技术领域


[0001]本发明属于玻璃钢制品领域，具体涉及一种防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法。

背景技术


[0002]桥架是使电线、电缆、管缆铺设达到标准化、系列化、通用化的电缆铺设装置。其基本种类如下：


[0003]槽式电缆桥架，一种全封闭型电缆桥架，它最适用于敷设计算机电缆、通信电缆、热电偶电缆及其它高灵敏系统的控制电缆的屏蔽干扰和重腐蚀环境中电缆的防护都有较好的效果。


[0004]托盘式电缆桥架，它具有重量轻、载荷大、造型美观、结构简单、安装方便等优点，它既适合用于动力电缆的安装，也适用于控制电缆的敷设。


[0005]梯级式电缆桥架，适用于一般直径大电缆的敷设，特别适用于高、低动力电缆的敷设。


[0006]玻璃钢，铝合金和大跨距电缆桥架。


[0007]环氧树脂复合型电缆桥架:传统的金属桥架表面防腐层厚度小，在运输、安装过程中容易破损，而且表面有微细小孔，腐蚀性气体通过小孔容易进入到结构层影响防腐效果；非金属电缆桥架防腐性能较强，但机械强度不够。


[0008]其中玻璃钢电缆桥架由玻璃纤维增强塑料和阻燃剂及其它助剂组成，通过复合模压料加夹不锈钢屏蔽网压制而成。由于其所选材料具有较低的导热系数及阻燃剂的加入，使玻璃钢电缆桥架具有应用广、强度高、重量轻、结构合理、造价低、寿命长、防腐性强、施工简单、配线灵活、安装标准、外形美观等优点，可方便地与金属桥架配套使用，适用于电压在10千伏以下的电力电缆以及控制电缆、照明配线、气动、液动管缆等室内室外架空电缆沟、隧道的敷设。


[0009]目前玻璃钢桥架被广泛应用于石油、化工、电力等领域，但是由于玻璃钢电缆桥架不导电、易燃烧，其在使用过程中产生的静电往往无法消除，加上不具有阻燃功能，容易带来安全隐患，同时在特殊环境中目前所用的玻璃钢桥架的性能有限，其机械强度、防腐性能以及抗静电性能等都需要更进一步，因此就需要本领域技术人员不断地研究开发具有更高性能的玻璃钢桥架，用于满足不同条件的使用需求。

发明内容


[0010]本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，提高玻璃桥架的防腐蚀阻燃抗静电性能，拓展其应用范围。


[0011]本发明的技术方案如下：


[0012]防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，包括以下步骤：


[0013]步骤一，取以重量份计的玻璃纤维60-70份、酚醛树脂50-60份、聚碳酸酯5-10份、氢氧化铝10-20份、氧化铝3-8份、邻苯二甲酸二异癸酯5-10份、双丙酮丙烯酰胺3-6份、膨胀珍珠岩3-7份和改性氟橡胶2-5份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物一；


[0014]步骤二，将混合物一转入反应釜中，加入偶氮二异丁腈2-5份、丁二酸3-8份、无水乙醇20-30份和异丙醇30-40份，混合均匀，加热至50-60°C，保持150-200分钟，出料，得到混合物二；


[0015]步骤三，将混合物二烘干并粉碎，得到混合物三；


[0016]步骤四，将混合物三于玻璃钢拉挤机中进行拉挤成型，得到防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架。


[0017]进一步地，所述的防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，步骤一中所述改性氟橡胶的制备方法为以重量份计将氟橡胶20-30份、聚偏氟乙烯4-8份和四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物3-7份在50-60°C条件下搅拌混合制备成半成品，然后将半成品与聚四氟乙烯在反应釜中在温度为110_130°C，真空度为0.02-0.05MPa的条件下共混20-30分钟，得到改性氟橡胶。


[0018]进一步地，以上所述的防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，氟橡胶为氟橡胶246型，搅拌混合制备成半成品的搅拌时间为40-50分钟。


[0019]进一步地，所述的防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，步骤一中搅拌混合均匀的搅拌速度为130-150转/分钟，搅拌时间20-30分钟。


[0020]进一步地，所述的防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，步骤三中烘干温度为80°C，烘干时间4-5小时。


[0021]进一步地，所述的防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，步骤三中粉碎后的粒径为0·8-1mm〇


