一种阻燃环氧树脂复合材料电缆桥架制造技术

本发明专利技术涉及一种阻燃的环氧树脂复合材料电缆桥架，利用纤维增强原理，通过加入防火阻燃石棉纤维，优化纤维与树脂的加入比例，本发明专利技术优选的技术方案无机填料包括石棉纤维和膨胀蛭石；并进一步添加主副阻燃剂十溴联苯、氢氧化铝，显著提高电缆桥架的力学性能性能和阻燃性能。

A Flame Retardant Epoxy Composite Cable Bridge Frame

The present invention relates to a flame-retardant epoxy resin composite cable bridge. By adding fire-retardant and flame-retardant asbestos fibers and optimizing the ratio of fibers to resins, the optimized technical scheme of the present invention includes asbestos fibers and expanded vermiculite, and further adding the main and secondary flame retardants, decabromobiphenyl and aluminium hydroxide, which can significantly improve the mechanics of cable bridge. Performance and flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃环氧树脂复合材料电缆桥架
本专利技术属于电器件
，尤其涉及一种隔热环氧树脂复合材料电缆桥架。
技术介绍
电缆桥架是低压配电设备中较常用的一种产品，具有品种全、应用广、强度大、结构轻、造价低、施工简单、配线灵活、安装标准、外形美观等特点。根据制造电缆桥架的材料可以分为钢制电缆桥架、阻燃玻璃钢电缆桥架、抗腐蚀铝合金电缆桥架、防火电缆桥架。对于电缆桥架，耐腐蚀、电绝缘性和阻燃性能要求较高。CN104455736A、CN202719271A等现有技术是在槽型壳体和盖板上简单涂覆防火层，对于防火层材料的选择和阻燃性能、绝缘性能并未考量。为了在保证电缆桥架具有高力学性能的同时，阻燃性能得到提高，本专利技术提供了一种改进的电缆桥架，在力学和安全使用性能上显著提高。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种隔热环氧树脂复合材料电缆桥架。本专利技术通过以下技术方案得以实现。本专利技术提供了一种隔热环氧树脂复合材料电缆桥架，其经过铜排喷砂及除油处理、铜排固定在模具中、在振动台上浇筑成型、室温固化后脱模、室温熟化工序制备；其特征在于：浇筑的材料为环氧树脂复合材料。所述环氧树脂复合材料的制备包括把填料加到含有偶联剂的丙酮溶液中，搅拌均匀，脱除溶剂；把一定量的固化剂加入到环氧树脂中混合均匀，然后把该填料加入到环氧树脂中搅拌混合均匀后过筛。所述填料包括石棉纤维，所述石棉纤维的用量为30phr，以环氧树脂质量份为100phr计。所述填料还包括蛭石，用量为40phr，以环氧树脂质量份为100phr计。所述固化剂为三乙烯四胺，用量为12phr，以环氧树脂质量份为100phr计。所述偶联剂为硅烷偶联剂，如KH550，KH560，KH570。所述环氧树脂复合材料的制备还包括添加阻燃剂混合均匀。用十溴联苯作主阻燃剂，氢氧化铝作辅助阻燃剂，填充环氧树脂复合材料，十溴联苯的用量为15phr，氢氧化铝的用量为10phr，以环氧树脂质量份为100phr计。经硅烷偶联剂处理过的填料对环氧树脂的改性效果有一定程度的改善，它不仅能提高环氧树脂的冲击韧性，而且能使浇铸料的黏度降低，增加了填料的填充量，降低了成本。这是由于硅烷偶联剂在同一分子中具有两类化学基团，因此它既能与无机物中的--OH，又能与有机物中的长分子链作用起到偶联的功效，增加了有机物与其内部无机物之间的结合力，起增强和改善其性能的作用。单组份填充的环氧树脂复合材料的冲击韧性并不能达到实用的价值，因此需要在上述实验的基础上添加石棉纤维进行增强，使其达到应用的目的。为了进一步增强阻燃性能，在复合填料改性环氧树脂的基础上，添加主阻燃剂和辅助阻燃剂，能起到很好的阻燃效果，达到了防火目的。通过本专利技术的技术方案，可以提高了电缆桥架的力学强度和耐热隔热性能，在蛭石与环氧树脂复合的基础上，进一步添加石棉纤维和阻燃计，实际上起到了进一步增强力学性能和阻燃性能的作用；增强了使用稳定性和安全性，实现了低压电器的安全运行。具体实施方式下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于。