(xiàn)出長(zhǎng)距離、規(guī)?；?、大型化的發(fā)展趨勢(shì)。目前，輸電線路桿塔一般由鋼材和混凝土組成。特別是大量鋼結(jié)構(gòu)桿塔的使用，其對(duì)鋼材的需求量也在逐年上升，消耗了大量礦產(chǎn)資源，造成生態(tài)環(huán)境的污染。同時(shí)，大量采用鋼材作為鐵塔材料，也給桿塔的施工運(yùn)輸、運(yùn)行維護(hù)帶來了諸多困難。因此，采用新型環(huán)保復(fù)合材料代替鋼材成為輸電行業(yè)的一種發(fā)展趨勢(shì)。
[0004]雖然現(xiàn)在復(fù)合材料桿塔也在被廣泛的使用，但是現(xiàn)有的復(fù)合材料桿塔還存在很多缺點(diǎn)。如現(xiàn)有的復(fù)合材料桿塔未能完全解決抗UV、抗高溫和耐火性差的問題，也造成的現(xiàn)有復(fù)合材料桿塔使用中耐溫性差、壽命短的問題，原有添加抗性樹脂材料大大的增加了企業(yè)的成本?，F(xiàn)有的復(fù)合材料桿塔的一般采用的材料為有毒性，不環(huán)保，易揮發(fā)有毒氣體在生產(chǎn)中對(duì)生產(chǎn)工人容易造成傷害，同時(shí)現(xiàn)有的復(fù)合材料桿塔的生產(chǎn)工藝通過兩次混料浸潤(rùn)，工藝比較復(fù)雜，同時(shí)原有抗性材料浸潤(rùn)不均勻，內(nèi)層基礎(chǔ)樹脂容易溢出表面，造成產(chǎn)品品質(zhì)差升。
[0005]中國(guó)專利:申請(qǐng)?zhí)?00910209876.6，公開了為一種復(fù)合材料桿塔，包括本體，置于本體外的第一外層和第二外層，以及置于本體內(nèi)的泡沫填充物，所述的本體為包括樹脂與絕緣纖維的復(fù)合材料，所述的第一外層為包括耐候性樹脂與絕緣纖維的復(fù)合材料，所述的第二外層為氟或氟的聚合物，所述的本體、第一外層、第二外層和本體內(nèi)的泡沫填充物構(gòu)成復(fù)合材料桿塔。該實(shí)用新型解決了復(fù)合材料桿塔部分抗拉紫外線、防水、阻燃和耐腐蝕性，但還存在抗拉強(qiáng)度和耐溫性能不強(qiáng)，工藝復(fù)雜，填充泡沫壽命短問題，同時(shí)由于內(nèi)外層硬度、密度、膨脹系數(shù)不統(tǒng)一造成產(chǎn)品在溫差變化大的時(shí)候出現(xiàn)內(nèi)層分層和內(nèi)部擠裂現(xiàn)象，產(chǎn)生自強(qiáng)度破壞。
[0006]現(xiàn)有的復(fù)合材料桿塔的耐高溫、耐火、外觀性差，尤其極端天氣下，表面硬度低外力很容易損壞，使用壽命短，且在極寒的條件下，導(dǎo)致桿塔的壽命終止，外觀不美觀，在需要更換，浪費(fèi)材料和增加成本，且浪費(fèi)大量人力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有多層復(fù)合材料桿塔的不足，提供一種防水性、防腐性、抗拉強(qiáng)度高和抗老化的性能好，壽命長(zhǎng)和抗UV性好和外觀美觀，同時(shí)環(huán)保和生產(chǎn)成本低的涂覆型復(fù)合材料桿塔。
[0008]具體的技術(shù)方案如下:
[0009]—種涂覆型復(fù)合材料桿塔，包括本體:所述的本體的外部涂覆有涂料層，本體為復(fù)合材料層，所述的復(fù)合材料層為聚氨酯或環(huán)氧樹脂混合玻璃纖維。
[0010]所述的涂料層包括附著加固層和增強(qiáng)耐侯層，附著加固層和增強(qiáng)耐侯層依次設(shè)在復(fù)合材料層上。
[0011]所述的附著加固層包括基礎(chǔ)底料層，基礎(chǔ)底料層為氟碳涂料層、納米金屬涂料層或者納米非金屬涂料層中的一種以上的制成。
[0012]更進(jìn)一步，附著涂覆需要定溫固化加固。
[0013]—種涂覆型復(fù)合材料桿塔的制備方法，具體的工藝步驟如下:
[0014](I)將纖維材料通過混合噴注浸潤(rùn)設(shè)備；
