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1、(10)申请公布号 CN 103093897 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103093897 A *CN103093897A* (21)申请号 201310044265.7 (22)申请日 2013.02.05 H01B 13/00(2006.01) H01B 13/22(2006.01) (71)申请人 宁波市鄞州锐坚化工科技有限公司 地址 315100 浙江省宁波市鄞州区天童北路 1388 号 408 室 (72)发明人 张民 (54) 发明名称 一种电缆芯的制作方法 (57) 摘要 本发明涉及一种电缆芯的制作方法, 包括以 下步骤 : 将碳纤维由纱架引出, 进入第。
2、一浸胶区 浸胶, 使用的环氧树脂为耐热高力学性能环氧树 脂 ; 浸胶完成后碳纤维进入第一固化炉预固化, 制得碳纤维复合芯, 直径为 5mm12mm, 调节温度 使固化度达到 85% 以上 ; 两侧玻璃纤维引出后分 别进入第二浸胶区和第三浸胶区浸胶, 使用的环 氧树脂为耐高温耐候性能环氧树脂 ; 浸胶后玻璃 纤维通过缠绕区缠绕包覆在碳纤维芯外层, 单侧 厚度为 0.5mm2mm, 缠绕速度通过伺服电机控 制与拉挤速度相同步 ; 碳纤维复合芯与玻璃纤维 保护层复合后一起通过第二固化炉, 调节温度使 两者充分固化 ; 复合材料电缆芯制品通过牵引机 后, 在收卷盘处收取。 (51)Int.Cl. 权利。
3、要求书 2 页 说明书 8 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103093897 A CN 103093897 A *CN103093897A* 1/2 页 2 1. 一种电缆芯的制作方法, 包括以下步骤 : 步骤 1, 将碳纤维 (10) 由纱架 (1) 引出, 进入第一浸胶区 (2) 浸胶, 使用的环氧树脂为 耐热高力学性能环氧树脂, 所述耐热高力学性能环氧树脂由下述成分制成 : 100 质量份的 混合环氧树脂 ; 20-75 质量份的固化剂 ; 10-30 质量份的稀释剂 ; 0.。
4、5-5.0 质量份的促进剂 ; 0.5-5.0 质量份的填料 ; 所述混合环氧树脂包括环氧树脂 a 和环氧树脂 b ; 环氧树脂 a 为双 环戊二烯 (DCPD) 型环氧树脂, 所述环氧树脂 b 为缩水甘油胺类环氧树脂和双酚 A 型缩水甘 油醚类环氧树脂的组合物 ; 环氧树脂 a 和环氧树脂 b 的质量比为 : 50-80 : 20-50 ; 所述双环 戊二烯型环氧树脂的结构式如下所示 : , 式中 n 为 0 至 10 的整数 ; 所述环氧树脂 b 中的缩水甘油胺类环氧树脂与双酚 A 型缩 水甘油醚类环氧树脂的质量比为 : 1:9-9:1 ; 步骤 2, 浸胶完成后碳纤维进入第一固化炉 (3。
5、) 预固化, 制得碳纤维复合芯, 直径为 5 12mm, 调节温度使固化度达到 85% 以上 ; 步骤 3, 两侧玻璃纤维 (11) 引出后分别进入第二浸胶区 (4) 和第三浸胶区 (5) 浸胶, 使 用的环氧树脂为耐高温耐候性能环氧树脂 ; 步骤 4, 浸胶后玻璃纤维通过缠绕区 (6) 缠绕包覆在碳纤维芯外层, 单侧厚度为 0.5 mm2mm, 缠绕速度通过伺服电机控制与拉挤速度相同步 ; 步骤 5, 碳纤维复合芯与玻璃纤维保护层复合后一起通过第二固化炉 (7) , 调节温度使 两者充分固化 ; 步骤 6, 复合材料电缆芯制品通过牵引机 (8) 后, 在收卷盘 (9) 处收取。 2. 根据权。
