專利名稱：高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件及制備工藝和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件及其制備工藝和用途，高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件屬非金屬加強件，尤其適用于接入網(wǎng)用蝶形引入光纜。
背景技術(shù)：
隨著光纖接入技術(shù)的發(fā)展和當(dāng)前國內(nèi)光纖到戶工程的迅猛推進，用于光纜線路的入戶引入段的蝶形引入光纜(也稱為皮線光纜)受到了廣泛關(guān)注。工信部頒布并實施了《YD/T 1997-2009光纖接入網(wǎng)用蝶形引入光纜》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為室內(nèi)光纖布線用光纜確立了具體的技術(shù)分類和規(guī)范，對接入網(wǎng)用蝶形引入光纜規(guī)定了相應(yīng)的機械性能要求(例如抗張強度和最小彎曲半徑等)和環(huán)境性能的要求(例如高低溫線卷繞試驗等)，使其能方便的在空間狹小、彎曲直徑較小、彎曲點多的狀態(tài)下布線。在這種情況下，作為皮線光纜中的非金屬加強件應(yīng)具有尺寸小、密度低、抗張強度高和耐彎折性能好等性質(zhì)。目前，用于皮線光纜中的非金屬加強件主要包括玻璃纖維增強塑料桿、芳綸紗、芳綸增強塑料桿等。與這些增強纖維相比，高模量聚乙烯纖維(HMPE纖維)具有密度低、比拉伸強度和比拉伸模量高、韌性好等特點，而且還有出色的介電性以及優(yōu)異的耐濕、耐磨與耐蝕性，將高模量聚乙烯纖維與乙烯基樹脂經(jīng)過拉擠工藝制備的復(fù)合材料加強件，為光纜中的非金屬加強件提供了新的思路和選擇，將有助于新型皮線光纜的開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗張強度大，韌性好的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的制備工藝，將高模量聚乙烯纖維紗線浸潰添加相應(yīng)比例的聚乙烯蠟粉末的環(huán)氧乙烯基樹月旨，采用連續(xù)拉擠成型工藝制備了抗張強度大、彎曲半徑小的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件。本發(fā)明的再一目的在于提供一種上述高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的用途。—種高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件，其特征在于:所述的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件由高模量聚乙烯纖維紗線浸潰添加相應(yīng)比例的聚乙烯蠟粉末的環(huán)氧乙烯基樹脂拉擠成型而成，且加強件外徑為0.50 0.80 mm，加強件的最小彎曲半徑不大于自身直徑的4倍。所述的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的外徑優(yōu)選0.60 mm。高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的制備工藝，其特征在于按以下步驟進行:第一步:高模量聚乙烯纖維紗線經(jīng)過烘道烘干除水；第二步:進入膠槽，烘干的高模量聚乙烯纖維紗線浸潰添加相應(yīng)比例的聚乙烯蠟粉末的環(huán)氧乙烯基樹脂；第三步:經(jīng)第二步處理的高模量聚乙烯纖維紗線進入模具，經(jīng)過預(yù)成型并加熱固化完全，空氣冷卻后收卷，制得高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件。聚乙烯蠟粉末的添加量為環(huán)氧乙烯基樹脂的重量的2.0-10.0%。所述的乙烯基樹脂為添加了一定比例的聚乙烯蠟粉末的環(huán)氧乙烯基樹脂。其作用在于分散在乙烯基樹脂中的聚乙烯蠟，在加熱固化過程，部分能遷移到表層，冷卻后以微晶形式在表面形成一個“蠟化”的表層，使得制備過程中脫模便利，并具有十分優(yōu)異的潤滑作用。在上述方案中，所用的模具為分段組合模式，包括預(yù)成型段和固化段，其工作腔的有效長度不小于800 mm。固化牽引速度為4 8m/min,固化牽引速度優(yōu)選5 m/min。本發(fā)明提供一種上述高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的用途，用于蝶形引入光纜的增強。本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件結(jié)構(gòu)緊湊，直徑僅為0.50
0.80 mm;2、本發(fā)明的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件密度低，柔韌性好，最小彎曲半徑為不大于自身直徑的4倍；3、本發(fā)明的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件抗張性能優(yōu)異，抗張強度可達1700Mpa，彎折至樹脂裂開后抗張強度達到1400Mpa ；4、本發(fā)明的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件采用拉擠成型工藝，拉擠模具有效長度達到800mm，可保證產(chǎn)品充分固化；5、本發(fā)明的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件使用的是添加了一定比例的聚乙烯蠟粉末的環(huán)氧乙烯基樹脂，固化后產(chǎn)品表面光滑，潤滑作用明顯；6、本發(fā)明的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件主要組成為聚乙烯，與大部分蝶形引入光纜的護套材料一樣，能與護套緊密結(jié)合，保證光纜各部件熱收縮的一致性。
