一種纖維增強(qiáng)塑料桿及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種纖維增強(qiáng)塑料桿及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用，所述纖維增強(qiáng)塑料桿包括纖維以及包覆在纖維外和/或填充在纖維之間的內(nèi)涂層，所述內(nèi)涂層為樹脂涂層，是由光固化樹脂通過光固化工藝固化制成，并且根據(jù)使用的需要，所述纖維增強(qiáng)塑料桿的內(nèi)涂層的外側(cè)還可以有一層外涂層，外涂層是由光固化樹脂通過光固化工藝固化制成，或由擠出機(jī)通過擠塑工藝涂覆而成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)所述的生產(chǎn)方法的生產(chǎn)速度可提至20米/min以上，大幅提高了生產(chǎn)效率；工藝流程短，可通過優(yōu)化組合得到更高的單線產(chǎn)能；柔性化生產(chǎn)，通過樹脂配方的簡單調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)塑料桿性能的改變。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于光纜領(lǐng)域，特別涉及一種纖維增強(qiáng)塑料桿及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
近年來隨著人類對于通訊與信息傳輸需求的增高，通信產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，旺盛的通信消費(fèi)需求為光纖光纜行業(yè)發(fā)展提供了廣闊的市場空間，用量逐年增大。光纜的基本結(jié)構(gòu)一般是由纜芯（光纖）、加強(qiáng)芯（保護(hù)件）、填充物和護(hù)套等幾部分組成，另外根據(jù)需要還有防水層、緩沖層、絕緣金屬導(dǎo)線等構(gòu)件。其中加強(qiáng)芯的作用就是提高光纜的整體拉伸強(qiáng)度，保證光纜在施工及使用中由于纜體中加強(qiáng)件的高強(qiáng)拉力性能而不易被拉斷，從而保護(hù)了光纜中的光纖不易斷裂。通常的加強(qiáng)芯有鋼絲、纖維紗、纖維增強(qiáng)塑料桿等，使用的增強(qiáng)用纖維有玻璃纖維，芳綸，超高分子量聚乙烯纖維等。現(xiàn)有技術(shù)中，纖維增強(qiáng)塑料桿的生產(chǎn)方法主要有兩種。一種是熱固化樹脂拉擠成型方法。中國專利CN100449347公開了一種芳綸纖維增強(qiáng)塑料加強(qiáng)件的制備方法，使用芳綸纖維、浸漬乙烯基樹脂，經(jīng)5～8m/min的熱固化成型，外覆EVA涂層。中國專利CN102692686公開了一種光纜用纖維增強(qiáng)塑料桿的生產(chǎn)方法，使用玻璃纖維、芳綸、玄武巖纖維、鋼絲或碳纖維，浸漬一定配方比例的熱固性聚氨酯或聚脲樹脂，經(jīng)100～250℃的熱固化成型，生產(chǎn)速度最高可至10m/min。中國專利CN102896783公開了一種光電纜用玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿的生產(chǎn)方法，使用玻璃纖維紗浸漬以聚醚多元醇、環(huán)氧樹脂為基體的熱固性樹脂，經(jīng)過80～220℃的連續(xù)多道熱固化后卷繞成線盤，生產(chǎn)速度可至4～8m/min。該生產(chǎn)方法的缺點(diǎn)在于生產(chǎn)速率受限于熱固化，一般低于10m/min。對于光纜行業(yè)通常使用的50km/卷的塑料桿，單盤生產(chǎn)周期將達(dá)到3.5天～8天，生產(chǎn)效率極低且質(zhì)量一致性難以保證。一種是聚合物熔體涂覆允許擠拉成型。中國專利CN102608718公開了一種熱塑性GFRP蝶形光纜用加強(qiáng)件的生產(chǎn)工藝，使用玻璃纖維進(jìn)行兩次聚合物熔體的熱涂覆、并冷卻固化，所用聚合物為聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺或聚甲醛等。該生產(chǎn)方法的缺點(diǎn)也在于生產(chǎn)速率，聚合物熔體的高粘度極大限制了涂覆效率，并且將難以滲透進(jìn)入纖維內(nèi)部，所制得的塑料桿性能易不一致。另外，PCT專利WO2012/091806公開了一種纜線加強(qiáng)芯的新型生產(chǎn)方法，使用一種聚合物水分散體潤濕纖維，后除去水分使聚合物固結(jié)在纖維表面從而制得加強(qiáng)件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對上述存在的問題，本專利技術(shù)的提供了一種纖維增強(qiáng)塑料桿及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用，可大幅提高生產(chǎn)速率、降低生產(chǎn)成本并有效降低揮發(fā)性氣體排放，實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保生產(chǎn)。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種纖維增強(qiáng)塑料桿，所述纖維增強(qiáng)塑料桿包括纖維以及包覆在纖維外和/或滲透到纖維之間縫隙的內(nèi)涂層，所述內(nèi)涂層為樹脂涂層，是由光固化樹脂通過光固化工藝固化制成。可選地，所述纖維增強(qiáng)塑料桿的內(nèi)涂層的外側(cè)還有一層外涂層，外涂層是由光固化樹脂通過光固化工藝固化制成，該光固化樹脂可以和內(nèi)涂層相同，也可以不同；或由塑料擠出機(jī)通過擠塑工藝涂覆而成。