CN103745779B - 一种多用途复合绳芯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多用途复合绳芯，包括光纤单元（光缆）、套管及纤维/树脂复合棒（电缆芯）；所述光纤单元位于复合绳芯的中心，由若干光导纤维及外覆层组成；所述的套管是具有耐高温高韧性高分子材料，套在外覆层的外部；若干所述纤维/树脂复合棒是混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料，围绕在套管的外围，所述纤维/树脂复合棒内层为承载层，外层为绝缘层。本发明多用途复合绳芯是光缆与电缆的结合体，能够替代现有的钢芯以及光缆，在使用时既能够传输光信号，还能够作为架空导线的承载材料，光信号与电信号同时传输，使用同一条线路进行安装，减少了空间使用区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种多用途复合绳芯。
背景技术
目前，混杂纤维增强树脂基复合芯架空导线已经挂网运行，替代了进口产品，但该产品在使用过程中受力不均匀、对表面缺陷敏感，易发生断裂，限制了该导线的大范围应用。混杂纤维增强复合绳芯电缆是使用多根细小复合芯棒作为承载体，能够均匀分散复合芯的受力，大大提高了电缆使用的安全性。光缆的线路铺设与电缆的线路铺设需要占据极大的空间，为了节省线路土地供应，可以设计成电流与光信号的同线路传输模式，即电缆与光缆相结合。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种多用途复合绳芯，是一种电缆与光缆的结合体，使得电流与光信号同线路传输。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种多用途复合绳芯，包括光纤单元（光缆）、套管及纤维/树脂复合棒（电缆芯）；所述光纤单元位于复合绳芯的中心，由若干光导纤维及外覆层组成；所述的套管是具有耐高温高韧性高分子材料，套在外覆层的外部；若干所述纤维/树脂复合棒是混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料，围绕在套管的外围，所述纤维/树脂复合棒内层为承载层，外层为绝缘层。
进一步地，所述光纤单元为现役的架空光缆，所述套管的长期使用耐热温度不低于190°C。
进一步地，所述纤维/树脂复合棒的承载层使用碳纤维增强，绝缘层所用纤维为玻璃或聚氨酯的纤维丝、纤维带或纤维布，绝缘层厚度不小于0.1mm。
进一步地，所述单根纤维/树脂复合棒的直径为1-3mm，单根纤维/树脂复合棒的纤维体积含量为55-70%。
进一步地，所述套管外围缠绕的纤维/树脂复合棒层数为一层或多层，相邻两层纤维/树脂复合棒缠绕时捻向相反，捻角为5-15°。
进一步地，所述混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料由热固性树脂、固化剂、促进剂和填料组成，各组分的配比为，以热固性树脂含量为100-120份，则固化剂为105-125份，促进剂0.5-2份，填料0-20份。
进一步地，所述热固性树脂是酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂中的一种或多种经改性或混合而成。
进一步地，所述固化剂为甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基纳迪克酸酐等其中一种或多种混合而成。
进一步地，所述的促进剂为咪唑类、三苯基膦或潜伏性促进剂中的一种或多种混合而成。
进一步地，所述填料为纳米或者微米级的改性二氧化硅、二氧化钛、高岭土、碳酸钙、氧化铝等中的一种或多种混合而成。
与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著地优点：
本发明多用途复合绳芯是光缆与电缆的结合体，能够替代现有的钢芯以及光缆，在使用时既能够传输光信号，还能够作为架空导线的承载材料，光信号与电信号同时传输，使用同一条线路进行安装，减少了空间使用区域。
附图说明
图1为多用途复合绳芯截面示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施例。
实施例1
一种多用途复合绳芯，包括光纤单元光缆、套管及纤维/树脂复合棒电缆芯。所述光纤单元位于复合绳芯的中心，由若干光导纤维及外覆层1组成；所述的套管2是具有耐高温高韧性高分子材料，套在外覆层1的外部；若干所述纤维/树脂复合棒是混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料，围绕在套管2的外围，所述纤维/树脂复合棒内层为承载层3，外层为绝缘层4。所述混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料主要由热固性树脂、固化剂、促进剂和填料组成，各组分的配比为，以热固性树脂含量为100份，则固化剂为120份，促进剂1份，填料3份。
