[发明专利]用于制作电缆支架的酚醛树脂复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，尤其是用在地铁电缆支撑体所使用的一种用于制作电缆支架的酚醛树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

长期以来架设电缆均采用金属制作的电缆支架。但是在地铁使用环境下金属电缆支架容易锈蚀，给地铁运营造成安全隐患。使用高分子复合材料能有效的解决地铁隧道内金属支架腐蚀问题。

由于地铁用复合材料电缆支架用在半封闭的隧道环境中，必须符合防火、低烟、无毒的要求，因此研制出具有防火、低烟、无毒的复合材料电缆支架是地铁隧道内用电缆支架发展的趋势。

目前使用的地铁用电缆支架主要是由不饱和聚酯SMC片材制备，其玻璃纤维含量低，在防火性能上达不到要求。另外在制备过程中，释放出一定量的苯乙烯，给环境造成污染，影响人体健康。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于制作电缆支架的酚醛树脂复合材料及其制备方法，该酚醛树脂复合材料通过模压成型制备，具有低热值、高阻燃电缆支架，同时还具有良好的绝缘性、高强度、耐腐蚀性等特点。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

所述的用于制作电缆支架的酚醛树脂复合材料按重量百分比组成如下：

酚醛树脂10～40％，硬脂酸锌0.1～5％，阻燃剂3～50％，增稠剂0.1～5％，增强纤维40～85％。

所述的用于制作电缆支架的酚醛树脂复合材料，其阻燃剂是氢氧化铝，或是碳酸钙，或是三氧化二铁，或是氧化铝。

所述的用于制作电缆支架的酚醛树脂复合材料，其增稠剂是氢氧化镁，或是活性氧化镁，或是粘土，或是滑石粉。

所述的用于制作电缆支架的酚醛树脂复合材料，其增强纤维是玻璃纤维，或是碳纤维，或是玄武岩纤维，或是芳纶纤维。

所述的用于制作电缆支架的酚醛树脂复合材料制备方法包含如下：

I、在树脂胶槽内放入重量百分比为10～40％的酚醛树脂，然后加入0.1～10％的硬脂酸锌搅拌均匀，再依次加入3～50％的阻燃剂和0.1～5％的增稠剂，制备成酚醛树脂胶液；

II、将30～85％的增强纤维在牵引作用下通过酚醛树脂胶液，为使增强纤维得到更好的浸润，再通过挤压辊将浸润的增强纤维中多余的酚醛树脂胶液挤出；

III、将已浸渍酚醛树脂胶液的增强纤维上、下两面覆盖聚乙烯薄膜后卷取成卷，并在烘箱内温度50±5℃时熟化24h，形成酚醛树脂复合材料单向增强模压料以备用于制作酚醛树脂复合材料的电缆支架。

所述的用于制作电缆支架的酚醛树脂复合材料制备方法，其酚醛树脂复合材料单向增强模压料以备用于制作酚醛树脂复合材料的电缆支架方法如下：

根据模具结构的不同区域尺寸将酚醛树脂复合材料单向增强模压料裁剪成对应的尺寸，然后将对应尺寸的酚醛树脂复合材料单向增强模压料填充到模具中至填满为止，在模压压力为7～12Mpa和模腔温度为130～150℃条件下进行合模固化，合模固化过程中放气两次，保持20～25分钟后出模即可制得酚醛树脂复合材料电缆支架。

由于采用了如上所述技术方案，本发明具有如下优越性：

1、使用酚醛树脂复合材料进行模压成型，在模压成型过程中酚醛树脂的固化反应主要释放出一定的水汽，不会产生有毒气体而污染环境，是安全环保型产品。

2、所制得的酚醛树脂复合材料电缆支架具有低热值、高阻燃性，其热值≤6MJ/kg，氧指数达到70％。

具体实施方式

本发明的用于制作电缆支架的酚醛树脂复合材料按重量百分比组成如下：

酚醛树脂10～40％，硬脂酸锌0.1～5％，阻燃剂3～50％，增稠剂0.1～5％，增强纤维40～85％。

将硬脂酸锌加入酚醛树脂中搅拌均匀，然后依次加入阻燃剂、增稠剂，使用搅拌装置将所加入物料搅拌均匀制备成酚醛树脂胶液，通过牵引使增强纤维通过放有酚醛树脂胶液的浸胶槽，同时穿过挤压辊挤出部分树脂，上、下两面覆盖聚乙烯薄膜，卷取成卷，放入50±5℃烘箱内熟化24h，制得酚醛树脂复合材料单向增强模压料。根据模具结构的不同区域尺寸将酚醛树脂复合材料单向增强模压料裁剪成对应的尺寸，按照模具不同区域的结构，选择对应尺寸的酚醛树脂复合材料单向增强模压料进行称量，在模腔温度为130～150℃条件下，将酚醛树脂复合材料单向增强模压料放入其中直至将模腔填满为止并合模，在模压压力为7～12Mpa条件下，合模固化过程中放气两次，保持20～25分钟后出模即可制得酚醛树脂复合材料电缆支架。

实施例1