CN107589507A - 一种用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆，玻璃纤维增强塑料圆杆铠装在缆芯外层，玻璃纤维增强塑料圆杆材料包括以下组分，乙烯基树脂70‑80份，热塑性聚氨酯弹性体5‑10份，含氟聚合物5‑15份，玻璃纤维90‑160份，偶联剂5‑12份，浸润剂10‑20份。本发明用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆，该玻璃纤维增强塑料的强度、耐腐蚀、耐候性较好，能够满足轻型全介质架空光缆的要求。
Description
技术领域
本发明涉及通信材料领域，尤其是一种用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆。
背景技术
传统防鼠咬鸟啄的光缆设计分为两类：化学法和物理法。化学法一般是在外护套材料中添加采用辣味素等驱避剂，以此方法使鼠类和鸟类不喜欢破坏光缆的外护套，从而保护光缆免受破坏；或者是将外护套设计成鸟类不喜欢的颜色等，但这些方法效果有限，还容易对生产和使用环境造成污染，且随着时间推移辣味素味道会减弱甚至消失，警示颜色会老化褪色，使防护效果越来越差。
物理方法一般是在外护套内增加金属保护层如圆钢丝螺旋铠装层或者不锈钢带铠装等，以保护光缆外护套足够坚硬，不易被破坏，这种方法是目前较为可靠的防啮咬方法，但是采用钢丝铠装层或者不锈钢带铠装等金属保护层不仅使光缆的弯曲性能变差，而且大大增加了光缆的重量和外径，还增加了光缆的生产、施工敷设和使用难度，而且重量大、造价高也不适宜架空敷设，更不适于雷击多发地区。
轻型全介质防鸟啄光缆，主要结构包括光传输单元、非金属加强件螺旋铠装和聚乙烯外护套组成的光缆，光缆的缆芯外有+非金属加强件螺旋铠装聚乙烯外护套保护。良好的结构设计、材料选择和特殊的护层工艺使光缆除了具有优良的传输性能外还具有很好的机械性能、环境性能和防鸟啄鼠咬破坏的性能，以及防雷击的性能。
在轻型全介质防鸟啄光缆中玻璃纤维增强塑料圆杆是决定光缆性能的重要结构，因此，玻璃纤维增强塑料圆杆的性能尤其重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆，该玻璃纤维增强塑料的强度、耐腐蚀、耐候性较好，能够满足轻型全介质架空光缆的要求。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆，玻璃纤维增强塑料圆杆铠装在缆芯外层，所述玻璃纤维增强塑料圆杆材料包括以下组分，按照重量份数计：
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，按照重量份数计，所述浸润剂包括以下中的组分：
水性聚氨酯乳液 60-70份
环氧硅氧烷偶联剂 30-40份。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，按照重量份数计，所述浸润剂包括以下中的组分：
水性聚氨酯乳液 60-70份
超支化高分子量环氧硅氧烷偶联剂 30-40份。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述含氟聚合物包括以下中的一种或几种：PVDF、FEP、ETFE。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，
所述热塑性聚氨酯弹性体包括以下中的一种或几种：聚偏1,1-二氟乙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯共聚物、聚烯烃-橡胶混配物。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，
所述玻璃纤维的长度为10-50nm。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述偶联剂包括以下中的一种或几种：改性有机硅烷、氟烷基官能硅烷、乙氧基化脂肪酸氨基酰胺。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，一种制备玻璃纤维增强塑料圆杆的方法，包括以下步骤：
S101按照材料中的各组分备料；
S102将玻璃纤维浸入浸润剂中，2-4h后进行下一步；
S103将偶联剂加入分散剂中分散均匀，加入到乙烯基树脂中，然后再加入S102中的玻璃纤维，搅拌均匀；
S104将S103中的材料置于模具中，固化成型，得到玻璃纤维增强塑料；
S105将玻璃纤维增强塑料制备成玻璃纤维增强塑料圆杆。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，S104中，固化成型的条件：真空，180-210℃。