[0022]进一步地，所述的防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，步骤四中拉挤成型温度为170-200°(：，拉挤速度设定为25-30〇11/11^11。


[0023]进一步地，所述的防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，步骤一中还加入了以重量份计的改性石墨稀1-3份。


[0024]进一步地，所述的防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，以上所述改性石墨烯的制备方法为将以重量份计的石墨烯5-10份，聚苯乙烯1-3份，酚醛树脂1-3份加入到反应釜中，在惰性气体保护条件下加热至70-80°C，搅拌混合后加入二月桂酸二丁基锡0.5-1份，继续保持20-30分钟，冷却至室温，得到混合物，再将混合物转入回流装置中，加入3倍于混合物重量份的无水乙醇进行加热回流30-50分钟，过滤并烘干，得到改性石墨烯。


[0025]本发明提供制备方法得到的防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架具有优异的各项性能，其中阻燃性能达到了V-O级，拉伸强度达到了411MPa以上，弯曲强度达到了452MPa以上，冲击强度达到了33J/cm2以上，纤维含量达到了40%以上，表明电阻达到了2.8XIO6以上，耐酸、耐碱与耐中性盐雾性能都达到了3000h无异常。能够很好地应用于不同环境中。


[0026]本发明在制备方法中引入了改性氟橡胶与改性石墨烯，更进一步提升了最终产品的防腐、抗静电以及机械性能，进一步保证了产品的综合性能。


具体实施方式：


[0027]实施例1


[0028]防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，包括以下步骤：


[0029]步骤一，取以重量份计的玻璃纤维60份、酚醛树脂50份、聚碳酸酯5份、氢氧化铝10份、氧化铝3份、邻苯二甲酸二异癸酯5份、双丙酮丙烯酰胺3份和膨胀珍珠岩3份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，搅拌速度为130转/分钟，搅拌时间20分钟，得到混合物一；


[0030]步骤二，将混合物一转入反应釜中，加入偶氮二异丁腈2份、丁二酸3份、无水乙醇20份和异丙醇30份，混合均匀，加热至50°C，保持150分钟，出料，得到混合物二；


[0031]步骤三，将混合物二烘干并粉碎，其中烘干温度为80°C，烘干时间4小时，粉碎后的粒径为0.8-lmm，得到混合物三；


[0032]步骤四，将混合物三于玻璃钢拉挤机中进行拉挤成型，拉挤成型温度为170-200°C，拉挤速度设定为25cm/min，得到防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架。


[0033]实施例2


[0034]防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，包括以下步骤：


[0035]步骤一，取以重量份计的玻璃纤维60份、酚醛树脂50份、聚碳酸酯5份、氢氧化铝10份、氧化铝3份、邻苯二甲酸二异癸酯5份、双丙酮丙烯酰胺3份、膨胀珍珠岩3份和改性氟橡胶2份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，搅拌速度为130转/分钟，搅拌时间20分钟，得到混合物一；


[0036]步骤二，将混合物一转入反应釜中，加入偶氮二异丁腈2份、丁二酸3份、无水乙醇20份和异丙醇30份，混合均匀，加热至50°C，保持150分钟，出料，得到混合物二；


[0037]步骤三，将混合物二烘干并粉碎，其中烘干温度为80°C，烘干时间4小时，粉碎后的粒径为0.8-lmm，得到混合物三；


[0038]步骤四，将混合物三于玻璃钢拉挤机中进行拉挤成型，拉挤成型温度为170-200°C，拉挤速度设定为25cm/min，得到防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架。


[0039]以上步骤一中所述改性氟橡胶的制备方法为以重量份计将氟橡胶246型20份、聚偏氟乙烯4份和四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物3份在50°C条件下搅拌混合制备成半成品，搅拌时间为40分钟，然后将半成品与聚四氟乙烯在反应釜中在温度为IHTC，真空度为0.02MPa的条件下共混20分钟，得到改性氟橡胶。


[0040]实施例3


[0041]防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，包括以下步骤：


[0042]步骤一，取以重量份计的玻璃纤维63份、酚醛树脂55份、聚碳酸酯6份、氢氧化铝12份、氧化铝5份、邻苯二甲酸二异癸酯6份、双丙酮丙烯酰胺4份、膨胀珍珠岩5份和改性氟橡胶3份于混合搅拌机中搅拌混合均勾，搅拌速度为135转/分钟，搅拌时间22分钟，得到混合物一；