所述的光固化工藝是指，在光的輻照下，光引發(fā)劑被引發(fā)，產(chǎn)生一種或若干種活性種，該活性種引發(fā)光固化樹脂的聚合和/或交聯(lián)，并固化成型。進(jìn)一步的，所述塑料桿的橫截面為圓形或近似圓形，其直徑為0.2mm～10mm。進(jìn)一步的，所述的纖維包括但不限于，玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、聚芳酯纖維、聚酰胺纖維、碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、PBO纖維、聚乙烯醇纖維中的任意一種或幾種的組合。進(jìn)一步的，所述的光固化樹脂包含光引發(fā)體系，即能在紫外光區(qū)（200～400nm）和/或可見光區(qū)（400～800nm）吸收一定波長的能量，直接或間接產(chǎn)生自由基、陽離子等活性種，活性種進(jìn)一步引發(fā)樹脂聚合、交聯(lián)、固化成型的一種或若干種化合物，亦即光引發(fā)劑。進(jìn)一步的，所述光固化樹脂還包括光固化預(yù)聚物和/或活性單體（即稀釋劑）。進(jìn)一步的，所述引發(fā)體系在整個(gè)光固化樹脂中的用量為0.1-10%。優(yōu)選地，其用量為1-3%。進(jìn)一步的，所述光引發(fā)體系包含：安息香醚（BE）、α,α`-二甲基苯偶酰縮酮（DMBK）、α,α-二乙氧基苯乙酮（DEAP）、2-羥基-2甲基-苯基丙酮-1（HMPP）、1-羥基-環(huán)己基苯甲酮（HCPK）、2-羥基-2-甲基-對羥乙基醚基苯基丙酮-1、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啡丙酮-1（MMMP）、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)丁酮-1（BDMB）、苯甲酰甲酸酯（MBF）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-乙氧基-苯基氧化膦（TEPO）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯（TPO-L）、雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦（BAPO）、2-羥基-4'-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮（2959）、4-對甲苯硫基二苯甲酮（BMS）、二苯甲酮（BP）、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮（MBP）、4-4`-雙(二甲氨基)二苯甲酮（MK）、4-苯基二苯甲酮（PBZ）、4-4`-雙(二乙氨基)二苯甲酮（DEMK）、2-甲酸甲酯二苯甲酮（OMBB）、4-4`-雙(甲基、乙基氨基)二苯甲酮（MEMK）、異丙基硫雜蒽（ITX）、2-氯硫雜蒽酮（CTX）、1-氯-4-丙氧基硫雜蒽酮（CPTX）、2,4-二乙基硫雜蒽酮（DETX）、2-乙基蒽醌（2-EA）、三乙胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二甲基苯甲酸乙酯（EDAB）、N,N-二甲基苯甲酸-2-乙基己酯（ODAB）、苯甲酸二甲氨基乙酯（DMB）、活性胺、二芳基碘鎓鹽、三芳基硫鎓鹽、異丙苯茂鐵六氟磷酸鹽、聚[2-羥基-2-甲基-1-(4-甲基乙烯基-苯基)丙酮]、大分子二苯甲酮、大分子硫雜蒽酮、大分子氨基苯乙酮、大分子α-羥基酮、大分子苯甲酰甲酸酯、大分子肟酮酯、大分子酰基膦化氧、大分子胺烷基酮、大分子碘鎓鹽、大分子硫鎓鹽、2-羥基-3-(2’-硫雜蒽酮氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙胺氯化物、樟腦醌、雙[2,6-二氟-3-(1H-吡咯基-1)苯基]鈦茂、硫代叮啶酮/碘鎓鹽、硼酸鹽/染料、六芳基雙咪唑/染料、香豆素酮/染料中的一種或若干種。優(yōu)選地，所述光引發(fā)體系包含：安息香醚（BE）、4-對苯硫基二苯甲酮（BMS）、二苯甲酮（BP）、4-4`-雙(二乙氨基)二苯甲酮（DEMK）、α,α`-二甲基苯偶酰縮酮（BDK）、α,α`-二乙氧基苯乙酮（DEAP）、苯甲酰甲酸酯（MBF）、N-甲基二乙醇胺中的一種或若干種。進(jìn)一步的，所述的光固化預(yù)聚物包含以下類型的樹脂：不飽和聚酯、環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯、雙酚A環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯、酚醛環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯、環(huán)氧化油（甲基）丙烯酸酯、改性環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯、聚氨酯（甲基）丙烯酸酯、聚酯（甲基）丙烯酸酯、聚醚（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸酯化聚丙烯酸樹脂、氨基（甲基）丙烯酸酯、有機(jī)硅（甲基）丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。優(yōu)選地，光固化預(yù)聚物包含：不飽和聚酯、氨基丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸樹脂中的一種或幾種。進(jìn)一步的，所述的活性單體包含：苯乙烯、醋酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種纖維增強(qiáng)塑料桿，其特征在于，所述纖維增強(qiáng)塑料桿包括纖維以及包覆在纖維外和填充在纖維之間的內(nèi)涂層，所述內(nèi)涂層為樹脂涂層，是由光固化樹脂通過光固化工藝固化制成。