具體實施例方式結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。本發(fā)明的模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的制備工藝，采用拉擠成型工藝，其具體步驟為:第一步:高模量聚乙烯纖維紗線經(jīng)過烘道烘干除水，控制烘道溫度為101-110攝氏度；第二步:進入膠槽，烘干的高模量聚乙烯纖維紗線浸潰添加聚乙烯蠟粉末的環(huán)氧乙烯基樹脂，且聚乙烯蠟粉末的添加量為環(huán)氧乙烯基樹脂的重量的2.0% ;(實施例只能是具體的量)第三步:經(jīng)第二步處理的高模量聚乙烯纖維紗線進入模具，經(jīng)過預(yù)成型并加熱固化完全，空氣冷卻后收卷，制得高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件。所用原材料:高模量聚乙烯纖維紗線為儀征化纖生產(chǎn)的高強高模聚乙烯纖維1500D ;浸潰樹脂為上海富晨化工的環(huán)氧乙烯基樹脂882 ;聚乙烯蠟粉末為白色超細(xì)粉末，熔點116攝氏度，粒度6微米。
所述的模具為兩段組合模式，其工作腔的有效長度為800_。用上述方法制備得到的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件，外徑為0.60 mm,其最小彎曲半徑R為2.0mm,小于自身直徑的4倍。高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件測試數(shù)據(jù)表
權(quán)利要求
1.一種高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件，其特征在于:所述的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件由高模量聚乙烯纖維紗線浸潰添加相應(yīng)比例的聚乙烯蠟粉末的環(huán)氧乙烯基樹脂拉擠成型而成，且加強件外徑為0.50 0.80 mm，加強件的最小彎曲半徑不大于自身直徑的4倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件，其特征在于:所述的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的外徑為0.60 mm。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的制備工藝，其特征在于按以下步驟進行:第一步:高模量聚乙烯纖維紗線經(jīng)過烘道烘干除水；第二步:進入膠槽，烘干的高模量聚乙烯纖維紗線浸潰添加相應(yīng)比例的聚乙烯蠟粉末的環(huán)氧乙烯基樹脂；第三步:經(jīng)第二步處理的高模量聚乙烯纖維紗線進入模具，經(jīng)過預(yù)成型并加熱固化完全，空氣冷卻后收卷，制得高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的制備工藝，其特征在于:聚乙烯蠟粉末的添加量為環(huán)氧乙烯基樹脂的重量的2.0-10.0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的制備工藝，其特征在于:所述的模具為分段組合模式，包括預(yù)成型段和固化段，其工作腔的有效長度不小于800臟。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的制備工藝，其特征在于:固化牽引速度為4-8m/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的制備工藝，其特征在于:固化牽引速度為5m/min。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件的用途，用于蝶形引入光纜的增強。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件及制備工藝和用途，高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件由高模量聚乙烯纖維增強的線狀復(fù)合材料構(gòu)成，外徑為0.50-0.80mm，最小彎曲半徑不大于自身直徑的4倍。制備采用拉擠成型工藝將高模量聚乙烯纖維紗經(jīng)過烘道除水后進入膠槽，浸漬添加聚乙烯蠟粉末的環(huán)氧乙烯基樹脂；進入模具，經(jīng)過預(yù)成型并加熱固化完全，空氣冷卻后，制得高模量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料加強件。復(fù)合材料加強件具有以下優(yōu)點1)抗張性能優(yōu)異，抗彎折性能和耐磨性能好，韌性強耐沖擊；2)復(fù)合材料主要組成為聚乙烯，與大部分蝶形引入光纜的護套材料一樣，能與護套緊密結(jié)合，保證光纜各部件熱收縮的一致性。
文檔編號B29B11/00GK103144308SQ201310004018
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者包海峰, 楊楨, 陳富偈 申請人:武漢龍圖新材料科技有限公司