6、利要求 1 所述电缆芯的制作方法, 其特征在于 : 所述保护层 (13) 中耐高温耐 候性能环氧树脂由下述成分制成 : 包括组分 A 和组分 B, 其中组分 A 包括下述成分 : 100 质 量份环氧树脂、 5-10 质量份稀释剂和 0.5-3.0 质量份硅烷偶联剂 ; 组分 B 包括下述成分 : 15-35质量份胺类固化剂、 0.1-3.0质量份促进剂和0.01-0.1质量份抗氧剂, 所述环氧树脂 为环氧树脂 c 和环氧树脂 d 的组合, 环氧树脂 c 和环氧树脂 d 的质量比为 : 10-30 : 70-90 ; 其中, 所述环氧树脂c为包含一个或多个海因环 (五元二氮杂环) 的缩水甘油胺。
7、型、 缩水甘油 醚型或缩水甘油酯型海因环氧树脂 ; 海因环 (五元二氮杂环) 结构式如下所示, 海因环 (五元 二氮杂环) 结构式中取代基 R1 和 R2 为 H、 CH3、 C2H5、 芳基或芳烷基 : 权 利 要 求 书 CN 103093897 A 2 2/2 页 3 ; 所述环氧树脂 d 为双酚 A 型缩水甘油醚类环氧树脂或双酚 F 型缩水甘油醚类环氧树 脂 ; 其中, 双酚 F 型缩水甘油醚类环氧树脂或双酚 A 型缩水甘油醚类环氧树脂的粘度范围 : 500-4000mPas(25) 。 权 利 要 求 书 CN 103093897 A 3 1/8 页 4 一种电缆芯的制作方法 技术领。
8、域 0001 本发明涉及一种电缆芯, 尤其是涉及一种电缆芯的制作方法。 背景技术 0002 电缆芯作为传统钢芯的替代产品, 由于长期在野外高温, 日照, 气候变化等恶劣条 件下工作, 要求其具有优良力学性能的同时, 还具有耐高温、 抗紫外线以及抗老化性等, 对 电缆芯的综合性能要求很高。 0003 传统的电缆芯结构为内部碳纤维与环氧树脂复合材料制成的承重芯, 外部为玻璃 纤维与环氧树脂复合物制成的保护层, 两者共用同一种树脂体系。 在同一种树脂体系下, 耐 高温、 抗张强度、 抗弯强度、 模量、 抗压强度、 抗紫外线以及抗老化性等性能之间互相影响, 通过改性增加某一方面的性能往往以牺牲另一方面。
9、性能为代价。 0004 双环戊二烯 (DCPD) 是环戊二烯的二聚体, 主要来自于乙烯裂解的副产 C5 馏分和 煤炭焦化副产轻苯馏分, 由于化学活性高, 是石油树脂和多种精细化学品的原料, 将其引入 环氧树脂, 可使环氧树脂性能得到改善, 如其粘度、 力学性能以及良好阻燃性和韧性均优于 通用型环氧树脂。 发明内容 0005 本发明设计了一种电缆芯的制作方法, 其解决的技术问题是现有电缆芯存在耐高 温性能、 抗张强度、 力学性能、 阻燃性、 抗压强度、 抗紫外线以及抗老化性等性能方面比较 差。 0006 为了解决上述存在的技术问题, 本发明采用了以下方案 : 一种电缆芯, 包括承重芯 (12) 。
10、和保护层 (13) , 所述保护层 (13) 通过缠绕工艺包覆在所 述承重芯 (12) 的外部, 其特征在于 : 所述承重芯 (12) 为耐热高力学性能环氧树脂与碳纤维 的复合物, 所述保护层 (13) 为耐高温耐候性能环氧树脂与玻璃纤维的复合物 ; 所述承重芯 (12) 的耐热高力学性能环氧树脂由下述成分制成 : 100 质量份的混合环氧树脂 ; 20-75 质量 份的固化剂 ; 10-30 质量份的稀释剂 ; 0.5-5.0 质量份的促进剂 ; 0.5-5.0 质量份的填料 ; 所 述混合环氧树脂包括环氧树脂 a 和环氧树脂 b ; 环氧树脂 a 为双环戊二烯 (DCPD) 型环氧树 脂,。
11、 所述环氧树脂b为缩水甘油胺类环氧树脂和双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂的组合物 ; 环氧树脂 a 和环氧树脂 b 的质量比为 : 50-80 : 20-50 ; 所述双环戊二烯型环氧树脂的结构式 如下所示 : 说 明 书 CN 103093897 A 4 2/8 页 5 , 式中 n 为 0 至 10 的整数 ; 所述环氧树脂 b 中的缩水甘油胺类环氧树脂与双酚 A 型缩 水甘油醚类环氧树脂的质量比为 : 1:9-9:1。 0007 所述保护层 (13) 中耐高温耐候性能环氧树脂由下述成分制成 : 包括组分 A 和组 分 B, 其中组分 A 包括下述成分 : 100 质量份环氧树脂、 5-10 。
