[發明專利]一種含柔性涂覆層的芳綸纖維復合材料光纜增強芯及其制備方法

有效

• 申請號: 201410032438.8
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103792634A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 任華;曹婷婷;張亞;仇葉云;孟祥康
• 申請（專利權）人: 海安南京大學高新技術研究院
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44;C08J7/04;C08L101/02;C08L63/00;C08L79/08;B29C70/52;B29C35/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及的是一種光纜用非金屬纖維增強芯,特別是一種涂有柔性涂覆層的芳綸增強芯及其制備方法。

背景技術

隨著科學技術的進步，光纜已經走入各行各業。光纜增強芯是通信光纜的重要元件，傳統的加強芯以磷化鋼絲為主。在潮濕空氣下，金屬元件腐蝕和生化腐蝕會產生析氫，影響信號的傳輸功能。除此之外，鋼絲與光纖制備成光纜時的加工成本較高，且力學、耐腐蝕性能都不夠穩定。近年來，非金屬光纜中心增強件開始逐步應用并普及，與傳統磷化鋼絲加強芯相比，纖維增強復合材料光纜增強芯具有質量輕、耐腐蝕、拉伸強度高的特點。

目前，非金屬光纜中心加強件主要采用玻璃纖維或芳綸纖維增強的復合材料桿，其中芳綸纖維復合材料光纜增強芯因其更低的密度、更好的抗斷裂性能，成為磷化鋼絲光纜增強芯的良好替代產品。然而，芳綸纖維復合材料所制備的光纜增強芯仍存在韌性較差、表面欠光潔、抗彎半徑較大等問題。目前解決上述技術問題的方法主要采用注塑擠出方法在芳綸纖維復合材料桿表面包裹一層聚乙烯護套，這一方法可獲得表面光潔的芳綸纖維復合材料桿，但增加的注塑擠出工段大幅增加了復合材料光纜增強芯的工藝復雜性，且該過程需高溫高壓，耗能大，而增強芯韌性仍然提升有限。

為克服現有芳綸復合材料增強芯韌性較差、表面欠光潔的不足，本發明提供一種含柔性涂覆層的芳綸纖維復合材料光纜增強芯的制備方法，該方法采用兩次浸膠、四段固化工藝，將芳綸纖維復合材料芯材制備和表面柔性層涂覆一次完成，無需高溫高壓，工藝過程綠色安全，所制備的增強芯不僅重量輕，表面光潔度好，由于柔性涂覆層的引入增強芯韌性提高，彎曲半徑下降，整個過程進一步降低了增強芯的生產成本。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種含柔性涂覆層的芳綸纖維復合材料光纜增強芯及其制備方法。

本發明的技術解決方案如下：一種含柔性涂覆層的芳綸纖維復合材料光纜增強芯，所述含柔性涂覆層的芳綸纖維增強芯由芳綸桿芯部、基體樹脂層和柔性涂覆層構成。

所述芳綸桿芯部為芳綸纖維與基體樹脂交聯固化而成。

所述基體樹脂層為乙烯基樹脂、環氧樹脂或雙馬來酰亞胺樹脂中的一種或幾種固化而成。

所述柔性涂覆層為聚醋酸乙烯酯。

所述含柔性涂覆層的芳綸纖維復合材料光纜增強芯的直徑為0.18mm–6mm；

所述柔性涂覆層厚度為0.05mm–2mm；

所述一種含柔性涂覆層的芳綸纖維復合材料光纜增強芯的制備方法（非包塑工藝），采用含有兩次浸膠、四段固化工藝步驟的拉擠成型方法制得，包括如下步驟：

1）第一次浸膠：將芳綸纖維紗在第一膠槽內與基體樹脂充分浸潤；

2）第一段固化：將浸有基體樹脂芳綸纖維紗經成型模具孔道加熱擠壓固化；

3）第二段固化：所述步驟2）得產物再經烘道加熱再次固化；

4）第二次浸膠：所述步驟3）得產物在第二膠槽內與聚醋酸乙烯酯乳液浸潤；

5）第三段固化：所述步驟4）得產物經成型模具孔道擠膠加熱固化；

6）第四段固化：所述步驟5）得產物再經熱風烘道完成柔性涂覆層的固化。

7）所述步驟6）產物空氣冷卻后，即可得到芳綸纖維復合材料光纜增強芯成品收卷。

第一段固化加熱溫度135±10℃，第二段固化：經烘道或后加熱器（5）加熱溫度高于第一段溫度30-50℃；基體樹脂層選擇乙烯基樹脂、環氧樹脂或雙馬來酰亞胺樹脂不同時溫度略有差別；第三段固化：浸膠后經過擠膠器（7），穿過模具（8）的加熱溫度95±10℃，第四段固化即第三段固化的后加熱器（9）加熱溫度110±10℃。

本發明有益效果：芳綸纖維復合材料芯材制備和表面柔性層涂覆一次完成，無需高溫高壓，工藝過程綠色安全，所制備的增強芯重量輕，表面光潔度好，由于柔性涂覆層的引入并采用多段固化使增強芯的韌性提高，經各項理化性能試驗，彎曲強度提高可達20%，抗彎半徑下降可達30%。相比于現有包塑工藝，本發明的含柔性涂覆層的芳綸纖維復合材料光纜增強芯其制備方法，且為連續工藝方法，耗能減少70%，產品成本顯著下降。

附圖說明:

圖1為本發明的一種含柔性涂覆層的芳綸纖維復合材料光纜增強芯整體結構橫截面。

圖2為本發明的一種含柔性涂覆層的芳綸纖維復合材料光纜增強芯制備方法流程圖。

具體實施方式：

圖1中，芳綸纖維芯部（樹脂復合桿芯）1、基體樹脂層11、柔性涂覆層12。