本实施例中，光缆采用架空光缆，纤维为12KT700PAN基碳纤维，混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料为多官能团环氧树脂AG80+固化剂甲基六氢苯酐+促进剂2-乙基-4-甲基咪唑+填料纳米级改性二氧化硅，绝缘层4采用玻璃纤维布增强。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，所述混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料主要由热固性树脂、固化剂、促进剂和填料组成，各组分的配比为，以热固性树脂含量为100份，则固化剂为120份，促进剂1.5份，填料3份。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，所述混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料主要由热固性树脂、固化剂、促进剂和填料组成，各组分的配比为，以热固性树脂含量为100份，则固化剂为120份，促进剂1.5份，填料5份。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，所述混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料主要由热固性树脂、固化剂、促进剂和填料组成，各组分的配比为，以热固性树脂含量为100份，则固化剂为120份，促进剂1.5份，填料10份。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，所述混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料主要由热固性树脂、固化剂、促进剂和填料组成，各组分的配比为，以热固性树脂含量为100份，则固化剂为120份，促进剂1.5份，填料20份。
实施例6
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，所述光缆采用架空光缆，纤维为12KT700PAN基碳纤维，混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料为多官能团环氧树脂AG80+固化剂甲基六氢苯酐+促进剂三苯基膦+填料微米级改性高岭土，绝缘层4采用聚氨酯纤维束增强。各组分的配比为，以热固性树脂含量为100份，则固化剂为120份，促进剂1份，填料3份。
实施例7
本实施例与实施例6基本相同，不同之处在于，所述混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料主要由热固性树脂、固化剂、促进剂和填料组成，各组分的配比为，以热固性树脂含量为100份，则固化剂为120份，促进剂1.5份，填料3份。
实施例8
本实施例与实施例6基本相同，不同之处在于，所述混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料主要由热固性树脂、固化剂、促进剂和填料组成，各组分的配比为，以热固性树脂含量为100份，则固化剂为120份，促进剂1.5份，填料5份。
实施例9
本实施例与实施例6基本相同，不同之处在于，所述混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料主要由热固性树脂、固化剂、促进剂和填料组成，各组分的配比为，以热固性树脂含量为100份，则固化剂为120份，促进剂1.5份，填料10份。
实施例10
本实施例与实施例6基本相同，不同之处在于，所述混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料主要由热固性树脂、固化剂、促进剂和填料组成，各组分的配比为，以热固性树脂含量为100份，则固化剂为120份，促进剂1.5份，填料20份。
Claims (9)
1.一种多用途复合绳芯，其特征在于，包括光纤单元、套管（2）及纤维/树脂复合棒；所述光纤单元位于复合绳芯的中心，由若干光导纤维及外覆层（1）组成；所述的套管（2）是具有耐高温高韧性高分子材料，套在外覆层（1）的外部；若干所述纤维/树脂复合棒是混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料，围绕在套管（2）的外围，所述纤维/树脂复合棒内层为承载层（3），外层为绝缘层（4）；所述混杂纤维增强耐高温热固性树脂复合材料由热固性树脂、固化剂、促进剂和填料组成，各组分的配比为，以热固性树脂含量为100-120份，则固化剂为105-125份，促进剂0.5-2份，填料0-20份。
2.根据权利要求1所述的一种多用途复合绳芯，其特征在于：所述光纤单元为现役的架空光缆，所述套管（2）的长期使用耐热温度不低于190°C。
3.根据权利要求1所述的一种多用途复合绳芯，其特征在于：所述纤维/树脂复合棒的承载层（3）使用碳纤维增强，绝缘层（4）所用纤维为玻璃或聚氨酯的纤维丝、纤维带或纤维布，绝缘层（4）的厚度不小于0.1mm。
4.根据权利要求1或3所述的一种多用途复合绳芯，其特征在于：所述单根纤维/树脂复合棒的直径为1-3mm，单根纤维/树脂复合棒的纤维体积含量为55-70%。
5.根据权利要求1所述的一种多用途复合绳芯，其特征在于：所述套管（2）外围缠绕的纤维/树脂复合棒层数为一层或多层，相邻两层纤维/树脂复合棒缠绕时捻向相反，捻角为5-15。
6.根据权利要求1所述的一种多用途复合绳芯，其特征在于：所述热固性树脂是酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂中的一种或多种经改性或混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种多用途复合绳芯，其特征在于：所述固化剂为甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基纳迪克酸酐其中一种或多种混合而成。
8.根据权利要求1所述的一种多用途复合绳芯，其特征在于：所述的促进剂为咪唑类、三苯基膦或潜伏性促进剂中的一种或多种混合而成。
9.根据权利要求1所述的一种多用途复合绳芯，其特征在于：所述填料为纳米或者微米级的改性二氧化硅、二氧化钛、高岭土、碳酸钙、氧化铝中的一种或多种混合而成。
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