12、质量份稀释剂和 0.5-3.0 质量 份硅烷偶联剂 ; 组分 B 包括下述成分 : 15-35 质量份胺类固化剂、 0.1-3.0 质量份促进剂和 0.01-0.1质量份抗氧剂, 所述环氧树脂为环氧树脂c和环氧树脂d的组合, 环氧树脂c和环 氧树脂 d 的质量比为 : 10-30 : 70-90 ; 其中, 所述环氧树脂 c 为包含一个或多个海因环 (五元 二氮杂环) 的缩水甘油胺型、 缩水甘油醚型或缩水甘油酯型海因环氧树脂 ; 海因环 (五元二 氮杂环) 结构式如下所示, 海因环 (五元二氮杂环) 结构式中取代基 R1 和 R2 为 H、 CH3、 C2H5、 芳基或芳烷基 : ; 所述环氧。
13、树脂 d 为双酚 A 型缩水甘油醚类环氧树脂或双酚 F 型缩水甘油醚类环氧树 脂 ; 其中, 双酚 F 型缩水甘油醚类环氧树脂或双酚 A 型缩水甘油醚类环氧树脂的粘度范围 : 500-4000mPas(25) 。 0008 所述环氧树脂 c 为含有一个海因环的二缩水甘油胺型海因环氧树脂, 化学结构式 如下 : ; 其中的取代基 R1和 R2存在以下组合选择方式 : 1) R1为 H, R2为 H 的化合物 ; 2) R1为 说 明 书 CN 103093897 A 5 3/8 页 6 CH3, R2为 H 的化合物 ; 3) R1为 CH3, R2为 CH3的化合物 ; 4) R1为 C2H5。
14、, R2为 H 的化合物 ; 5) R1 为 C2H5, R2为 CH3的化合物。 0009 进一步, 所述保护层 (13) 中的胺类固化剂为胺类固化剂 a 和胺类固化剂 b 的组 合, 胺类固化剂 a 和胺类固化剂 b 的质量比为 : 5-15 : 10-20 ; 所述胺类固化剂 a 为包含两个 或两个以上氨基官能团的聚醚胺类化合物, 分子量范围 200-2500, 粘度范围 : 5-300mPas (25) 的聚醚胺类化合物中的一种或几种 ; 所述胺类固化剂 b 为脂肪族胺类和改性脂肪族 胺类化合物的一种或几种, 选自二乙烯三胺、 三乙烯四胺、 四乙烯五胺、 已二胺、 羟甲基乙二 胺、 羟。
15、甲基二乙烯三胺、 - 羟乙基乙二胺中的一种或多种。 0010 进一步, 所述保护层 (13) 中的促进剂选自 : 2,4,6- 三 (二甲氨基甲基) 苯酚、 三氟 化硼络合物、 三乙醇胺中的一种或多种。 0011 进一步, 所述保护层 (13) 中的稀释剂为包含两个环氧基官能团和至少一个醚键的 化合物, 选自乙二醇二缩水甘油醚、 丁二醇二缩水甘油醚、 己二醇二缩水甘油醚、 环己二醇 二缩水甘油醚、 环己烷二甲醇二缩水甘油醚、 新戊二醇二缩水甘油醚、 聚乙二醇二缩水甘油 醚、 间苯二酚二缩水甘油醚中的一种或几种。 0012 进一步, 所述保护层 (13) 中的偶联剂为包含环氧基官能团的硅烷类偶联。
16、剂, 选自 - 氨丙基三乙氧基硅烷, - 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或 -( 甲基丙烯酰氧基 ) 丙基三甲氧基硅烷中的一种。 0013 进一步, 所述保护层 (13) 中的抗氧剂为主抗氧剂和助抗氧剂的组合, 主抗氧剂和 助抗氧剂的质量比为 : 0.0095-0.08 : 0.0005-0.02 ; 所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂, 选自 四 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯、 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯 基 ) 丙酸十八碳醇酯、 2,2- 硫代双 3-(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基) 丙酸乙酯或 4,6- 二 ( 辛硫甲基 )-o- 甲酚中的一。