本发明的有益效果：
1、在本发明的配方中添加了浸润剂，浸润剂能够提高玻璃纤维的拉伸强度以及提高玻璃纤维与乙烯基树脂的相容性。
2、本发明的玻璃纤维增强塑料中采用偶联剂，偶联剂作为玻璃纤维与乙烯基树脂的桥梁，在成型过程中，迁移到玻璃纤维表面发生偶联作用，将乙烯基树脂与玻璃纤维粘合在一起，提高了玻璃纤维增强塑料的强度、耐腐蚀性能等，并且在材料中还添加了热塑性聚氨酯弹性体、含氟聚合物等，提高了材料的耐候性，并且增强了材料的力学性能，能够满足其应用在光缆领域中。
3、本发明将玻璃纤维增强塑料应用在架空光缆中，不仅为光缆提供了更高的抗拉强度，而且增大了光缆承受外力破坏的能力。非金属玻璃纤维增强塑料圆杆强度和硬度高且耐腐蚀，可以增强光缆的抗拉抗压抗冲击等机械性能；非金属玻璃纤维增强塑料圆杆中含有玻璃纤维，鸟啄鼠咬时玻璃纤维会伤害动物的口腔，使动物放弃破坏；一层非金属玻璃纤维增强塑料圆杆紧密螺旋缠绕在缆芯周围以此达到保护缆芯的目的，而且不会影响光缆的弯曲性能；全介质非金属结构使光缆具有防雷击性能；非金属结构可使光缆整体重量减轻便于施工敷设和运输。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
实施例1中公开了玻璃纤维增强塑料圆杆材料，如表1所示，包括以下组分，按照重量份数计：
表1实施例1中玻璃纤维材料配方表
| 组分 | 用量(份) |
| 乙烯基树脂 | 70 |
| 热塑性聚氨酯弹性体 | 5 |
| 含氟聚合物 | 5 |
| 玻璃纤维 | 90 |
| 偶联剂 | 5 |
| 浸润剂 | 10 |
其中，所述浸润剂包括以下中的组分：水性聚氨酯乳液60份，环氧硅氧烷偶联剂40份或者超支化高分子量环氧硅氧烷偶联剂40份。
所述含氟聚合物包括以下中的一种或几种：PVDF、FEP、ETFE。
所述热塑性聚氨酯弹性体包括以下中的一种或几种：聚偏1,1-二氟乙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯共聚物、聚烯烃-橡胶混配物。
所述玻璃纤维的长度为10-50nm。
所述偶联剂包括以下中的一种或几种：改性有机硅烷、氟烷基官能硅烷、乙氧基化脂肪酸氨基酰胺。
制备玻璃纤维增强塑料圆杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101按照材料中的各组分备料；
S102将玻璃纤维浸入浸润剂中，2h后进行下一步；
S103将偶联剂加入分散剂中分散均匀，加入到乙烯基树脂中，然后再加入S102中的玻璃纤维，搅拌均匀；
S104将S103中的材料置于模具中，固化成型，得到玻璃纤维增强塑料；固化成型的条件：真空，180℃
S105将玻璃纤维增强塑料制备成玻璃纤维增强塑料圆杆。
将玻璃纤维增强塑料圆杆用于轻型全介质架空光缆中，玻璃纤维增强塑料圆杆铠装在缆芯外层，将玻璃纤维增强塑料应用在架空光缆中，不仅为光缆提供了更高的抗拉强度，而且增大了光缆承受外力破坏的能力。非金属玻璃纤维增强塑料圆杆强度和硬度高且耐腐蚀，可以增强光缆的抗拉抗压抗冲击等机械性能；非金属玻璃纤维增强塑料圆杆中含有玻璃纤维，鸟啄鼠咬时玻璃纤维会伤害动物的口腔，使动物放弃破坏；一层非金属玻璃纤维增强塑料圆杆紧密螺旋缠绕在缆芯周围以此达到保护缆芯的目的，而且不会影响光缆的弯曲性能；全介质非金属结构使光缆具有防雷击性能；非金属结构可使光缆整体重量减轻便于施工敷设和运输。
实施例2
实施例2中公开了玻璃纤维增强塑料圆杆材料，如表2所示，包括以下组分，按照重量份数计：
表2实施例2中玻璃纤维材料配方表
| 组分 | 用量(份) |
| 乙烯基树脂 | 75 |
| 热塑性聚氨酯弹性体 | 8 |
| 含氟聚合物 | 12 |
| 玻璃纤维 | 125 |
| 偶联剂 | 7 |
| 浸润剂 | 15 |
其中，所述浸润剂包括以下中的组分：水性聚氨酯乳液65份，环氧硅氧烷偶联剂35份或者超支化高分子量环氧硅氧烷偶联剂35份。
所述含氟聚合物包括以下中的一种或几种：PVDF、FEP、ETFE。
所述热塑性聚氨酯弹性体包括以下中的一种或几种：聚偏1,1-二氟乙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯共聚物、聚烯烃-橡胶混配物。
所述玻璃纤维的长度为10-50nm。
所述偶联剂包括以下中的一种或几种：改性有机硅烷、氟烷基官能硅烷、乙氧基化脂肪酸氨基酰胺。
制备玻璃纤维增强塑料圆杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101按照材料中的各组分备料；
S102将玻璃纤维浸入浸润剂中，3h后进行下一步；
S103将偶联剂加入分散剂中分散均匀，加入到乙烯基树脂中，然后再加入S102中的玻璃纤维，搅拌均匀；