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種纖維增強(qiáng)塑料桿，其特征在于，所述纖維增強(qiáng)塑料桿包括纖維以及包覆在纖維外和填充在纖維之間的內(nèi)涂層，所述內(nèi)涂層為樹脂涂層，是由光固化樹脂通過光固化工藝固化制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)塑料桿，其特征在于，所述纖維增強(qiáng)塑料桿的內(nèi)涂層的外側(cè)還有一層外涂層，外涂層是由光固化樹脂通過光固化工藝固化制成，或由擠出機(jī)通過擠塑工藝涂覆而成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纖維增強(qiáng)塑料桿，其特征在于，所述的纖維包括玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、聚芳酯纖維、聚酰胺纖維、碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、PBO纖維、聚乙烯醇纖維中的任意一種或幾種的組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纖維增強(qiáng)塑料桿，其特征在于，所述的光固化樹脂包含光引發(fā)體系，即光引發(fā)劑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維增強(qiáng)塑料桿，其特征在于，所述光固化樹脂還包括光固化預(yù)聚物和/或活性單體。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維增強(qiáng)塑料桿，其特征在于，所述光引發(fā)體系包含：安息香醚（BE）、α,α`-二甲基苯偶酰縮酮（DMBK）、α,α-二乙氧基苯乙酮（DEAP）、2-羥基-2甲基-苯基丙酮-1（HMPP）、1-羥基-環(huán)己基苯甲酮（HCPK）、2-羥基-2-甲基-對羥乙基醚基苯基丙酮-1、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啡丙酮-1（MMMP）、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)丁酮-1（BDMB）、苯甲酰甲酸酯（MBF）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-乙氧基-苯基氧化膦（TEPO）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯（TPO-L）、雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦（BAPO）、2-羥基-4'-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮（2959）、4-對甲苯硫基二苯甲酮（BMS）、二苯甲酮（BP）、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮（MBP）、4-4`-雙(二甲氨基)二苯甲酮（MK）、4-苯基二苯甲酮（PBZ）、4-4`-雙(二乙氨基)二苯甲酮（DEMK）、2-甲酸甲酯二苯甲酮（OMBB）、4-4`-雙(甲基、乙基氨基)二苯甲酮（MEMK）、異丙基硫雜蒽（ITX）、2-氯硫雜蒽酮（CTX）、1-氯-4-丙氧基硫雜蒽酮（CPTX）、2,4-二乙基硫雜蒽酮（DETX）、2-乙基蒽醌（2-EA）、三乙胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二甲基苯甲酸乙酯（EDAB）、N,N-二甲基苯甲酸-2-乙基己酯（ODAB）、苯甲酸二甲氨基乙酯（DMB）、活性胺、二芳基碘鎓鹽、三芳基硫鎓鹽、異丙苯茂鐵六氟磷酸鹽、聚[2-羥基-2-甲基-1-(4-甲基乙烯基-苯基)丙酮]、大分子二苯甲酮、大分子硫雜蒽酮、大分子氨基苯乙酮、大分子α-羥基酮、大分子苯甲酰甲酸酯、大分子肟酮酯、大分子酰基膦化氧、大分子胺烷基酮、大分子碘鎓鹽、大分子硫鎓鹽、2-羥基-3-(2’-硫雜蒽酮氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙胺氯化物、樟腦醌、雙[2,6-二氟-3-(1H-吡咯基-1)苯基]鈦茂、硫代叮啶酮/碘鎓鹽、硼酸鹽/染料、六芳基雙咪唑/染料、香豆素酮/染料中的一種或若干種。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的纖維增強(qiáng)塑料桿，其特征在于，所述的光固化預(yù)聚物包含以下類型的樹脂：不飽和聚酯、環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯、雙酚A環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯、酚醛環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯、環(huán)氧化油（甲基）丙烯酸酯、改性環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯、聚氨酯（甲基）丙烯酸酯、聚酯（甲基）丙烯酸酯、聚醚（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸酯化聚丙烯酸樹脂、氨基（甲基）丙烯酸酯、有機(jī)硅（甲基）丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐玉龍，李乾坤，
申請(專利權(quán))人：三河市洲通光電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：河北;13