17、种 ; 所述助抗氧剂硫代酯类抗氧剂, 选自硫代二丙酸双十二醇 酯、 硫代二丙酸双十四醇酯或硫代二丙酸双十八醇酯中的一种。 0014 进一步, 所述承重芯 (12) 中的固化剂选自 : 邻苯二甲酸酐、 顺丁烯二酸酐、 四氢苯 二甲酸酐、 - 甲基丙烯酸中的一种或几种。 0015 进一步, 所述承重芯 (12) 中的稀释剂选自 : 乙二醇二缩水甘油醚、 丁二醇二缩水 甘油醚、 己二醇二缩水甘油醚、 环己二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。 0016 进一步, 所述承重芯 (12) 中的促进剂选自 : 叔胺、 苄基二甲胺、 2,4,6- 三 (二甲氨 基甲基) 苯酚、 三氟化硼络合物、 2- 乙基 -4。
18、- 甲基咪唑中的一种或几种。 0017 进一步, 所述承重芯 (12) 中的无机填料选自 : 碳酸钙、 高岭土、 硅藻土、 膨润土、 纳 米氧化钛、 滑石粉中的一种或几种。 0018 一种电缆芯的制作方法, 包括以下步骤 : 第一步, 将碳纤维由纱架引出, 进入第一浸胶区浸胶, 使用的环氧树脂为耐热高力学性 能环氧树脂 ; 第二步, 浸胶完成后碳纤维进入第一固化炉预固化, 制得碳纤维复合芯, 直径为 5 mm 12mm, 调节温度使固化度达到 85% 以上 ; 第三部, 两侧玻璃纤维引出后分别进入第二浸胶区和第三浸胶区浸胶, 使用的环氧树 脂为耐高温耐候性能环氧树脂 ; 第四步, 浸胶后玻璃纤。
19、维通过缠绕区缠绕包覆在碳纤维芯外层, 单侧厚度为 0.5 mm 说 明 书 CN 103093897 A 6 4/8 页 7 2mm, 缠绕速度通过伺服电机控制与拉挤速度相同步 ; 第五步, 碳纤维复合芯与玻璃纤维保护层复合后一起通过第二固化炉, 调节温度使两 者充分固化 ; 第六步, 复合材料电缆芯制品通过牵引机后, 在收卷盘处收取。 0019 该电缆芯的制作方法与传统的电缆芯的制作方法相比, 具有以下有益效果 : (1) 本发明中的承重芯的耐热高力学性能环氧树脂选自双环戊二烯型环氧树脂、 缩水 甘油胺类环氧树脂和缩水甘油醚类环氧树脂的组合物, 它们的组成物具有高力学性能以及 良好阻燃性性能。
20、, 并且树脂工作寿命长可以满足电缆使用的需要。 0020 (2) 本发明耐热高力学性能环氧树脂对碳纤维具有良好的浸润性和粘接强度, 固 化产物具有良好的耐热性和机械强度, 采用本发明耐热高力学性能环氧树脂制成的碳纤维 增强电缆的耐热性、 耐湿性、 电气性能、 韧性和可加工性得到大大提高。 0021 (3) 本发明中采用酸酐类化合物或酸类作为真空导入成型环氧树脂的固化剂混合 物, 因而具有良好的韧性和较高的玻璃化转变温度, 以满足耐热要求, 经后处理后可以在较 高的温度下使用, 其成品内部致密性好、 无气隙、 性能均一。 0022 (4) 本发明耐热高力学性能环氧树脂中的稀释剂可以降低固化体系粘。
21、度, 增加流 动性, 延长使用寿命, 又不影响环氧树脂固化物的机械性能。 0023 (5) 本发明耐热高力学性能环氧树脂中的促进剂可以有效解决室温固化时间过长 的问题, 在缩短固化时间的同时保证了固化物的强度基本保持不变。 0024 (6) 本发明耐热高力学性能环氧树脂中加入填料, 除可以降低制品成本外, 还可改 善环氧树脂加工性、 耐燃性、 树脂的粘度及加工工艺性。 0025 (7) 本发明采用海因环氧树脂和低粘度环氧树脂 (双酚A型和双酚F型缩水甘油醚 类环氧树脂中的至少一种) 的共混型环氧树脂作为树脂基体, 不仅能满足玻璃纤维对树脂 低粘度的要求, 还可以使电缆芯具备优异的耐高温性能。 。
22、0026 (8) 本发明中使用了海因环氧树脂, 其具有粘度低、 工艺性好, 对玻璃纤维有很好 的浸润性能, 并且由于其结构中包含五元二氮杂环, 还兼有热稳定性好、 耐热性高、 耐侯性 好等特点。 0027 (9) 本发明中使用的聚醚胺类固化剂结构中包含多个醚键等韧性官能团, 能够使 电缆芯具有高强高韧的抗冲击性能, 通过采用聚醚胺类固化剂和脂肪族胺类固化剂的共混 型固化体系, 可以有效解决固化物脆性、 断裂伸长率小等问题。 0028 (10) 本发明采用一定量的促进剂配合共混型胺类固化剂一起使用, 可以有效解决 室温固化时间过长的问题, 在缩短固化时间的同时保证了固化物的强度基本保持不变。 0。