S104将S103中的材料置于模具中，固化成型，得到玻璃纤维增强塑料；固化成型的条件：真空，200℃
S105将玻璃纤维增强塑料制备成玻璃纤维增强塑料圆杆。
实施例3
实施例3中公开了玻璃纤维增强塑料圆杆材料，如表3所示，包括以下组分，按照重量份数计：
表3实施例3中玻璃纤维材料配方表
| 组分 | 用量(份) |
| 乙烯基树脂 | 80 |
| 热塑性聚氨酯弹性体 | 10 |
| 含氟聚合物 | 15 |
| 玻璃纤维 | 160 |
| 偶联剂 | 12 |
| 浸润剂 | 20 |
其中，所述浸润剂包括以下中的组分：水性聚氨酯乳液70份，环氧硅氧烷偶联剂30份或者超支化高分子量环氧硅氧烷偶联剂30份。
所述含氟聚合物包括以下中的一种或几种：PVDF、FEP、ETFE。
所述热塑性聚氨酯弹性体包括以下中的一种或几种：聚偏1,1-二氟乙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯共聚物、聚烯烃-橡胶混配物。
所述玻璃纤维的长度为10-50nm。
所述偶联剂包括以下中的一种或几种：改性有机硅烷、氟烷基官能硅烷、乙氧基化脂肪酸氨基酰胺。
制备玻璃纤维增强塑料圆杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101按照材料中的各组分备料；
S102将玻璃纤维浸入浸润剂中，4h后进行下一步；
S103将偶联剂加入分散剂中分散均匀，加入到乙烯基树脂中，然后再加入S102中的玻璃纤维，搅拌均匀；
S104将S103中的材料置于模具中，固化成型，得到玻璃纤维增强塑料；固化成型的条件：真空，210℃
S105将玻璃纤维增强塑料制备成玻璃纤维增强塑料圆杆。
对比例1
对比例1中公开了玻璃纤维增强塑料圆杆材料，如表4所示，包括以下组分，按照重量份数计：
表4对比例1中玻璃纤维材料配方表
| 组分 | 用量(份) |
| 乙烯基树脂 | 70 |
| 热塑性聚氨酯弹性体 | 5 |
| 含氟聚合物 | 5 |
| 玻璃纤维 | 90 |
| 偶联剂 | 5 |
| 浸润剂 | 10 |
其中，所述浸润剂包括以下中的组分：水性聚氨酯乳液60份，环氧硅氧烷偶联剂40份或者超支化高分子量环氧硅氧烷偶联剂40份。
所述含氟聚合物包括以下中的一种或几种：PVDF、FEP、ETFE。
所述热塑性聚氨酯弹性体包括以下中的一种或几种：聚偏1,1-二氟乙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯共聚物、聚烯烃-橡胶混配物。
所述玻璃纤维的长度为10-50nm。
所述偶联剂包括以下中的一种或几种：改性有机硅烷、氟烷基官能硅烷、乙氧基化脂肪酸氨基酰胺。
制备玻璃纤维增强塑料圆杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101按照材料中的各组分备料；
S102将玻璃纤维浸入浸润剂中，2h后进行下一步；
S103将偶联剂加入分散剂中分散均匀，加入到乙烯基树脂中，然后再加入S102中的玻璃纤维，搅拌均匀；
S104将S103中的材料置于模具中，固化成型，得到玻璃纤维增强塑料；固化成型的条件：真空，180℃
S105将玻璃纤维增强塑料制备成玻璃纤维增强塑料圆杆。
对比例2
对比例2中公开了玻璃纤维增强塑料圆杆材料，如表5所示，包括以下组分，按照重量份数计：
表5对比例2中玻璃纤维材料配方表
| 组分 | 用量(份) |
| 乙烯基树脂 | 75 |
| 热塑性聚氨酯弹性体 | 8 |
| 含氟聚合物 | 12 |
| 玻璃纤维 | 125 |
| 偶联剂 | 7 |
所述含氟聚合物包括以下中的一种或几种：PVDF、FEP、ETFE。
所述热塑性聚氨酯弹性体包括以下中的一种或几种：聚偏1,1-二氟乙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯共聚物、聚烯烃-橡胶混配物。
所述玻璃纤维的长度为10-50nm。
所述偶联剂包括以下中的一种或几种：改性有机硅烷、氟烷基官能硅烷、乙氧基化脂肪酸氨基酰胺。
制备玻璃纤维增强塑料圆杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101按照材料中的各组分备料；
S102将偶联剂加入分散剂中分散均匀，加入到乙烯基树脂中，然后再加入玻璃纤维，搅拌均匀；
S103将S102中的材料置于模具中，固化成型，得到玻璃纤维增强塑料；固化成型的条件：真空，200℃
S104将玻璃纤维增强塑料制备成玻璃纤维增强塑料圆杆。
对比例3
对比例3中公开了玻璃纤维增强塑料圆杆材料，如表6所示，包括以下组分，按照重量份数计：
表6对比例3中玻璃纤维材料配方表
