一种复合材料放线支架的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种复合材料放线支架的生产工艺，属于放线支架技术领域，包括如下工艺步骤：向改性尼龙中加入耐磨助剂、抗氧化剂和润滑剂，混合搅拌，得复合材料；将铝制滚轮模具加热至200℃，将复合材料浇入滚轮模具，静置，脱模，得坯料；将坯料浸入沸水中，再经冷却、烘干、机械加工和组装，得复合材料放线支架，其中耐磨助剂是经乙醇和KH550处理后的硼酸铝晶须，硼酸铝晶须具有性能稳定、机械性能优越的优势，有助于提高放线支架，尤其是滑轮的耐磨性能，本发明专利技术通过将纤维和尼龙复合，纤维的加入增加了尼龙断裂时所需施加的载荷，同时，纤维能有效阻止裂纹的生长，提高了整个改性尼龙材料的综合机械性能。材料的综合机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料放线支架的生产工艺


[0001]本专利技术属于放线支架
，具体涉及一种复合材料放线支架的生产工艺。

技术介绍

[0002]输电线路施工张力架线用放线支架，一般由滑轮及架体组成。传统的滑轮多采用铸铁件或铸钢件，它们的耐磨性差，自重大，在工作时，极易损伤钢丝绳，在与钢丝绳摩擦会产生大量热量，会减少支撑部件的使用寿命。高分子复合材料具有优异的综合机械性能、耐磨性能、就范性能和耐低温性能，同时，高分子复合材料制成的滑轮材料具有重量轻的优势，其中，尼龙滑轮的重量比同体积铝合金滑轮减轻1/3，比钢轮重量减轻2/3，电力建设行业已经逐渐采用高分子复合材料滚轮代替钢轮及铝合金轮。
[0003]随着电力建设的发展，放线支架的服役工况逐渐复杂，首先，当线路受到环境、地形影响出现转角甚至是大转角时，放线支架的滑轮不仅要抗压缩，而且要抗弯曲、抗扭曲，且滑轮直径越大，抗弯问题越突出，故材料要有足够的强度；同时，放线支架的滑轮要满足过导线压接管保护套或钢丝绳旋转连接器的工况，即放线滑轮过钢丝绳时要耐磨，过导线时不能损伤导线。因此，生产一种复合材料放线支架，提高放线支架的物理机械性能和耐磨性能是目前行业发展方向之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种复合材料放线支架的生产工艺，以解决
技术介绍
中的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种复合材料放线支架的生产工艺，包括如下工艺步骤：
[0007]步骤S1、向改性尼龙中加入耐磨助剂、抗氧化剂和润滑剂，置于高速搅拌机内混合搅拌30min，得复合材料；
[0008]步骤S2、将铝制滚轮模具加热至200℃，将复合材料浇入滚轮模具，静置，脱模，得坯料；
[0009]步骤S3、将坯料浸入沸水中，维持25
‑
30min，取出冷却至常温，置于烘箱内100℃干燥8h，再经机械加工和组装，得复合材料放线支架。
[0010]上述生产工艺中，步骤S1中，为了提高放线支架，尤其是滑轮的耐磨性能，本专利技术向改性尼龙中加入耐磨助剂，同时，为了提高放线支架在恶劣环境的适用性，在材料中添加抗氧化剂，以提高抗氧化性能。润滑剂的添加有助于降低滑轮和线材之间的摩擦力。步骤S2中采用静态浇铸的方式，工序简单，生产效率高。步骤S3中对成型的坯料进行热处理，强制其吸水，同时去除坯料表面残留的未聚合单体及低聚物，以改善坯料的韧性，提高耐磨性，生产的放线支架受力后不易脆裂。
[0011]进一步地，所述耐磨助剂的用量为改性尼龙的18
‑
20％；所述抗氧化剂和润滑剂的用量为改性尼龙的0.5
‑
1％。
[0012]进一步地，所述改性尼龙由以下步骤制备：
[0013]步骤A1、将己内酰胺置于反应釜内，将反应釜内抽真空，搅拌升温至己内酰胺完全熔融，向中加入纤维，混合搅拌20min，得预聚物；
[0014]步骤A2、将预聚物升温至115
‑
120℃，边搅拌边脱水，至釜内压力达90
‑
100Pa，向釜内充入氮气，再向中加入碱性催化剂，抽真空，反应釜升温至140℃，边搅拌边脱水，至釜内压力达50
‑
60Pa，恒压稳定10
‑
20min，再向釜内充入氮气，加入对苯二异氰酸酯，搅拌30min，得改性尼龙。
[0015]上述制备过程中，首先，熔融状态的己内酰胺在碱性催化剂和活化剂(对苯二异氰酸酯)促进下发生开环聚合反应，得尼龙，通过将纤维和尼龙复合，提高改性尼龙材料的综合机械性能。
[0016]进一步地，所述己内酰胺、纤维、碱性催化剂和对苯二异氰酸酯的质量比为100：2.5
‑
10：1
‑
3：0.5
‑
1。
[0017]进一步地，步骤A1中所述纤维为PA6纤维、PA66纤维、PA610纤维或PA612纤维的一种或多种。
[0018]进一步地，步骤A2中所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化镁中的一种。
[0019]进一步地，所述耐磨助剂为经预处理的硼酸铝晶须，硼酸铝晶须预处理过程：取体积浓度为30％的乙醇溶液，加入氢氧化钠调节pH值为8，再加入硼酸铝晶须超声分散，之后加入KH550再次超声分散，静置24h依次离心、蒸干至恒重，得到预处理硼酸铝晶须。
[0020]上述制备过程中，KH550是一种常用的硅烷偶联剂，利用KH550和乙醇溶液对硼酸铝晶须进行预处理，KH550在碱性溶液中发生水解，脱水缩合后形成低聚物，低聚物和硼酸铝晶须表面的羟基结合后形成氢键，乙醇溶液的加入有助于提高硼酸铝晶须的均匀分散程度，再经过蒸干后，发生脱水反应，硼酸铝晶须表面和KH550之间产生部分共价键，最终使得硼酸铝晶须表面完全被硅烷偶联剂覆盖，得到预处理硼酸铝晶须。
[0021]进一步地，所述乙醇溶液、硼酸铝晶须和KH550的用量比为300mL：100g：2
‑
5mL。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]本专利技术利用尼龙材料的可设计性对尼龙进行改性，首先通过将纤维和尼龙复合，所得的复合材料受机械作用时，尼龙起传递载荷的作用，纤维的加入增加了断裂时所需施加的载荷，同时，纤维能有效阻止裂纹的生长，提高了整个改性尼龙材料的综合机械性能。
[0024]然后，本专利技术在生产放线支架的工艺过程中，向改性尼龙中加入耐磨助剂、抗氧化剂和润滑剂，其中，耐磨助剂是经乙醇和KH550处理后的硼酸铝晶须，硼酸铝晶须具有性能稳定、机械性能优越的优势，有助于提高放线支架，尤其是滑轮的耐磨性能；抗氧化剂的加入有助于提高放线支架在恶劣环境的适用性，提高其抗氧化性能；润滑剂的添加有助于降低滑轮和线材之间的摩擦力。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例1
[0027]制备耐磨助剂：
[0028]耐磨助剂为经预处理的硼酸铝晶须，硼酸铝晶须预处理过程：取300mL的体积浓度为30％的乙醇溶液，加入氢氧化钠调节pH值为8，再加入100g的硼酸铝晶须超声分散，之后加入2mL的KH550再次超声分散，静置24h依次离心、蒸干至恒重，得到预处理硼酸铝晶须。
[0029]实施例2
[0030]制备耐磨助剂：
[0031]耐磨助剂为经预处理的硼酸铝晶须，硼酸铝晶须预处理过程：取300mL的体积浓度为30％的乙醇溶液，加入氢氧化钠调节pH值为8，再加入100g的硼酸铝晶须超声分散，之后加入4mL的KH550再次超声分散，静置24h依次离心、蒸干至恒重，得到预处理硼酸铝晶须。
[0032]实施例3
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料放线支架的生产工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：步骤S1、向改性尼龙中加入耐磨助剂、抗氧化剂和润滑剂，置于高速搅拌机内混合搅拌30min，得复合材料；步骤S2、将铝制滚轮模具加热至200℃，将复合材料浇入滚轮模具，静置，脱模，得坯料；步骤S3、将坯料浸入沸水中，维持25
‑
30min，取出冷却至常温，置于烘箱内100℃干燥8h，再经机械加工和组装，得复合材料放线支架。2.根据权利要求1所述的一种复合材料放线支架的生产工艺，其特征在于，所述耐磨助剂的用量为改性尼龙的18
‑
20％；所述抗氧化剂和润滑剂的用量为改性尼龙的0.5
‑
1％。3.根据权利要求1所述的一种复合材料放线支架的生产工艺，其特征在于，所述改性尼龙由以下步骤制备：步骤A1、将己内酰胺置于反应釜内，将反应釜内抽真空，搅拌升温至己内酰胺完全熔融，向中加入纤维，混合搅拌20min，得预聚物；步骤A2、将预聚物升温至115
‑
120℃，边搅拌边脱水，至釜内压力达90
‑
100Pa，向釜内充入氮气，再向中加入碱性催化剂，抽真空，反应釜升温至140℃，边搅拌边脱水，至釜内压力达50
‑
60Pa，恒压稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃焕彬，
申请(专利权)人：广东金造电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：