23、029 (11) 本发明中使用了硅烷偶联剂、 抗氧剂以及稀释剂等助剂。其中硅烷偶联剂可 以提高增强玻璃纤维材料与树脂之间粘合强度, 改善界面状态, 有利于提高复合材料制品 的机械性能及电绝缘性能 ; 抗氧剂能抑制或减缓高分子材料自动氧化反应速度 ; 稀释剂的 作用能够降低整个组合物的粘度。 0030 (12) 本发明由于承重芯和保护层选择为不同的环氧树脂体系, 因此承重芯的环氧 树脂体系高力学性能不会受到外部保护层的环氧树脂体系影响, 而外部保护层优良的耐候 性能保护了承重芯不受外部环境的伤害, 使电缆芯的综合性能得到了大大的提高。 说 明 书 CN 103093897 A 7 5/8 页 8。
24、 附图说明 0031 图 1 是本发明电缆芯的结构示意图 ; 图 2 是本发明电缆芯的成型工艺示意图。 0032 附图标记说明 : 1纱架 ; 2第一浸胶区 ; 3第一固化炉 ; 4第二浸胶区 ; 5第三浸胶区 ; 6缠 绕区 ; 7第二固化炉 ; 8牵引机 ; 9收卷盘 ; 10碳纤维 ; 11玻璃纤维 ; 12承重芯 ; 13保护层。 具体实施方式 0033 下面结合图 1 和图 2, 对本发明做进一步说明 : 如图 1 所示, 一种电缆芯, 包括承重芯 12 和保护层 13, 保护层 13 通过缠绕工艺包覆在 承重芯 12 的外部, 承重芯 12 为耐热高力学性能环氧树脂与碳纤维的复合物。
25、, 保护层 13 为 耐高温耐候性能环氧树脂与玻璃纤维的复合物 ; 承重芯 12 的耐热高力学性能环氧树脂由 下述成分制成 : 100 质量份的混合环氧树脂 ; 20-75 质量份的固化剂 ; 10-30 质量份的稀释 剂 ; 0.5-5.0 质量份的促进剂 ; 0.5-5.0 质量份的填料 ; 所述混合环氧树脂包括环氧树脂 a 和环氧树脂 b ; 环氧树脂 a 为双环戊二烯 (DCPD) 型环氧树脂, 环氧树脂 b 为缩水甘油胺类 环氧树脂和双酚 A 型缩水甘油醚类环氧树脂的组合物 ; 环氧树脂 a 和环氧树脂 b 的质量比 为 : 50-80 : 20-50 ; 所述双环戊二烯型环氧树脂的。
26、结构式如下所示 : 式中 n 为 0 至 10 的整数 ; 所述环氧树脂 b 中的缩水甘油胺类环氧树脂与双酚 A 型缩水 甘油醚类环氧树脂的质量比为 : 1:9-9:1。 0034 保护层 13 中耐高温耐候性能环氧树脂由下述成分制成 : 包括组分 A 和组分 B, 其 中组分A包括下述成分 : 100质量份环氧树脂、 5-10质量份稀释剂和0.5-3.0质量份硅烷偶 联剂 ; 组分 B 包括下述成分 : 15-35 质量份胺类固化剂、 0.1-3.0 质量份促进剂和 0.01-0.1 质量份抗氧剂, 所述环氧树脂为环氧树脂 c 和环氧树脂 d 的组合, 环氧树脂 c 和环氧树脂 d 的质量比。
27、为 : 10-30 : 70-90 ; 其中, 所述环氧树脂 c 为包含一个或多个海因环 (五元二氮杂 环) 的缩水甘油胺型、 缩水甘油醚型或缩水甘油酯型海因环氧树脂 ; 海因环 (五元二氮杂环) 结构式如下所示, 海因环 (五元二氮杂环) 结构式中取代基 R1 和 R2 为 H、 CH3、 C2H5、 芳基或 芳烷基 : 说 明 书 CN 103093897 A 8 6/8 页 9 ; 所述环氧树脂 d 为双酚 A 型缩水甘油醚类环氧树脂或双酚 F 型缩水甘油醚类环氧树 脂 ; 其中, 双酚 F 型缩水甘油醚类环氧树脂或双酚 A 型缩水甘油醚类环氧树脂的粘度范围 : 500-4000mPas。
