一種高強度碳合非金屬加強件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度碳合非金屬加強件，包括位于中央的芳綸紗，包覆所述芳綸紗的碳合非金屬粘結(jié)層，和最外層包覆所述碳合非金屬粘結(jié)層的擠塑層。本發(fā)明的高強度碳合非金屬加強件彎曲性能、柔軟性能、延伸性能更好，能達(dá)到更小的彎曲半徑，在加強件收到外力沖擊的情況下，在不增加光纜的衰減情況下仍能保證光纜的良好的拉伸應(yīng)變性能。
【專利說明】一種高強度碳合非金屬加強件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高強度碳合非金屬加強件KCFRP。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的非金屬加強帶采用主要用于光電纜產(chǎn)品，通常是縱向包被，采用剛性的圓柱體形玻璃纖維增強塑料、非金屬加強帶做起加強件。隨著城域網(wǎng)和局域網(wǎng)的快速發(fā)展，光纜的應(yīng)用量逐年上升，要求光纜能夠承載足夠的拉伸力。但由此造成現(xiàn)在的光纜重量較重，不易施工。由于現(xiàn)在FRP的拉伸模量的限制，廠家在外部增設(shè)了外置纖維等加強層，增加了光纜外徑，增加了材料成本和消耗。
[0003]因此，需要一種有同等拉伸應(yīng)變性而有更小彎曲半徑的高強度碳合非金屬加強件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決第一方面的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種高強度碳合非金屬加強件。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種高強度碳合非金屬加強件，包括位于中央的芳綸紗，包覆所述芳綸紗的碳合非金屬粘結(jié)層，和最外層包覆所述碳合非金屬粘結(jié)層的擠塑層。
[0006]本發(fā)明的一技術(shù)方案中，所述碳合非金屬粘結(jié)層由以下重量百分比組份制備而成:石墨3.2%、樹脂12%、碳酸鈣5.5%、硬脂酸鋅7.5%、氫氧化鋁21.8%、蘇丁脂9.5%、PE粉
7.2%、脫模劑16%、樹脂浸潤劑17.3%。
[0007]本發(fā)明的一技術(shù)方案中，所述擠塑層選自高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、杜邦塑料粒子MUCREL3990之一或其組合制備而成。
[0008]本發(fā)明的一技術(shù)方案中，所述芳綸紗是由多股芳綸絲扭絞而成。
[0009]本發(fā)明的一技術(shù)方案中，所述高強度碳合非金屬加強件橫截面為圓形或矩形。
[0010]本發(fā)明的一技術(shù)方案中，所述高強度碳合非金屬加強件橫截面為圓形時，其外徑為 0.50_120mm。
[0011]本發(fā)明的一技術(shù)方案中，所述擠塑層厚度在0.10_20mm之間。
[0012]本發(fā)明的碳合非金屬粘結(jié)層中的碳與樹脂、碳酸鈣、硬脂酸等物質(zhì)復(fù)合，由于碳元素的c-c鍵能很強，所有的價電子都參與了共價鍵的形成，晶體中沒有自由電子，所以碳合非金屬層具有高強度抗屈服張力。且熔點比較高，不易燃燒，在室溫下碳和其他化合物都顯惰性，結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0014]1.碳合非金屬層具有高強度抗屈服張力。且熔點比較高，不易燃燒，在室溫下碳和其他化合物都顯惰性，結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定。
[0015]2.本發(fā)明的碳合非金屬加強件彎曲性能、柔軟性能、延伸性能更好，能達(dá)到更小的彎曲半徑，在加強件收到外力沖擊的情況下，在不增加光纜的衰減情況下仍能保證光纜的良好的拉伸應(yīng)變性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0017]圖1為本發(fā)明一種高強度碳合非金屬加強件的制備方法的拉擠步驟，
[0018]圖2為本發(fā)明一種高強度碳合非金屬加強件的制備方法的擠塑步驟，
[0019]圖3為本發(fā)明一種高強度碳合非金屬加強件一實施截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明【具體實施方式】。
[0021]如圖3所示的一實施高強度碳合非金屬加強件，包括位于中央的芳綸紗1，包覆所述芳綸紗I的碳合非金屬粘結(jié)層2，和最外層的包覆碳合非金屬粘結(jié)層2的擠塑層3，該高強度碳合非金屬加強件橫截面為圓形。
[0022]本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，所述碳合非金屬粘結(jié)層由以下重量百分比組份制備而成:石墨3.2%、樹脂12%、碳酸鈣5.5%、硬脂酸鋅7.5%、氫氧化鋁21.8%、蘇丁脂9.5%、PE粉