[0015](2)將浸潤(rùn)好樹脂的纖維纏繞到模具上得到復(fù)合材料桿塔；
[0016](3)取涂層材料一定量并稀釋攪拌均勻；
[0017](4)將攪拌好的涂料通過專用環(huán)狀涂覆設(shè)備均勻的噴涂到復(fù)合材料桿塔外部，噴涂設(shè)備可按照工藝要求涂覆厚度均勻的噴涂抗性涂料，形成涂料層；
[0018](5)將噴好涂料層的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中加溫固化，此固化為結(jié)構(gòu)和表面同期固化；
[0019](6)將固化后的桿塔通過脫模設(shè)備脫去模具，封上封頭即可得到本新型涂覆型復(fù)合材料桿塔。
[0020]—種涂覆型復(fù)合材料桿塔的制備方法，具體的工藝步驟如下:
[0021 ] (I)將纖維材料通過混合噴注浸潤(rùn)設(shè)備；
[0022](2)將浸潤(rùn)好樹脂的纖維纏繞到模具上得到復(fù)合材料桿塔；
[0023]( 3)纏繞好后的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中初步固化；
[0024](4)取涂層材料一定量并稀釋攪拌均勻；
[0025](5)將初步固化好的復(fù)合材料桿塔置于混合環(huán)狀噴涂設(shè)備中，通過自動(dòng)化程序控制噴涂頭在復(fù)合材料桿塔外部均勻的噴上一定厚度的涂料層；
[0026](6)將噴好涂料層的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中加溫固化；
[0027](7)將固化后的桿塔脫去模具，封上封頭即可得到本涂覆型復(fù)合材料桿塔。
[0028]更進(jìn)一步的，所述的加溫固化中控制的固化時(shí)間按照涂層材料不同分別為lh、1.5h、2h，控制的固化溫度為80-230°。
[0029]更進(jìn)一步的，所述的纏繞后桿塔本體初步固化中控制的固化時(shí)間為1.5h，控制的加熱溫度為120°。
[0030]更進(jìn)一步的，所述的涂料噴附控制的厚度為25-50微米。
[0031]更進(jìn)一步的，所述的涂料噴附要噴附兩種涂料的時(shí)候，首先將涂料層I在復(fù)合材料桿塔上然后加溫固化，固化后再將涂料層Π均勻的噴附在涂料層I上面接著再固化。
[0032]更進(jìn)一步的，所述的涂料層也可以在自然室外溫度下固化表面。
[0033]更進(jìn)一步的，所述的給舊復(fù)合材料桿塔翻新的時(shí)候，直接將配好的涂料均勻的噴覆到舊的復(fù)合材料桿塔上形成一定厚度的涂料層，然后將噴覆后的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中進(jìn)行固化，然后將固化后的桿塔脫去模具，封上封頭即可得到本涂覆型復(fù)合材料桿塔。通過這個(gè)方法可以將原有舊的復(fù)合材料桿塔修復(fù)成新的復(fù)合材料桿塔，從而使得舊的復(fù)合材料桿塔可以重新的成為新桿塔，能夠回收利用舊桿塔，節(jié)約成本，更加的環(huán)保。
[0034]本實(shí)用新型的有益效果:
[0035]1、本實(shí)用新型采用了多向經(jīng)瑋纏繞的聚氨酯或環(huán)氧樹脂混合玻璃纖維為復(fù)合材料的主體，然后再用多頭或單頭纏繞的方法纏繞在模具上作為桿塔的主體，從而保證桿塔整體的抗拉強(qiáng)度，樹脂混合玻璃纖維具有較高的強(qiáng)度、耐酸堿性使得本實(shí)用新型具有重量輕、絕緣、安裝豎立方便，抗腐蝕，強(qiáng)度高。
[0036]2、再通過在主體外部均勻涂覆涂料的方式，在主體的外部涂覆上一層以上的涂料層，本實(shí)用新型選用的氟碳涂料能夠更好的與主體材料更好的融合成一體，大大的增加復(fù)合材料桿塔的耐溫耐火性能和抗老化性能好，壽命長(zhǎng)和隔絕UV性好和外觀美觀。