28、(25) 。 0035 保护层 13 中的胺类固化剂为胺类固化剂 a 和胺类固化剂 b 的组合, 胺类固化剂 a 和胺类固化剂 b 的质量比为 : 5-15 : 10-20 ; 所述胺类固化剂 a 为包含两个或两个以上氨基 官能团的聚醚胺类化合物, 分子量范围 200-2500, 粘度范围 : 5-300mPa s(25) 的聚醚胺 类化合物中的一种或几种 ; 所述胺类固化剂 b 为脂肪族胺类和改性脂肪族胺类化合物的一 种或几种, 选自二乙烯三胺、 三乙烯四胺、 四乙烯五胺、 已二胺、 羟甲基乙二胺、 羟甲基二乙 烯三胺、 - 羟乙基乙二胺中的一种或多种。 0036 保护层 13 中的促进剂选。
29、自 : 2,4,6- 三 (二甲氨基甲基) 苯酚、 三氟化硼络合物、 三 乙醇胺中的一种或多种。 0037 保护层 13 中的稀释剂为包含两个环氧基官能团和至少一个醚键的化合物, 选自 乙二醇二缩水甘油醚、 丁二醇二缩水甘油醚、 己二醇二缩水甘油醚、 环己二醇二缩水甘油 醚、 环己烷二甲醇二缩水甘油醚、 新戊二醇二缩水甘油醚、 聚乙二醇二缩水甘油醚、 间苯二 酚二缩水甘油醚中的一种或几种。 0038 保护层13中的偶联剂为包含环氧基官能团的硅烷类偶联剂, 选自-氨丙基三乙 氧基硅烷, - 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或 -( 甲基丙烯酰氧基 ) 丙基三甲氧基硅 烷中的一种。 0039 保护层 。
30、13 中的抗氧剂为主抗氧剂和助抗氧剂的组合, 主抗氧剂和助抗氧剂 的质量比为 : 0.0095-0.08 : 0.0005-0.02 ; 所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂, 选自四 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯、 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八碳醇酯、 2,2- 硫代双 3-(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基) 丙酸乙酯或 4,6- 二 ( 辛 硫甲基 )-o- 甲酚中的一种 ; 所述助抗氧剂硫代酯类抗氧剂, 选自硫代二丙酸双十二醇酯、 硫代二丙酸双十四醇酯或硫代二丙酸双十八醇酯中的一种。 0040 保护层 13 中还添加紫外吸收剂, 。
31、紫外吸收剂为 UV-9、 UV-531、 UV-327、 三嗪 -5 中 的一种或多几种组合。 0041 保护层 13 中还添加能量转移剂, 所述能量转移剂为三 (1,2,2,6,6- 五甲基哌啶 基) 亚磷酸酯或 AM101 中的一种或两种组合。 0042 承重芯 12 中的固化剂选自 : 邻苯二甲酸酐、 顺丁烯二酸酐、 四氢苯二甲酸酐、 - 甲基丙烯酸中的一种或几种。 说 明 书 CN 103093897 A 9 7/8 页 10 0043 承重芯 12 中的稀释剂选自 : 乙二醇二缩水甘油醚、 丁二醇二缩水甘油醚、 己二醇 二缩水甘油醚、 环己二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。 0044 。
32、承重芯 12 中的促进剂选自 : 叔胺、 苄基二甲胺、 2,4,6- 三 (二甲氨基甲基) 苯酚、 三 氟化硼络合物、 2- 乙基 -4- 甲基咪唑中的一种或几种。 0045 承重芯 12 中的无机填料选自 : 碳酸钙、 高岭土、 硅藻土、 膨润土、 纳米氧化钛、 滑石 粉中的一种或几种。 0046 如图 2 所示, 为本发明电缆芯的成型工艺示意图, 其工作成型原理如下 : 第一步, 将碳纤维 10 由纱架 1 引出, 进入第一浸胶区 2 浸胶, 使用的环氧树脂为耐热高 力学性能环氧树脂 ; 第二步, 浸胶完成后碳纤维进入第一固化炉 3 预固化, 制得碳纤维复合芯, 直径为 5 12mm, 调。