[0043]步骤二，将混合物一转入反应釜中，加入偶氮二异丁腈3份、丁二酸4份、无水乙醇24份和异丙醇33份，混合均匀，加热至55°C，保持160分钟，出料，得到混合物二；


[0044]步骤三，将混合物二烘干并粉碎，其中烘干温度为80°C，烘干时间4小时，粉碎后的粒径为0.8-lmm，得到混合物三；


[0045]步骤四，将混合物三于玻璃钢拉挤机中进行拉挤成型，拉挤成型温度为170-200°C，拉挤速度设定为26cm/min，得到防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架。


[0046]以上步骤一中所述改性氟橡胶的制备方法为以重量份计将氟橡胶246型24份、聚偏氟乙烯5份和四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物4份在53°C条件下搅拌混合制备成半成品，搅拌时间为45分钟，然后将半成品与聚四氟乙烯在反应釜中在温度为118°C，真空度为0.03MPa的条件下共混25分钟，得到改性氟橡胶。


[0047]实施例4


[0048]防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，包括以下步骤：


[0049]步骤一，取以重量份计的玻璃纤维66份、酚醛树脂58份、聚碳酸酯7份、氢氧化铝17份、氧化铝6份、邻苯二甲酸二异癸酯8份、双丙酮丙烯酰胺5份、膨胀珍珠岩5份和改性氟橡胶4份于混合搅拌机中搅拌混合均匀，搅拌速度为140转/分钟，搅拌时间28分钟，得到混合物一；


[0050]步骤二，将混合物一转入反应釜中，加入偶氮二异丁腈4份、丁二酸7份、无水乙醇28份和异丙醇38份，混合均匀，加热至58°C，保持180分钟，出料，得到混合物二；


[0051]步骤三，将混合物二烘干并粉碎，其中烘干温度为80°C，烘干时间5小时，粉碎后的粒径为0.8-lmm，得到混合物三；


[0052]步骤四，将混合物三于玻璃钢拉挤机中进行拉挤成型，拉挤成型温度为170-200°C，拉挤速度设定为30cm/min，得到防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架。


[0053]以上步骤一中所述改性氟橡胶的制备方法为以重量份计将氟橡胶246型28份、聚偏氟乙烯7份和四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物6份在58°C条件下搅拌混合制备成半成品，搅拌时间为46分钟，然后将半成品与聚四氟乙烯在反应釜中在温度为125°C，真空度为0.03MPa的条件下共混28分钟，得到改性氟橡胶。


[0054]实施例5


[0055]防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，包括以下步骤：


[0056]步骤一，取以重量份计的玻璃纤维70份、酚醛树脂60份、聚碳酸酯10份、氢氧化铝20份、氧化铝8份、邻苯二甲酸二异癸酯10份、双丙酮丙烯酰胺6份、膨胀珍珠岩7份和改性氟橡胶5份于混合搅拌机中搅拌混合均勾，搅拌速度为150转/分钟，搅拌时间30分钟，得到混合物一；


[0057]步骤二，将混合物一转入反应釜中，加入偶氮二异丁腈5份、丁二酸8份、无水乙醇30份和异丙醇40份，混合均匀，加热至60°C，保持200分钟，出料，得到混合物二；


[0058]步骤三，将混合物二烘干并粉碎，其中烘干温度为80°C，烘干时间5小时，粉碎后的粒径为0.8-lmm，得到混合物三；


[0059]步骤四，将混合物三于玻璃钢拉挤机中进行拉挤成型，拉挤成型温度为170-200°C，拉挤速度设定为30cm/min，得到防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架。


[0060]以上步骤一中所述改性氟橡胶的制备方法为以重量份计将氟橡胶246型30份、聚偏氟乙烯8份和四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物7份在60°C条件下搅拌混合制备成半成品，搅拌时间为50分钟，然后将半成品与聚四氟乙烯在反应釜中在温度为130°C，真空度为0.05MPa的条件下共混30分钟，得到改性氟橡胶。


