一种高效生产FRP光缆加强芯的生产方法技术

本发明专利技术一种高效生产FRP光缆加强芯的生产方法，包括以下步骤：（1）备料：聚酯多元醇、萘‑1,5‑二异氰酸酯、内脱模剂、扩链剂和催化剂；（2）穿线；（3）开启模具预热；（4）制备预聚体：将聚酯多元醇真空加热脱水后，加入内脱模剂，搅拌混合均匀，再加入扩链剂，得A料；将萘‑1,5‑二异氰酸酯加热至熔化，加入催化剂混合均匀，为B料；将A料与B料经混合器混合均匀；（5）浸纱：将步骤（4）所得预聚体注入注射盒中，胶液对纤维纱线浸润；（6）固化：浸润有混合胶液的纤维纱线进入模具中，在模具中被加热固化，得到FRP光缆加强芯。采用本发明专利技术的方法后，聚氨酯拉挤制作FRP光缆加强芯生产速度得到明显提升，整个反应过程无挥发性气体排出。

【技术实现步骤摘要】
一种高效生产FRP光缆加强芯的生产方法
本专利技术设计光缆加强芯的
，具体涉及一种高效生产FRP光缆加强芯的生产方法。
技术介绍
为了增强通讯光缆的拉伸强度，光缆内部都设置了加强芯材。过去普遍采用钢丝作为光缆的加强芯材，但由于钢丝存在耐腐蚀性差，一般使用1-2年就会锈蚀，并产生有害气体，导致氢损，影响光纤传输性能。另外，由于钢丝具有导电性能，在高压电和雷电影响下，会产生感应电流，会影响光缆的性能和信号传输质量。因此，这种钢丝加强芯存在使用寿命不长的缺陷随着科学技术的不断发展，一种采用传统无碱玻璃纤维丝，浸渍乙烯基树脂，通过成型模具加热树脂固化，采用连续拉挤工艺生产复合材料光缆加强芯FRP取代了钢丝作为加强芯材成为新型的光缆加强芯。传统拉挤工艺生产FRP光缆加强芯所采用的设备和工艺为开放式浸胶槽，选用的树脂基为乙烯基树脂和少量的固化剂及促进剂，其中乙烯基树脂中苯乙烯含量大约在30％-40％左右。众所周知，苯乙烯暴露于空气之中会迅速挥发，存在对人体健康和环境危害很大，同时对水体、土壤和大气造成污染。若遇明火、高温或氧化剂接触，有引起燃烧爆炸危险，对人体的眼睛和呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用。若劳动者保护不当，则会造成头疼、乏力、呕吐、食欲减退、腹胀、忧郁、健忘、指颤等。长期接触，有时也引起阻塞性肺部病变、皮肤粗糙开裂和增厚等缺陷。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种高效生产FRP光缆加强芯的生产方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高效生产FRP光缆加强芯的生产方法，包括以下步骤：(1)备料：聚酯多元醇、萘-1,5-二异氰酸酯、内脱模剂、扩链剂和催化剂；(2)穿线：根据线径要求，配好合适的纤维纱线，将所述纤维纱线依次穿过生产FRP光缆加强芯的生产设备中的集纱板、注射盒、模具、牵引辊；(3)开启模具预热；(4)制备预聚体：将聚酯多元醇真空加热脱水后，加入内脱模剂，搅拌混合均匀，再加入扩链剂，得A料；将萘-1,5-二异氰酸酯加热至熔化，加入催化剂混合均匀，为B料；将A料与B料经混合器混合均匀；(5)浸纱：将混合均匀的混合物料注入注射盒中，未固化的胶液对纤维纱线浸润；(6)固化：开启牵引装置，浸润有混合胶液的纤维纱线进入模具中，在模具中被加热固化，得到FRP光缆加强芯。进一步的，所述聚酯多元醇与萘-1,5-二异氰酸酯的用料质量比为3:1-4:1；所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇聚酯二醇和聚邻苯二甲酸新戊二醇己二醇聚酯二醇三者的混合物。进一步的，所述聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇聚酯二醇、三者的的质量比为1:2:2，聚己二酸乙二醇酯的相对分子量为1000-1500，聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇聚酯二醇的相对分子量为2000-2500，聚邻苯二甲酸新戊二醇己二醇聚酯二醇的相对分子量为2000-2500。进一步的，所述内脱模剂为十八烷酸，其用量为聚酯多元醇和萘-1,5-二异氰酸酯总质量的0.8-1％。进一步的，所述扩链剂为乙二醇，扩链剂的用量为聚酯多元醇和萘-1,5-二异氰酸酯总质量的5％。