33、节温度使固化度达到 85% 以上 ; 第三部, 两侧玻璃纤维 11 引出后分别进入第二浸胶区 4 和第三浸胶区 5 浸胶, 使用的 环氧树脂为耐高温耐候性能环氧树脂 ; 第四步, 浸胶后玻璃纤维通过缠绕区 6 缠绕包覆在碳纤维芯外层, 单侧厚度为 0.5 mm2mm, 缠绕速度通过伺服电机控制与拉挤速度相同步 ; 第五步, 碳纤维复合芯与玻璃纤维保护层复合后一起通过第二固化炉 7, 调节温度使两 者充分固化 ; 第六步, 复合材料电缆芯制品通过牵引机 8 后, 在收卷盘 9 处收取。 0047 其中, 耐热高力学性能环氧树脂的制备方法, 包括以下步骤 : 步骤 1、 环氧树脂 a 和 环氧树脂。
34、 b 混合并在 40以下以 800-1000 转 / 分钟的速度机械搅拌分散 5-10 分钟 ; 步骤 2、 边搅拌边依次加入无机填料和稀释剂, 以 800-1000 转 / 分钟的速度机械搅拌分散 5-10 分钟后室温下静置待用 ; 步骤 3、 将固化剂在 18 -25下以 600-800 转 / 分钟的速度机械 搅拌分散 5-15 分钟 ; 步骤 4、 在边搅拌边加入促进剂, 在室温下以 600-800 转 / 分钟的速度 机械搅拌分散 5-15 分钟 ; 步骤 5、 将步骤 2 所制得产物与步骤 4 所制得产物在 18 -25 下进行混合, 以 3000-3500 转 / 分钟的速度机械。
35、搅拌分散 3-6 分钟 ; 步骤 6、 真空脱泡后即 得耐热高力学性能环氧树脂。 0048 具体来说, 将 50g 双环戊二烯 (DCPD) 型环氧树脂 ( 购自大日本印刷 HP-7200H, 环 氧当量 (EEW):279)、 45g 双酚 A 型缩水甘油醚类环氧树脂 E-51(购自蓝星化工新材料股份 有限公司无锡树脂厂, 环氧值为 0.48-0.54) 、 5g 缩水甘油胺类环氧树脂 JEh-012(购自常 熟佳发化学有限责任公司, 环氧值为 0.80-0.85) 混合, 在 30下以 800 转 / 分钟的速度机 械搅拌分散 5 分钟, 边搅拌边依次加入 0.5g 高岭土、 10g 1,。
36、4- 丁二醇二缩水甘油醚, 以 800 转 / 分钟的速度机械搅拌分散 10 分钟后室温下静置待用, 将 40g 邻苯二甲酸酐在室温下以 600转/分钟的速度机械搅拌, 然后在搅拌同时, 加入0.5g 2-乙基-4-甲基咪唑, 在室温下 同样以 600 转 / 分钟的速度机械搅拌分散 5-10 分钟。在室温下将上述组分混合, 以 3000 转/分钟的速度机械搅拌分散3分钟, 真空脱泡后即得所述的环氧树脂组合物, 然后倒入模 具浇注固化。差示扫描量热法 (DSC 法) 测试环氧树脂体系的反应放热曲线, 升温速率 5 / min 和 15 /min, 通过外推法得到固化程序为 28固化 5 小时,。
37、 80固化 6 小时。按照国 家标准 GB/T 2586-1995 对制备的环氧基体树脂的拉伸强度、 断裂延伸率、 拉伸弹性模量进 行测试, 试样尺寸如下 : 长度为 100mm0.5mm, 端部宽度为 10mm0.5mm, 狭的平行部分长 说 明 书 CN 103093897 A 10 8/8 页 11 度 30mm0.5mm, 狭的平行部分宽度 5mm0.2mm, 厚度为 2.2mm0.2mm。实验重复六次, 测 得该环氧基体树脂的拉伸强度为68MPa, 断裂延伸率5.7%, 拉伸弹性模量3.1GPa。 按照国家 标准 GB/T 2570-1995 对制备的环氧基体树脂的弯曲强度、 弯曲弹。
38、性模量进行测试, 试样尺 寸如下 : 长度为 40mm, 宽度为 3mm0.2mm, 厚度为 2mm0.2mm。实验重复六次, 测得该环氧 基体树脂的弯曲强度为 112MPa, 弯曲弹性模量 3.12GPa。差示扫描量热法 (DSC 法) 测玻璃 化温度, 升温速率5/min, 测得环氧基体树脂的玻璃化温度为82, 采用NDJ-8S型旋转粘 度计测试树脂组合物粘度, 25时的粘度为 520mPas。 0049 耐高温耐侯性能环氧树脂的制作方法如下 : 包括以下步骤 : 步骤 1、 将组分 A 中的 成分环氧树脂 c 和 d 在 30以下以 800-1000 转 / 分钟的速度机械搅拌分散 5-。