[0037]3、本實(shí)用新型的涂料中增加了顏料，可以根據(jù)用戶的需求添加不同的顏料，從而使得復(fù)合材料體現(xiàn)不同的顏色，從而使得復(fù)合材料桿塔呈現(xiàn)不同的顏色，使得桿塔的外觀更加美觀。
[0038]4、本實(shí)用新型可以將原有舊的復(fù)合材料桿塔修復(fù)成新的復(fù)合材料桿塔，從而使得舊的復(fù)合材料桿塔可以重新的成為新桿塔，能夠回收利用舊桿塔，節(jié)約成本，更加的環(huán)保。
[0039]5、本實(shí)用新型具有防火性、防腐性、抗拉強(qiáng)度高和抗老化的性能好，壽命長(zhǎng)和抗UV性好和外觀美觀，同時(shí)環(huán)保和生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)，適合在桿塔領(lǐng)域廣泛推廣。
【附圖說明】
[0040]附圖1是實(shí)施例1的涂覆型復(fù)合材料桿塔橫截面示意圖；
[0041 ]附圖2是實(shí)施例1的涂覆型復(fù)合材料桿塔制備方法的流程示意圖；
[0042]附圖3是實(shí)施例2、3的涂覆型復(fù)合材料桿塔制備方法的流程示意圖；
[0043]附圖4是實(shí)施例3的涂覆型復(fù)合材料桿塔橫截面示意圖。
[0044]圖中標(biāo)識(shí):1-模具層、2_本體、3_涂料層1、4_涂料層Π。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0046]實(shí)施例1:
[0047]如圖1、2所示，一種涂覆型復(fù)合材料桿塔，包括本體，本體的外部涂覆有涂料層，本體為復(fù)合材料層，所述的復(fù)合材料層為聚氨酯。所述的涂料層包括附著加固層和增強(qiáng)耐侯層，附著加固層和增強(qiáng)耐侯層依次設(shè)在復(fù)合材料層上。所述的附著加固層包括基礎(chǔ)底料層，基礎(chǔ)底料層為氟碳涂料層
[0048]—種涂覆型復(fù)合材料桿塔的制備方法，具體的工藝步驟如下:
[0049](I)將纖維材料通過混合噴注浸潤(rùn)設(shè)備；
[0050](2)將浸潤(rùn)好樹脂的纖維纏繞到模具上得到復(fù)合材料桿塔；
[0051 ] (3)纏繞好后的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中初步固化；
[0052](4)取涂層材料一定量并稀釋攪拌均勻；
[0053](5)將初步固化好的復(fù)合材料桿塔置于混合環(huán)狀噴涂設(shè)備中，通過自動(dòng)化程序控制噴涂頭在復(fù)合材料桿塔外部均勻的噴上一定厚度的涂料層；
[0054](6)將噴好涂料層的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中加溫固化；
[0055](7)將固化后的桿塔脫去模具，封上封頭即可得到本涂覆型復(fù)合材料桿塔。
[0056]更進(jìn)一步的，所述的加溫固化中控制的固化時(shí)間為lh，控制的加熱溫度為80°。
[0057]更進(jìn)一步的，所述的涂料噴附控制的厚度為35微米。
[0058]實(shí)施例2:
[0059 ]如圖3所示，一種涂覆型復(fù)合材料桿塔，包括本體:所述的本體的外部涂覆有涂料層，本體為復(fù)合材料層，所述的復(fù)合材料層為環(huán)氧樹脂混合玻璃纖維。所述的涂料層包括附著加固層和增強(qiáng)耐侯層，附著加固層和增強(qiáng)耐侯層依次設(shè)在復(fù)合材料層上。所述的附著加固層包括基礎(chǔ)底料層，基礎(chǔ)底料層為納米金屬涂料層。
[0060]一種涂覆型復(fù)合材料桿塔的制備方法，具體的工藝步驟如下:
[0061 ] (I)將復(fù)合材料放到浸潤(rùn)設(shè)備中；
[0062](2)將配制好的復(fù)合材料纏繞到模具上得到復(fù)合材料桿塔；
[0063]( 3)纏繞好后的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中初步固化；