[0061]实施例6


[0062]防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，包括以下步骤：


[0063]步骤一，取以重量份计的玻璃纤维66份、酚醛树脂58份、聚碳酸酯7份、氢氧化铝17份、氧化铝6份、邻苯二甲酸二异癸酯8份、改性石墨烯1份、双丙酮丙烯酰胺5份、膨胀珍珠岩5份和改性氟橡胶4份于混合搅拌机中搅拌混合均勾，搅拌速度为140转/分钟，搅拌时间28分钟，得到混合物一；


[0064]步骤二，将混合物一转入反应釜中，加入偶氮二异丁腈4份、丁二酸7份、无水乙醇28份和异丙醇38份，混合均匀，加热至58°C，保持180分钟，出料，得到混合物二；


[0065]步骤三，将混合物二烘干并粉碎，其中烘干温度为80°C，烘干时间5小时，粉碎后的粒径为0.8-lmm，得到混合物三；


[0066]步骤四，将混合物三于玻璃钢拉挤机中进行拉挤成型，拉挤成型温度为170-200°C，拉挤速度设定为30cm/min，得到防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架。


[0067]以上步骤一中所述改性氟橡胶的制备方法为以重量份计将氟橡胶246型28份、聚偏氟乙烯7份和四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物6份在58°C条件下搅拌混合制备成半成品，搅拌时间为46分钟，然后将半成品与聚四氟乙烯在反应釜中在温度为125°C，真空度为0.03MPa的条件下共混28分钟，得到改性氟橡胶。所述改性石墨烯的制备方法为将以重量份计的石墨烯5份，聚苯乙烯1份，酚醛树脂1份加入到反应釜中，在惰性气体保护条件下加热至70°C，搅拌混合后加入二月桂酸二丁基锡0.5份，继续保持20分钟，冷却至室温，得到混合物，再将混合物转入回流装置中，加入3倍于混合物重量份的无水乙醇进行加热回流30分钟，过滤并烘干，得到改性石墨烯。


[0068]实施例7


[0069]防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，包括以下步骤：


[0070]步骤一，取以重量份计的玻璃纤维66份、酚醛树脂58份、聚碳酸酯7份、氢氧化铝17份、氧化铝6份、邻苯二甲酸二异癸酯8份、改性石墨烯2份、双丙酮丙烯酰胺5份、膨胀珍珠岩5份和改性氟橡胶4份于混合搅拌机中搅拌混合均勾，搅拌速度为140转/分钟，搅拌时间28分钟，得到混合物一；


[0071]步骤二，将混合物一转入反应釜中，加入偶氮二异丁腈4份、丁二酸7份、无水乙醇28份和异丙醇38份，混合均匀，加热至58°C，保持180分钟，出料，得到混合物二；


[0072]步骤三，将混合物二烘干并粉碎，其中烘干温度为80°C，烘干时间5小时，粉碎后的粒径为0.8-lmm，得到混合物三；


[0073]步骤四，将混合物三于玻璃钢拉挤机中进行拉挤成型，拉挤成型温度为170-200°C，拉挤速度设定为30cm/min，得到防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架。


[0074]以上步骤一中所述改性氟橡胶的制备方法为以重量份计将氟橡胶246型28份、聚偏氟乙烯7份和四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物6份在58°C条件下搅拌混合制备成半成品，搅拌时间为46分钟，然后将半成品与聚四氟乙烯在反应釜中在温度为125°C，真空度为0.03MPa的条件下共混28分钟，得到改性氟橡胶。所述改性石墨烯的制备方法为将以重量份计的石墨烯8份，聚苯乙烯2份，酚醛树脂2份加入到反应釜中，在惰性气体保护条件下加热至75°C，搅拌混合后加入二月桂酸二丁基锡0.7份，继续保持26分钟，冷却至室温，得到混合物，再将混合物转入回流装置中，加入3倍于混合物重量份的无水乙醇进行加热回流40分钟，过滤并烘干，得到改性石墨烯。


[0075]实施例8


[0076]防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，包括以下步骤：


[0077]步骤一，取以重量份计的玻璃纤维66份、酚醛树脂58份、聚碳酸酯7份、氢氧化铝17份、氧化铝6份、邻苯二甲酸二异癸酯8份、改性石墨烯3份、双丙酮丙烯酰胺5份、膨胀珍珠岩5份和改性氟橡胶4份于混合搅拌机中搅拌混合均勾，搅拌速度为140转/分钟，搅拌时间28分钟，得到混合物一；