39、10 分钟 ; 步 骤 2、 边搅拌边依次加入稀释剂和偶联剂, 以 800-1000 转 / 分钟的速度机械搅拌分散 5-10 分钟后室温下静置待用 ; 步骤 3、 将组分 B 中的成分胺类固化剂 a 和 b 在室温下以 600-800 转 / 分钟的速度机械搅拌分散 5-10 分钟 ; 步骤 4、 在边搅拌边加入促进剂、 主抗氧剂和助抗 氧剂, 在室温下以 600-800 转 / 分钟的速度机械搅拌分散 5-10 分钟 ; 步骤 5、 在室温下将组 分 A 和组分 B 混合, 以 3000-3500 转 / 分钟的速度机械搅拌分散 3-5 分钟 ; 步骤 6、 真空脱 泡后即得耐高温耐侯性能。
40、环氧树脂。 0050 将 10.0g 海因环氧树脂 MHR-070(购自无锡美华化工有限公司, 环氧值为 0.70-0.74) 、 90.0g 双酚 A 型缩水甘油醚类环氧树脂 E-51 (购自蓝星化工新材料股份有限公 司无锡树脂厂, 环氧值为0.48-0.54) 在25下以800转/分钟的速度机械搅拌分散5分钟, 边搅拌边依次加入 5g 1,4- 丁二醇二缩水甘油醚、 0.5g - 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅 烷, 以 800 转 / 分钟的速度机械搅拌分散 10 分钟后室温下静置待用, 将 15.0g 聚醚胺 D230 和20.0g三乙烯四胺在室温下以600转/分钟的速度机械搅拌分散5分钟。
41、, 在边搅拌边加入 0.5g 2,4,6- 三 (二甲氨基甲基) 苯酚、 0.08g 四 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯和 0.02g 硫代二丙酸双十二醇酯, 在室温下以 600 转 / 分钟的速度机械搅拌分 散5分钟。 在室温下将上述组分混合, 以3000转/分钟的速度机械搅拌分散3分钟, 真空脱 泡后即得所述的环氧树脂组合物, 然后倒入模具浇注固化。差示扫描量热法 (DSC 法) 测试 环氧树脂体系的反应放热曲线, 升温速率 5 /min 和 15 /min, 通过外推法得到固化程序 为 35固化 1 小时, 110固化 2 小时, 180固化 2 小时。按。
42、照国家标准 GB/T 16421-1996 对制备的环氧基体树脂的拉伸强度、 断裂延伸率、 拉伸弹性模量进行测试, 试样尺寸如下 : 长度为 100mm0.5mm, 端部宽度为 10mm0.5mm, 狭的平行部分长度 30mm0.5mm, 狭的平 行部分宽度 5mm0.2mm, 厚度为 2.2mm0.2mm。实验重复六次, 测得该环氧基体树脂的拉 伸强度为 58MPa, 断裂延伸率 4.0%, 拉伸弹性模量 2.5GPa。按照国家标准 GB/T 16419-1996 对制备的环氧基体树脂的弯曲强度、 弯曲弹性模量进行测试, 试样尺寸如下 : 长度为 40mm, 宽度为 3mm0.2mm, 厚度。
43、为 2mm0.2mm。实验重复六次, 测得该环氧基体树脂的弯曲强度 为 104MPa, 弯曲弹性模量 3.3GPa。差示扫描量热法 (DSC 法) 测玻璃化温度, 升温速率 5 / min, 测得环氧基体树脂的玻璃化温度为 155, 采用 NDJ-8S 型旋转粘度计测试树脂组合物 粘度, 25时的粘度为 471mPas。 0051 上面结合附图对本发明进行了示例性的描述, 显然本发明的实现并不受上述方式 的限制, 只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进, 或未经改进将本发明 的构思和技术方案直接应用于其它场合的, 均在本发明的保护范围内。 说 明 书 CN 103093897 A 11 1/1 页 12 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103093897 A 12 。