7.2%、脫模劑16%、樹脂浸潤劑17.3%。
[0023]本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，該高強度碳合非金屬加強件橫截面為矩形。
[0024]本發(fā)明中高密度聚乙烯HDPE的品級一般具有的分子量范圍是40000?300000，重均分子量大致與熔融指數(shù)范圍相對應(yīng)，即從100?0.029g/10min(230°C,2.16kg)。
[0025]中密度聚乙烯MDPE的相對密度為0.926-0.953，結(jié)晶度為70%_80%，平均分子量為20萬。
[0026]本發(fā)明的高強度碳合非金屬加強件制備方法，如圖1、圖2所示包括如下步驟:
[0027](I)拉擠步驟
[0028]先將相應(yīng)規(guī)格的芳綸纖維放置在放線架上，繞過牽引，收線收緊固定在塑料盤上，在一段加熱60-80分鐘100°C，另外將制備碳合非金屬粘結(jié)層的材料按比例混合放入料槽中，浸沒芳綸纖維，按每分鐘5米的速度開機，混合物經(jīng)過模具前區(qū)90-100°C、中區(qū)160-170°C和后區(qū)180-185°C固化，二段加熱80分鐘170°C，最后形成KCFRP半成品收線；
[0029](2)擠塑步驟
[0030]將上述KCFRP半成品放置在放線架，經(jīng)過模具擠塑，其中模具的前區(qū)90-100°C、中區(qū)160-170°C和后區(qū)185-195°C，在水槽I中40°C冷卻，再進(jìn)入水槽II中進(jìn)行自然冷卻，最后經(jīng)過牽引收線至線盤。
[0031]在層絞式光纜加工中，將本發(fā)明的碳合非金屬加強件直接替代現(xiàn)有的加強件，不需要另外再在絞合的纜芯外加設(shè)外置加強層，即可達(dá)到甚至超過現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對非金屬光纜抗拉伸力的要求，本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相對比，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是明顯的，利用本發(fā)明生產(chǎn)的通信光纜，其結(jié)構(gòu)可以是中心束管或?qū)咏g式，同樣是3500N拉力的光纜。外徑可以減少1.8mm,重量可以減少36%，成本可以減少15%。另外和傳統(tǒng)通信光纜相比，高強度碳合非金屬加強件彎曲性能，柔軟性能、延伸性能更好，保障能達(dá)到更小的彎曲半徑，在加強件收到外力沖擊的情況下，還可以不增加光纜的衰減仍保證光纜的良好的拉伸應(yīng)變性能。[0032]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實例的限制，上述實例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種高強度碳合非金屬加強件，其特征在于，包括位于中央的芳綸紗，包覆所述芳綸紗的碳合非金屬粘結(jié)層，和最外層包覆所述碳合非金屬粘結(jié)層的擠塑層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度碳合非金屬加強件，其特征在于，所述碳合非金屬粘結(jié)層由以下重量百分比組份制備而成:石墨3.2%、樹脂12%、碳酸鈣5.5%、硬脂酸鋅7.5%、氫氧化鋁21.8%、蘇丁脂9.5%、PE粉7.2%、脫模劑16%、樹脂浸潤劑17.3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度碳合非金屬加強件，其特征在于，所述擠塑層選自高密度聚乙烯、中密度聚乙烯，杜邦塑料粒子MUCREL3990之一或其組合制備而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度碳合非金屬加強件，其特征在于，所述芳綸紗是由多股芳綸絲扭絞而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度碳合非金屬加強件，其特征在于，所述高強度碳合非金屬加強件橫截面為圓形或矩形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度碳合非金屬加強件，其特征在于，所述高強度碳合非金屬加強件的外徑為0.50-120mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度碳合非金屬加強件，其特征在于，所述擠塑層厚度在.0.10-20mm 之間。
【文檔編號】G02B6/44GK103869435SQ201410116280
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】沈根泉 申請人:祝友通信科技（蘇州）有限公司