纤维增强树脂基复合材料电线杆由于其轻质高强、耐腐蚀、电绝缘、性能可设计等优势,是输电杆及杆塔解构材料的理想选择,已经逐步在国内广东、广西、海南等沿海地区开始使用。而高强度纤维复合材料电线杆通过在广东、江西、青海等地的使用证明其可适应各种恶劣气候,是当前电力输送的理想产品。除了玻纤热固树脂或者碳纤维热固树脂制成的复合材料电线杆前景广阔,目前玄武岩纤维制备的复合电线杆前景同样不容小觑。
为什么值得在复合材料电线杆中大力推广?
首先,价格优势。玄武岩纤维价格相比普通E玻纤,价格低廉。
其次,玄武岩纤维各项性能比玻璃纤维E系列要高出10~20%左右。性价比更优。
第三,玄武岩纤维复合材料电线杆在盐碱地区耐腐蚀,耐老化;在沿海恶劣天气中,其优异的刚度、强度以及韧性能保证电力通畅。
此外,玄武岩现在与碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维一起被列为高性能纤维,其玄武岩纤维复合材料也列入国家863计划,是国家重点发展的新兴复合材料。有国家政策引导,加上其自身优异性能,未来在电线杆市场中必有一席之地。
复合材料电线杆未来发展趋势
由于用于高压直流和交流系统,预计输电杆市场将从 2018 年的 174.565 亿美元增加到 2026年的230.279 亿美元,以 3.5% 的速度增长。配电杆市场占据了明显的电线杆市场规模,预计将从 2018 年的 272.315亿美元增加到 2026年的340.244亿美元。这一主导地位归因于全球能源消耗的增长。目前,全球使用的电线杆按材质分有以下几类:钢管杆、木质杆、混泥土电线杆和复合材料电线杆等。其中复合材料电线杆的发展为电线杆市场的增长创造了重要的投资机会。这是因为复合材料具有耐腐蚀、耐用、重量轻和抗重载能力强的特点。这些具有优异性能和成本效益材料的复合材料将在未来几年推动市场的增长。复合材料市场预计将从 2018 年的 11.284 亿美元增长到2026年的15.547 亿美元,在预测期内以 4.0%的速度增长。而增长最快的区域就是亚太区域。据统计,早在2018年,亚太地区的电线杆市场就占据全球39.1%,未来将继续保持主导地位,这是由于亚太地区中,人口密度较大,尤其印度和中国等人口众多的国家存在。
目前在复合材料电线杆中,树脂部分还是以聚氨酯热固性树脂为主。为了保证复合材料横担强度,一般选择的树脂体系为聚氨酯树脂,包括双组份聚氨酯树脂及改性双组份聚氨酯树脂。这是因为聚氨酯树脂分子极性强,与纤维界面粘接强度高,提高了复合材料的剪切强度,复合材料界面微裂纹小,加上科学的纤维选择及分布所以产品整体性能高。比如玻璃纤维增强双组份聚氨酯树脂弯曲强度为1200Mpa ,而玻璃纤维增强双组份环氧树脂弯曲强度600Mpa,差距明显。而且目前聚氨酯复合材料电线杆成型工艺一般以拉挤或缠绕为主。