表1：不用用量填料的复合树脂制备的电缆桥架抗冲击性能单位：kj·m-2用量/phr40506070蛭石1.61.61.72.26膨胀蛭石填充环氧树脂，当膨胀蛭石用量为70phr时，复合材料的冲击强度为2.26kj·m-2，此时达到极大值，随后冲击强度开始下降。蛭石之所以能增加环氧树脂的韧性，是由于蛭石是片状且很密实的材料，有较大的强度和刚性，加之呈单片状均匀的分散于环氧树脂基体中，表面积大，与环氧树脂有较好的界面粘接，当受到外力冲击时，蛭石片层能引发大量银纹，同时还能较好的吸收冲击能，因此能提高环氧树脂复合材料的冲击韧性。热传导性与填料用量的关系研究结果表明，固化物的热传导性几乎随填料用量增加成正比上升，当然，填料自身的特征对改性效果起着很大的作用。填料自身的热传导性越高，则由它配合的固化物的热传导性也越高。相反的，如果加入导热系数小于聚合物的导热系数的绝热填料，随着绝热填料用量的增加，环氧树脂固化物热传导性几乎随填料用量增加成正比下降，填料自身的热传导性越低，则由它配合的固化物的热传导性也越低。膨胀蛭石的隔热效果较好，究其原因：从材质上看，膨胀蛭石的导热系数很小，仅为0.051～0.07W/(m·K)远远小于环氧树脂的导热系数(0.17～0.50W/(m·K))；另一方面。膨胀蛭石是片层结构均匀分散于树脂中，高分子链贯穿于蛭石片层的坑道中，处于受限状态，自由体积减少，因而受热时高分子链段运动更加困难，限制热量的传递；且这一结构表面积大，使热量的传播路径增加，不利于热量传递，像“闸板”一样阻碍热量传递。对隔热环氧树脂复合材料来说，至少有两相构成，其中环氧树脂为连续相，膨胀蛭石是分散相。当膨胀蛭石含量较低时，粒子呈孤立状态，几乎起不到隔热效果；当膨胀蛭石含量为40份时，有少量粒子聚集，形成部分导热断路，隔热效果不明显，当膨胀蛭石含量达到70份时，有更多的粒子聚集，几乎形成导热断路，隔热效果明显。此时膨胀蛭石与环氧树脂基体己发生剥离，显然用量不宜再增加，并且再增加膨胀蛭石的含量，对隔热效果影响不大。表2：石棉纤维用量对复合材料制备的电缆桥架力学性能的影响加入经偶联剂处理过的30phr短切石棉纤维和40phr蛭石，环氧树脂复合材料的冲击强度为4.35kj/m2与纯环氧树脂(1.25kj/m2)相比，增加了近三倍，具有很好的使用价值，这是因为在石棉纤维增强环氧树脂复合材料中，环氧树脂与石棉纤维通过界面连接起来，环氧树脂将载荷经界面传递给石棉纤维。石棉纤维均匀的分散于环氧树脂中，形成一种“网格化”结构，把环氧树脂基体中的单元有效地连接起来，形成一张有效的网，所以环氧树脂复合材料的承载能力增强；断面粗糙，裂纹较多，填料与环氧树脂基体界面结合性较好，表明形成新表面多，吸收冲击能多，冲击强度好。表3：阻燃剂用量对环氧树脂复合电缆桥架的阻燃性能影响表3结果表明，用十溴联苯作主阻燃剂，氢氧化铝作辅助阻燃剂，填充环氧树脂复合材料，阻燃效果显著提高，加入15phr十溴联苯能起到很好的阻燃效果，达到了防火目的。以上对本专利技术的特定实施例进行了说明，但本专利技术的保护内容不仅仅限定于以上实施例，在本专利技术的所属
中，只要掌握通常知识，就可以在其技术要旨范围内进行多种多样的变更。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃环氧树脂复合材料电缆桥架，其经过铜排喷砂及除油处理、铜排固定在模具中、在振动台上浇筑成型、室温固化后脱模、室温熟化工序制备；其特征在于：浇筑的材料为环氧树脂复合材料；所述环氧树脂复合材料的制备包括把填料加到含有偶联剂的丙酮溶液中，搅拌均匀，脱除溶剂；把一定量的固化剂加入到环氧树脂中混合均匀，然后把该填料加入到环氧树脂中搅拌混合均匀后过筛，所述填料包括石棉纤维，所述石棉纤维的用量为30phr，以环氧树脂质量份为100phr计。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃环氧树脂复合材料电缆桥架，其经过铜排喷砂及除油处理、铜排固定在模具中、在振动台上浇筑成型、室温固化后脱模、室温熟化工序制备；其特征在于：浇筑的材料为环氧树脂复合材料；所述环氧树脂复合材料的制备包括把填料加到含有偶联剂的丙酮溶液中，搅拌均匀，脱除溶剂；把一定量的固化剂加入到环氧树脂中混合均匀，然后把该填料加入到环氧树脂中搅拌混合均匀后过筛，所述填料包括石棉纤维，所述石棉纤维的用量为30phr，以环氧树脂质量份为100phr计。2.如权利要求1所述的阻燃环氧树脂复合材料电缆桥架，其特征在于：所述填料还包括蛭石，用量为40phr，以环氧树脂质量份为100phr计。3.如权利要求1所述的阻燃环氧树脂复合材料电缆桥架，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨再强，陈才平，杨再江，田茂琴，吕昌勇，黄光兵，杨秀宽，
申请(专利权)人：遵义华正电缆桥架有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52