CN112415695B - 防辐射高阻燃特种光缆及制备方法 - Google Patents

防辐射高阻燃特种光缆及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种防辐射高阻燃特种光缆及其制备方法，光缆包括有一FRP加强芯、多个防辐射光纤、一发泡层、一抗拉伸层、一防辐射外层、一阻燃层、一耐高温防水层以及一耐磨层；该FRP加强芯的外侧面凹设有多个定位槽，该多个定位槽绕FRP加强芯的轴向间隔均等排布，每一定位槽均平行于FRP加强芯的轴向；通过设置防辐射内层和防辐射外层，可对光纤芯实现双重的防辐射保护，防辐射性能更好，同时配合设置FRP加强芯、发泡层、抗拉伸层、阻燃层、耐高温防水层和耐磨层，使得本产品结构强度更好，具备抗拉伸、阻燃、耐高温防水和耐磨性能，使用性能更佳。

Description

防辐射高阻燃特种光缆及制备方法
技术领域
本发明涉及光缆领域技术，尤其是指一种防辐射高阻燃特种光缆及制备方法。
背景技术
核能的利用日益受到欢迎，尤其在国内和日本，已有或在建相当数目的原子能发电站，因为人们对原子能的依赖性愈来愈高。在这些设施中有一些存在着放射性高的场所，在有关设备的供电和控制中使用的电缆和光缆，也受到射线的辐射。尤其是用来传输信号的光缆，辐射产生巨大的共振，极易造成光纤信号的偏振，从而影响辐射区域的信号传输。而辐射区的环境测试均依赖光纤传输各种传感器的信号，如光缆得不到足够的保护则无法应用。因此，有必要研究一种方案以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种防辐射高阻燃特种光缆及制备方法，其能得到足够的防辐射保护。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种防辐射高阻燃特种光缆，包括有一FRP加强芯、多个防辐射光纤、一发泡层、一抗拉伸层、一防辐射外层、一阻燃层、一耐高温防水层以及一耐磨层；该FRP加强芯的外侧面凹设有多个定位槽，该多个定位槽绕FRP加强芯的轴向间隔均等排布，每一定位槽均平行于FRP加强芯的轴向；该多个防辐射光纤分别嵌于对应的定位槽中定位，每一防辐射光纤均包括有光纤芯、绝缘层和防辐射内层，该绝缘层包覆在光纤芯外，该防辐射内层包覆于绝缘层外；该发泡层包覆住FRP加强芯和各防辐射光纤；该抗拉伸层包覆于发泡层外，该防辐射外层包覆于抗拉伸层外，该阻燃层包覆于防辐射外层外，该耐高温防水层包覆于阻燃层外，该耐磨层包覆于耐高温防水层外。
作为一种优选方案，所述防辐射外层和防辐射内层均包括有以下重量份原料：酚醛环氧树脂 40-50份；纳米钛酸钡20-25份；氮化硼纳米片 15-20份；碳纳米管10-15份；钛白粉 2-4份；玻璃粉 5-8份；石墨粉 3-10份；水35-40份。
作为一种优选方案，所述防辐射光纤为等角度排布的三个，对应的该定位槽为三个，三个防辐射光纤分别嵌于三个定位槽中。
作为一种优选方案，所述绝缘层为TPEE涂层，其厚度为0.06-0.08mm。
作为一种优选方案，所述耐高温防水层为聚四氟乙烯薄膜，其厚度为0.3-0.5mm。
作为一种优选方案，所述耐磨层包括至少一层厚度为0.1-0.6mm碳纤维/碳纳米管改性的聚四氟乙烯/聚醚醚酮层。
一种防辐射高阻燃特种光缆的制备方法，包括有以下步骤：
（1）制作FRP加强芯，使FRP加强芯的外侧面形成有多个定位槽；
（2）取光纤芯，在光纤芯外成型绝缘层，并在绝缘层外涂覆形成防辐射内层，如此制得防辐射光纤；
（3）将多个防辐射光纤分别嵌于对应的定位槽中定位，采用发泡粉预制发泡层，使预制的发泡层包覆住FRP加强芯和防辐射光纤；
（4）在预制的发泡层外设置抗拉伸层；
（5）在抗拉伸层外涂覆形成防辐射外层；
（6）在防辐射外层外涂覆形成阻燃层；
（7）在阻燃层外设置耐高温防水层；
（8）在耐高温防水层外设置耐磨层；
（9）送入加热模具中加热，使预制的发泡层膨胀固化形成发泡层，同时使得各层结构紧密结合形成成品。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
通过设置防辐射内层和防辐射外层，可对光纤芯实现双重的防辐射保护，防辐射性能更好，同时配合设置FRP加强芯、发泡层、抗拉伸层、阻燃层、耐高温防水层和耐磨层，使得本产品结构强度更好，具备抗拉伸、阻燃、耐高温防水和耐磨性能，使用性能更佳。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之较佳实施例的截面示意图。
附图标识说明：
10、FRP加强芯 11、定位槽
20、防辐射光纤 21、光纤芯
22、绝缘层 23、防辐射内层
31、发泡层 32、抗拉伸层
33、防辐射外层 34、阻燃层
35、耐高温防水层 36、耐磨层。
具体实施方式
请参照图1所示，其显示出了本发明之较佳实施例一种防辐射高阻燃特种光缆的具体结构，包括有一FRP加强芯10、多个防辐射光纤20、一发泡层31、一抗拉伸层32、一防辐射外层33、一阻燃层34、一耐高温防水层35以及一耐磨层36。
该FRP加强芯10的外侧面凹设有多个定位槽11，该多个定位槽11绕FRP加强芯10的轴向间隔均等排布，每一定位槽11均平行于FRP加强芯10的轴向。
该多个防辐射光纤20分别嵌于对应的定位槽11中定位，每一防辐射光纤20均包括有光纤芯21、绝缘层22和防辐射内层23，该绝缘层22包覆在光纤芯21外，该防辐射内层23包覆于绝缘层22外；所述绝缘层22为TPEE涂层，其厚度为0.06-0.08mm。在本实施例中，所述防辐射光纤20为等角度排布的三个，对应的该定位槽11为三个，三个防辐射光纤20分别嵌于三个定位槽11中。
该发泡层31包覆住FRP加强芯10和各防辐射光纤20；该抗拉伸层32包覆于发泡层31外，该防辐射外层33包覆于抗拉伸层32外，该阻燃层34包覆于防辐射外层33外，该耐高温防水层35包覆于阻燃层34外，该耐磨层36包覆于耐高温防水层35外。所述防辐射外层33和防辐射内层23均包括有以下重量份原料：酚醛环氧树脂 40-50份；纳米钛酸钡20-25份；氮化硼纳米片 15-20份；碳纳米管10-15份；钛白粉 2-4份；玻璃粉 5-8份；石墨粉 3-10份；水35-40份，防辐射外层33和防辐射内层23的制备方法为现有技术，在此对防辐射外层33和防辐射内层23的制备方法不做详细叙述，采用本发明配方的防辐射外层33和防辐射内层23具备更加优良的防辐射、防腐蚀、抗老化性能。所述耐高温防水层35为聚四氟乙烯薄膜，其厚度为0.3-0.5mm。所述耐磨层36包括至少一层厚度为0.1-0.6mm碳纤维/碳纳米管改性的聚四氟乙烯/聚醚醚酮层。
本发明还公开一种防辐射高阻燃特种光缆的制备方法，包括有以下步骤：
（1）制作FRP加强芯10，使FRP加强芯10的外侧面形成有多个定位槽11。
（2）取光纤芯21，在光纤芯21外成型绝缘层22，并在绝缘层22外涂覆形成防辐射内层23，如此制得防辐射光纤20。
（3）将多个防辐射光纤20分别嵌于对应的定位槽11中定位，采用发泡粉预制发泡层，使预制的发泡层包覆住FRP加强芯10和防辐射光纤20。
（4）在预制的发泡层外设置抗拉伸层32。
（5）在抗拉伸层32外涂覆形成防辐射外层33。
（6）在防辐射外层33外涂覆形成阻燃层34。
（7）在阻燃层34外设置耐高温防水层35。
（8）在耐高温防水层35外设置耐磨层36。
（9）送入加热模具中加热，使预制的发泡层膨胀固化形成发泡层31，同时使得各层结构紧密结合形成成品。
本发明的设计重点在于：通过设置防辐射内层和防辐射外层，可对光纤芯实现双重的防辐射保护，防辐射性能更好，同时配合设置FRP加强芯、发泡层、抗拉伸层、阻燃层、耐高温防水层和耐磨层，使得本产品结构强度更好，具备抗拉伸、阻燃、耐高温防水和耐磨性能，使用性能更佳。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种防辐射高阻燃特种光缆，其特征在于：包括有一FRP加强芯、多个防辐射光纤、一发泡层、一抗拉伸层、一防辐射外层、一阻燃层、一耐高温防水层以及一耐磨层；该FRP加强芯的外侧面凹设有多个定位槽，该多个定位槽绕FRP加强芯的轴向间隔均等排布，每一定位槽均平行于FRP加强芯的轴向；该多个防辐射光纤分别嵌于对应的定位槽中定位，每一防辐射光纤均包括有光纤芯、绝缘层和防辐射内层，该绝缘层包覆在光纤芯外，该防辐射内层包覆于绝缘层外；该发泡层包覆住FRP加强芯和各防辐射光纤；该抗拉伸层包覆于发泡层外，该防辐射外层包覆于抗拉伸层外，该阻燃层包覆于防辐射外层外，该耐高温防水层包覆于阻燃层外，该耐磨层包覆于耐高温防水层外；所述防辐射外层和防辐射内层均包括有以下重量份原料：酚醛环氧树脂 40-50份；纳米钛酸钡20-25份；氮化硼纳米片 15-20份；碳纳米管10-15份；钛白粉 2-4份；玻璃粉 5-8份；石墨粉 3-10份；水35-40份。
2.根据权利要求1所述的防辐射高阻燃特种光缆，其特征在于：所述防辐射光纤为等角度排布的三个，对应的该定位槽为三个，三个防辐射光纤分别嵌于三个定位槽中。
3.根据权利要求1所述的防辐射高阻燃特种光缆，其特征在于：所述绝缘层为TPEE涂层，其厚度为0.06-0.08mm。
4.根据权利要求1所述的防辐射高阻燃特种光缆，其特征在于：所述耐高温防水层为聚四氟乙烯薄膜，其厚度为0.3-0.5mm。
5.根据权利要求1所述的防辐射高阻燃特种光缆，其特征在于：所述耐磨层包括至少一层厚度为0.1-0.6mm碳纤维/碳纳米管改性的聚四氟乙烯/聚醚醚酮层。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的防辐射高阻燃特种光缆的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：
（1）制作FRP加强芯，使FRP加强芯的外侧面形成有多个定位槽；
（2）取光纤芯，在光纤芯外成型绝缘层，并在绝缘层外涂覆形成防辐射内层，如此制得防辐射光纤；
（3）将多个防辐射光纤分别嵌于对应的定位槽中定位，采用发泡粉预制发泡层，使预制的发泡层包覆住FRP加强芯和防辐射光纤；
（4）在预制的发泡层外设置抗拉伸层；
（5）在抗拉伸层外涂覆形成防辐射外层；
（6）在防辐射外层外涂覆形成阻燃层；
（7）在阻燃层外设置耐高温防水层；
（8）在耐高温防水层外设置耐磨层；
（9）送入加热模具中加热，使预制的发泡层膨胀固化形成发泡层，同时使得各层结构紧密结合形成成品。
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