[0078]步骤二，将混合物一转入反应釜中，加入偶氮二异丁腈4份、丁二酸7份、无水乙醇28份和异丙醇38份，混合均匀，加热至58°C，保持180分钟，出料，得到混合物二；


[0079]步骤三，将混合物二烘干并粉碎，其中烘干温度为80°C，烘干时间5小时，粉碎后的粒径为0.8-lmm，得到混合物三；


[0080]步骤四，将混合物三于玻璃钢拉挤机中进行拉挤成型，拉挤成型温度为170-200°C，拉挤速度设定为30cm/min，得到防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架。


[0081]以上步骤一中所述改性氟橡胶的制备方法为以重量份计将氟橡胶246型28份、聚偏氟乙烯7份和四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物6份在58°C条件下搅拌混合制备成半成品，搅拌时间为46分钟，然后将半成品与聚四氟乙烯在反应釜中在温度为125°C，真空度为0.03MPa的条件下共混28分钟，得到改性氟橡胶。改性石墨烯的制备方法为将以重量份计的石墨烯10份，聚苯乙烯3份，酚醛树脂3份加入到反应釜中，在惰性气体保护条件下加热至80°C，搅拌混合后加入二月桂酸二丁基锡1份，继续保持30分钟，冷却至室温，得到混合物，再将混合物转入回流装置中，加入3倍于混合物重量份的无水乙醇进行加热回流50分钟，过滤并烘干，得到改性石墨烯。


[0082]对照例


[0083]一种防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架的制备方法，包括以下步骤：


[0084]步骤一，取以重量份计的玻璃纤维66份、酚醛树脂58份、聚碳酸酯7份、氢氧化铝17份、氧化铝6份、邻苯二甲酸二异癸酯8份、双丙酮丙烯酰胺5份、膨胀珍珠岩5份和氟橡胶246型4份于混合搅拌机中搅拌混合均勾，搅拌速度为140转/分钟，搅拌时间28分钟，得到混合物一；


[0085]步骤二，将混合物一转入反应釜中，加入偶氮二异丁腈4份、丁二酸7份、无水乙醇28份和异丙醇38份，混合均匀，加热至58°C，保持180分钟，出料，得到混合物二；


[0086]步骤三，将混合物二烘干并粉碎，其中烘干温度为80°C，烘干时间5小时，粉碎后的粒径为0.8-lmm，得到混合物三；


[0087]步骤四，将混合物三于玻璃钢拉挤机中进行拉挤成型，拉挤成型温度为170-200°C，拉挤速度设定为30cm/min，得到防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架。


[0088]对以上实施例和对照例制备得到的防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架进行性能测试，结果如下：


FigureCN106147121AD00091
[0090]从以上实验结果可以看出，实施例1中是按照本发明的制备方法进行制备拉挤玻璃钢桥架，但是并没有加入改性氟橡胶与改性石墨烯;实施例2-5是在制备方法中加入了改性氟橡胶，但是没有加入改性石墨烯;可以很明显的看出，本发明提供的制备方法中加入改性氟橡胶后对于最终产品的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和耐腐蚀性有了明显提升，说明加入的改性氟橡胶不仅能够显著提升最终产品的防腐性能，同时也在一定程度上提升了产品的机械性能。本发明对照例是在实施例4的基础上加入了氟橡胶246型，并没有对其进行改性，可以看出，最终产品的防腐性能有了明显提升，而机械性能变化不明显，因此可以进一步说明，本发明制备方法中加入的改性氟橡胶能够在提升产品防腐性能的同时提升产品的机械性能。实施例6-8是在实施例4的基础上加入了改性石墨烯，可以看出，加入了改性石墨烯的最终产品表面电阻降低，提升了产品的抗静电性能，同时又不影响产品的绝缘性能。


[0091]综上所述，本发明提供制备方法得到的防腐蚀阻燃拉挤玻璃钢桥架具有优异的各项性能，其中阻燃性能达到了V-O级，拉伸强度达到了411MPa以上，弯曲强度达到了452MPa以上，冲击强度达到了33J/cm2以上，纤维含量达到了40%以上，表明电阻达到了2.8XIO6以上，耐酸、耐碱与耐中性盐雾性能都达到了3000h无异常。能够很好地应用于不同环境中。