[0064](4)按涂料的配方取一定量并攪拌均勻；
[0065](5)在初步固化固化好的復(fù)合材料桿塔外部均勻的噴上一定厚度的涂料；
[0066](6)將噴好涂料的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中加溫固化；
[0067](7)將固化后的桿塔脫去模具，封上封頭即可得到本涂覆型復(fù)合材料桿塔。
[0068]更進(jìn)一步的，所述的加溫固化中控制的固化時(shí)間為lh，控制的加熱溫度為230°。
[0069]更進(jìn)一步的，所述的涂料噴附控制的厚度為25微米。
[0070]實(shí)施例3:
[0071 ]如圖3、4所示，一種涂覆型復(fù)合材料桿塔，包括本體，本體的外部涂覆有涂料層，本體為復(fù)合材料層，所述的復(fù)合材料層為聚氨酯或環(huán)氧樹脂混合玻璃纖維。所述的涂料層包括附著加固層和增強(qiáng)耐侯層，附著加固層和增強(qiáng)耐侯層依次設(shè)在復(fù)合材料層上。所述的附著加固層包括基礎(chǔ)底料層，基礎(chǔ)底料層為氟碳涂料層和納米金屬涂料層。
[0072]—種涂覆型復(fù)合材料桿塔的制備方法，具體的工藝步驟如下:
[0073](I)將復(fù)合材料放到浸潤(rùn)設(shè)備中；
[0074](2)將配制好的復(fù)合材料纏繞到模具上得到復(fù)合材料桿塔；
[0075]( 3)纏繞好后的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中初步固化；
[0076](4)按涂料的配方取一定量并攪拌均勻；
[0077](5)在初步固化固化好的復(fù)合材料桿塔外部均勻的噴上一定厚度的氟碳的涂料層13；
[0078](6 )將噴好涂料的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中第一次加溫固化；
[0079](7)在初步固化固化好的復(fù)合材料桿塔外部均勻的噴上一定厚度的納米金屬的涂料層Π4;
[0080 ] (8)將噴好涂料的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中第二次加溫固化；
[0081](9)將固化后的桿塔脫去模具，封上封頭即可得到本涂覆型復(fù)合材料桿塔。
[0082]更進(jìn)一步的，所述的加溫固化中控制的固化時(shí)間為lh，控制的加熱溫度為90°。
[0083]更進(jìn)一步的，所述的初步固化中控制的固化時(shí)間為1.5h，控制的加熱溫度為120°。
[0084]更進(jìn)一步的，所述的涂料噴附控制的厚度為50微米。
[0085]實(shí)施例4:
[0086]在上述的實(shí)施例2或3的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的改進(jìn)方案，所述的給舊復(fù)合材料桿塔翻新的時(shí)候，直接將配好的涂料均勻的噴覆到舊的復(fù)合材料桿塔上形成一定厚度的涂料層，然后將噴覆后的復(fù)合材料桿塔放到恒溫固化箱中進(jìn)行固化，然后將固化后的桿塔脫去模具，封上封頭即可得到本涂覆型復(fù)合材料桿塔。通過這個(gè)方法可以將原有舊的復(fù)合材料桿塔修復(fù)成新的復(fù)合材料桿塔，從而使得舊的復(fù)合材料桿塔可以重新的成為新桿塔，能夠回收利用舊桿塔，節(jié)約成本，更加的環(huán)保。
[0087]氟碳涂料是指以氟樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料，又稱氟碳漆、氟涂料、氟樹脂涂料等。在各種涂料之中，氟樹脂涂料由于引入的氟元素電負(fù)性大，碳氟鍵能強(qiáng)，具有特別優(yōu)越的各項(xiàng)性能:耐候性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性，而且具有獨(dú)特的不粘性和低磨擦性，其核心技術(shù)1998年誕生于美國(guó)杜邦公司，氟樹脂涂料主要的物化性能當(dāng)時(shí)在全球化工界引起轟動(dòng)。