所述含氟聚合物包括以下中的一种或几种：PVDF、FEP、ETFE。
所述热塑性聚氨酯弹性体包括以下中的一种或几种：聚偏1,1-二氟乙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯共聚物、聚烯烃-橡胶混配物。
所述玻璃纤维的长度为10-50nm。
所述偶联剂包括以下中的一种或几种：改性有机硅烷、氟烷基官能硅烷、乙氧基化脂肪酸氨基酰胺。
制备玻璃纤维增强塑料圆杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101按照材料中的各组分备料；
S102将玻璃纤维浸入浸润剂中，4h后进行下一步；
S103将偶联剂加入分散剂中分散均匀，加入到乙烯基树脂中，然后再加入S102中的玻璃纤维，搅拌均匀；
S104将S103中的材料置于模具中，固化成型，得到玻璃纤维增强塑料；固化成型的条件：真空，210℃
S105将玻璃纤维增强塑料制备成玻璃纤维增强塑料圆杆。
性能测试
对上述实施例1-3制备的玻璃纤维增强塑料和对比例1-3中的玻璃纤维增强塑料进行性能测试，实施例1-3中的拉伸强度分别为2379MPa、2541MPa、2472MPa，对比例1-3中的拉伸强度为1819MPa、1945MPa、2014MPa，实施例1-3中的拉伸强度比对比例1-3中的拉伸强度提高了，说明采用浸润剂处理后的玻璃纤维的拉伸强度更佳，浸润剂能够提高玻璃纤维的拉伸强度以及提高玻璃纤维与乙烯基树脂的相容性。玻璃纤维增强塑料中采用偶联剂，偶联剂作为玻璃纤维与乙烯基树脂的桥梁，在成型过程中，迁移到玻璃纤维表面发生偶联作用，将乙烯基树脂与玻璃纤维粘合在一起，提高了玻璃纤维增强塑料的强度、耐腐蚀性能等，并且在材料中还添加了热塑性聚氨酯弹性体、含氟聚合物等，提高了材料的耐候性，并且增强了材料的力学性能，能够满足其应用在光缆领域中。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆，玻璃纤维增强塑料圆杆铠装在缆芯外层，其特征在于，所述玻璃纤维增强塑料圆杆材料包括以下组分，按照重量份数计：
2.根据权利要求1所述的用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆，其特征在于，按照重量份数计，所述浸润剂包括以下中的组分：
水性聚氨酯乳液 60-70份
环氧硅氧烷偶联剂 30-40份。
3.根据权利要求1所述的用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆，其特征在于，按照重量份数计，所述浸润剂包括以下中的组分：
水性聚氨酯乳液 60-70份
超支化高分子量环氧硅氧烷偶联剂 30-40份。
4.根据权利要求1所述的用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆，其特征在于，所述含氟聚合物包括以下中的一种或几种：PVDF、FEP、ETFE。
5.根据权利要求1所述的用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆，其特征在于，
所述热塑性聚氨酯弹性体包括以下中的一种或几种：聚偏1,1-二氟乙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯共聚物、聚烯烃-橡胶混配物。
6.根据权利要求1所述的用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆，其特征在于，
所述玻璃纤维的长度为10-50nm。
7.根据权利要求1所述的用于轻型全介质架空光缆中的玻璃纤维增强塑料圆杆，其特征在于，
所述偶联剂包括以下中的一种或几种：改性有机硅烷、氟烷基官能硅烷、乙氧基化脂肪酸氨基酰胺。
8.一种制备玻璃纤维增强塑料圆杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S 101按照材料中的各组分备料；
S 102将玻璃纤维浸入浸润剂中，2-4h后进行下一步；
S 103将偶联剂加入分散剂中分散均匀，加入到乙烯基树脂中，然后再加入S102中的玻璃纤维，搅拌均匀；
S 104将S103中的材料置于模具中，固化成型，得到玻璃纤维增强塑料；
S 105将玻璃纤维增强塑料制备成玻璃纤维增强塑料圆杆。
9.根据权利要求1所述的制备玻璃纤维增强塑料圆杆的方法，其特征在于，S 104中，固化成型的条件：真空，180-210℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180116 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |