本发明专利技术提供了一种用于架空导线用树脂基纤维增强复合芯棒制造成型的基体树脂组合物及其使用方法，该组合物包含：A类物质为环氧树脂100份，增韧剂0-50份，填料0-20，紫外线吸收剂0.1～5份，抗氧剂0.1～5份，消泡剂0～2份，偶联剂0.1～5份；B类物质为固化剂100份，增韧剂0-50份，填料0-20份，促进剂0.1-10份；C类物质为脱膜剂；将质量比为100∶20～200∶0.5-5的A、B、C类物质混合搅拌均匀后放入复合芯成型设备浸胶槽，碳纤维与玻璃纤维通过浸胶槽浸润，进入拉挤模具，固化、保温，经过冷却卷绕成为复合芯棒；本发明专利技术的树脂组合物具有良好加工工艺性，使用成本较低，固化成型的纤维增强复合芯棒强度高、耐高温，韧性好，抗弯曲、耐环境老化与热老化，符合长期安全稳定运行要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种环氧树脂组合物，尤其是一种架空导线用树脂基纤维增强复合芯棒的基体树脂组合物。本专利技术还涉及上述树脂组合物的使用方法。
技术介绍
架空输电导线作为输送电力的载体，在输电线路中占有极为重要的地位。长期以来，架空导线主要使用钢芯铝绞线(ACSR)。随着材料技术的不断进步，20世纪末人们尝试用有机复合材料代替金属材料制作导线的芯材，开发出了新型复合材料合成芯导线(ACCC导线)。与传统架空导线相比，新型导线具有强度高、电导率高、载流量大，运行温度高、线膨胀系数小、弛度小、重量轻、耐腐蚀、使用寿命长、减少电磁辐射和电晕损失、便于导线展放和施工等优点，成为新一代输电方式的发展方向。从本世纪开始国外以美国CTC公司为代表进行复合芯导线的商业化运行，近年来国内也有多家科研单位与企业正在开展采用复合芯棒的架空导线的运行试验并取得了良好的运行业绩。新型导线的关键技术是复合芯棒的生产，围绕复合芯棒的制造技术，国内外申请了许多有关复合芯棒制造技术的专利，最典型的有美国合成科技公司的CN1649718，该专利提出了复合芯棒的结构以及生产所采用的纤维、设备与工艺条件，但对其关键组成部分树脂基体很少涉及，只提到是热固性树脂，其中之一是环氧树脂，很难想象按此简单配方能生产出高性能的复合芯棒的。环氧树脂品种非常多，配套固化剂与其他助剂也很多，不同组配性质相差非常大。 用于架空导线复合芯棒对树脂基体耐高温、强度、耐腐蚀、环境变化产生的应力要求相当高，与一般环氧树脂制品很大不同的是，生产复合芯棒所采用的拉挤成型工艺要求在短时间(1-2分钟)基体树脂快速固化且要求固化物还必须具备高的拉伸、弯曲、压缩等机械强度与高的玻璃化转变温度。—般环氧树脂制品的固化通常需要数小时甚至更长时间，短期快速固化将导致固化物内应力大大增加，引起内部开裂，且也难以达到高的玻璃化转变温度与强度要求，因此，要充分满足复合芯棒生产的工艺特征与制品性能要求是普通树脂配方所不能解决的， 必须开发新型树脂基体。实际运行与检测情况也表明即使进口的复合芯棒也不能满足我国新的复合芯棒标准所要求性能。除CN1649718夕卜，国内其他专利申请如沈阳中恒新材料提出的CN301552772，中国电力科学研究院CN201348902，江苏远东CN200962340，102136319多是关于复合芯棒外形结构与生产方法的申请。由此观之，现有技术并未能解决高性能要求的架空导线用树脂基纤维增强复合芯棒生产的关键材料树脂基体的配方与制造技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对高性能架空导线用树脂基纤维增强复合芯棒的特殊要求，提供一种环氧树脂组合物，主要作为高性能架空导线用树脂基纤维增强复合芯棒生产的基体树脂。充分满足其对混合后较长可使用期与快速成型工艺性、高拉伸、压缩强度、耐高低温、耐老化、耐疲劳等综合性能要求。为了解决上述的技术问题，本专利技术的技术方案是一种架空导线用树脂基纤维增强复合芯棒的基体树脂组合物，该组合物包含A、B、C三类分别包装的物质，其中A类物质按重量份数计由以下组分组成环氧树脂100份，增韧剂0-50份，填料 0-20，紫外线吸收剂O. I 5份，抗氧剂O. I 5份，消泡剂O 2份，偶联剂O. I 5份; 所述的环氧树脂为脂环族环氧树脂、缩水甘油胺或缩水甘油胺-醚混合型环氧树脂、环氧乙烯基树脂，或为上述树脂一种或多种的混合物；B类物质按重量份数计由以下组分组成固化剂100份，增韧剂0-50份，填料0-20 份，促进剂0.1-10份；C类物质为脱膜剂；上述A、B、C类物质的质量比为100 20 200 0.5-5。上述的脂环族环氧树脂为分子结构中含有饱和六元环结构的缩水甘油醚(酯)， 如常熟佳发化学公司JEw-0120，Hunstman CY184等，也可以为采用环上双键氧化得到的脂环族环氧树脂如美国联碳公司ERL 4221,4206等这类环氧树脂环氧基含量高，固化物耐热性好。上述的缩水甘油胺型环氧树脂为芳香胺或脂环胺与环氧氯丙烷的反应产物，如常熟佳发化学公司JEh-011、JEh-012等，这类环氧树脂由于分子中环状结构，且环氧基含量高，固化物具有很高交联密度，耐热性好；同时由于缩水甘油胺中的叔胺基的固化促进作用，与胺类、酸酐类固化剂反应速度快，特别适合复合芯拉挤工艺快速成型的工艺要求。上述缩水甘油胺-醚型环氧树脂典型产品如常熟佳发化学JEh-021、JEh-041等，由于其分子结构中既具有耐热与反应速度快的缩水甘油胺基团，又有韧性好的缩水甘油醚基团，可以使固化产物既有较好耐热性又有一定韧性，符合复合芯棒的综合性能要求。所述环氧乙烯基树脂为缩水甘油胺或缩水甘油醚型环氧树脂与丙烯酸或甲基丙烯酸反应产物，并且以低粘度丙烯酸酯稀释得到。具体的制备方法为第一步制得环氧丙烯酸酯，可用丙烯酸、甲基丙烯酸与缩水甘油胺或醚型环氧树脂在80-130°C反应5-8小时至酸值小于10mgK0H/g ;第二步向上述反应物中加入10-50%反应物总量的二元或多元醇丙烯酸酯或苯二甲酸丙烯酸酯等高沸点稀释单体进行稀释得到。所述缩水甘油胺-醚型环氧树脂为常温呈液态，既有缩水甘油胺结构又有缩水甘油醚结构的环氧树脂。将上述环氧乙烯基树脂加到前述环氧树脂中，由于两者属于不同固化体系，固化过程形成互穿网络结构，充分发挥各自优点，有助于改善固化物韧性，另一方面，环氧乙烯基树脂固化体系是自由基聚合，反应速度高于环氧基与酸酐类固化剂的加成聚合速度，藉此可加快复合芯拉挤成型速度。本专利技术用于复合芯棒生产的基体树脂A类物质可以是单一品种的环氧树脂，也可以是几种不同树脂的混合物，以多种环氧树脂配合性能更加全面。该基体树脂A组分室温为液态，环氧当量为100 200g/mol，优选110 160g/mol，粘度为1000 IOOOOOmpa. s25°C，优选 2000 20000mpa. s25°C。上述A类物质中所述增韧剂为预制的纳米橡胶或核壳型橡胶，所述橡胶颗粒均匀分散于环氧树脂中；所述增韧剂或为在环氧树脂固化过程中产生原位分相的海岛型结构增韧剂。预制的纳米橡胶颗粒采用研磨或超声分散等方法将丁腈、丁苯等纳米橡胶粒子分散到环氧树脂基体中，也可以采用在固化过程中产生原位分相形式的海岛结构增韧剂进行增韧，如采用液态端羧基丁腈橡胶，或分子量2000-4000的端羧基液态丙烯酸酯聚合物加到树脂基体中在复合芯成型过程中产生相分离，改善其韧性。上述A类物质中的填料为硅酸盐类无机矿物粉末，其化学成分为氧化硅、氧化铝， 如高岭土、滑石粉、硅灰石等，以加入经环氧处理的纳米填料具有更好效果。加入填料的作用可降低树脂固化收缩，增加表面硬度、增加复合芯棒表面光洁度。填料加入量优选O 20 份，填料粒度为100 2000目，优选300 800目。例如填料可以为粒径200-2000目的硅酸盐类粉末、纳米粉末或以环氧化物处理的纳米粉末。上述B类物质中增韧剂与填料可以与A组分中相同或不同，也可以只加在A类物质中或B类物质中。上述A类物质中紫外线吸收剂为二苯甲酮类衍生物如UV531等，加入量优选 O. 5 I. 5 份。上述A类物质中抗氧剂为位阻酚或亚磷酸酯，加入量优选I 2份。上述A类物质中消泡剂为硅烷类消泡剂，加入本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁平辉，苏浩，邓卫东，
申请(专利权)人：常熟佳发化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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