[0088]具體試驗(yàn):
[0089]在實(shí)驗(yàn)室中將在本體氟碳材料、著色劑、固化劑和稀釋劑的涂料噴覆在本體上后進(jìn)行加溫固化，經(jīng)過試驗(yàn)設(shè)備測(cè)出復(fù)合材料桿塔的硬度高達(dá)H3-H5，氟碳涂料與本體的結(jié)合度都非常高，二次附著納米陶瓷涂層能夠抗400-300攝氏度的高溫；同時(shí)能夠抵抗4段每段1080小時(shí)的加速老化試驗(yàn)，也就是說能夠達(dá)到抗UV老化時(shí)間為至少60年。
[0090]本實(shí)用新型的有益效果:
[0091]1、本實(shí)用新型采用了多向經(jīng)瑋纏繞的聚氨酯或環(huán)氧樹脂及玻璃纖維為復(fù)合材料的主體，然后再用纏繞的方法纏繞在模具上作為桿塔的主體，從而保證桿塔整體的抗拉強(qiáng)度，玻璃纖維混合樹脂具有較好的防水、耐酸作用使得本實(shí)用新型具有強(qiáng)度高、重量輕、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，耐腐蝕，抗鹽霧。
[0092]2、再通過在主體外部均勻涂覆涂料的方式，在主體的外部涂覆上一層以上的涂料層，本實(shí)用新型選用的氟碳涂料能夠更好的與主體材料更好的融合成一體，大大的增加復(fù)合材料桿塔抗老化的性能，耐溫變，耐火，壽命長(zhǎng)和抗UV性好和外觀美觀。
[0093]3、本實(shí)用新型的涂料中增加了顏料，可以根據(jù)用戶的需求添加不同的顏料，從而使得復(fù)合材料體現(xiàn)不同的顏色，從而使得復(fù)合材料桿塔呈現(xiàn)不同的顏色，使得桿塔的外觀更加美觀。
[0094]4、本實(shí)用新型可以將原有舊的復(fù)合材料桿塔修復(fù)成新的復(fù)合材料桿塔，從而使得舊的復(fù)合材料桿塔可以重新的成為新桿塔，能夠回收利用舊桿塔，節(jié)約成本，更加的環(huán)保。
[0095]5、本實(shí)用新型具有防水性、防腐性、耐溫、耐火性、抗拉強(qiáng)度高和抗老化的性能好，壽命長(zhǎng)和抗UV性好和外觀美觀，同時(shí)環(huán)保和生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)，適合在桿塔領(lǐng)域廣泛推廣。
[0096]以上所述的實(shí)施例，只是本實(shí)用新型的較優(yōu)選的具體方式之一，本領(lǐng)域的技術(shù)員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種涂覆型復(fù)合材料桿塔，包括本體(2)，其特征是:所述的本體(2)的外部涂覆有涂料層，本體(2)為復(fù)合材料層，所述的復(fù)合材料層為聚氨酯或環(huán)氧樹脂混合玻璃纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂覆型復(fù)合材料桿塔，其特征是:所述的涂料層包括附著加固層和增強(qiáng)耐侯層，附著加固層和增強(qiáng)耐侯層依次設(shè)在復(fù)合材料層上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂覆型復(fù)合材料桿塔，其特征是:所述的附著加固層包括基礎(chǔ)底料層，基礎(chǔ)底料層為氟碳涂料層、納米金屬涂料層或者納米非金屬涂料層中的一種以上的制成。
【文檔編號(hào)】E04H12/02GK205558437SQ201620164284
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日
【發(fā)明人】趙欣, 陳中偉
【申請(qǐng)人】趙欣