进一步的，所述催化剂的添加量为聚酯多元醇和萘-1,5-二异氰酸酯总质量的0.04-0.08％，所述催化剂为有机铋/锌催化剂与有机铋催化剂的混合催化剂，有机铋/锌催化剂与有机铋催化剂的质量比为1:2，有机铋/锌催化剂具体型号为BX-EM23，有机铋催化剂的具体型号为BCAT-E25A。进一步的，步骤(4)中，A料与B料的混合时间为2-3min。进一步的，步骤(3)中，模具进行分段预热，第一段温度为110℃，第二段温度为130℃，第三段温度为160℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)常规的FRP光缆加强芯生产是采用乙烯基树脂拉挤工艺，其拉挤速度一般在2～4m/min，拉挤过程苯乙烯挥发严重，采用本专利技术的方法后，聚氨酯的活性远高于乙烯基树脂，聚氨酯拉挤制作FRP光缆加强芯生产速度得到明显提升，速度＞5m/min，出模阻力小，并且本专利技术整个反应过程无挥发性气体排出，生产环境得到改善，能耗得到明显降低，所得产品加强芯强度增强，产品性能得到提升。(2)通常认为，聚酯多元醇含量越高，萘-1,5-二异氰酸酯含量越低，产品的柔软性越好，强度越差，而本专利技术制备的产品为光缆加强芯，其主要作用就是增强光缆的抗拉强度、提高光缆的机械性能，因此，需要保证其强度，而光缆在安装前会盘成卷，而在安装过程中也会出现卷曲的情况，因此，不仅要保证其强度，同时也要具有柔软性，方便收卷。为了同时满足加强芯的强度和柔软度，本专利技术中，聚酯多元醇与萘-1,5-二异氰酸酯的用料质量比设为3:1-4:1，高含量的聚酯多元醇保证了加强芯的柔软性，而聚酯多元醇具体为聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇聚酯二醇和聚邻苯二甲酸新戊二醇己二醇聚酯二醇三者的混合物，其中聚己二酸乙二醇酯的相对分子量为1000-1500，聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇聚酯二醇的相对分子量为2000-2500，聚邻苯二甲酸新戊二醇己二醇聚酯二醇的相对分子量为2000-2500，由于聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇聚酯二醇和聚邻苯二甲酸新戊二醇己二醇聚酯二醇的分子量为2000-25000，有利于结晶，增大加强芯的强度。综合萘-1,5-二异氰酸酯带来的强度，以及结晶性带来的强度，因此，在本专利技术采用高比例的聚酯多元醇的情况下，所得的加强芯的强度满足加强芯要求，且具有良好的柔软性，方便收卷。(3)本专利技术中，聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇聚酯二醇和聚邻苯二甲酸新戊二醇己二醇聚酯二醇结构式中存在苯基，空间位阻较大，导致在聚合反应条件较苛刻，反应温度较高，而本申请采用有机铋/锌催化剂与有机铋催化剂的混合催化剂，降低了体系固化温度，使体系在较低温度下便能实现固化，且催化剂的用量为聚酯多元醇和萘-1,5-二异氰酸酯总质量的0.04-0.08％，催化剂用量少。附图说明图1为本专利技术所用生产设备；图中，1011-第一加料桶，1012-第二加料桶，1013-第一计量泵，1014-第二计量泵，1015-搅拌器，1016-干燥器，102-混料装置，103-注射盒，2-模具，3-纱架，4-集纱板，5-牵引辊，6-收线器。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例，都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术使用的设备，高效生产FRP光缆加强芯的生产设备，包括注胶机模具2、纱架3、集纱板4、牵引辊5和收线器6；所述注胶机包括加料装置、混料装置102和注射盒103；所述加料装置包括第一加料桶1011、第二加料桶1012、第一计量泵1013和第二计量泵1014，所述第一加料桶1011和第一计量泵1013通过导管相连，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效生产FRP光缆加强芯的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）备料：聚酯多元醇、萘-1,5-二异氰酸酯、内脱模剂、扩链剂和催化剂；（2）穿线：根据线径要求，配好合适的纤维纱线，将所述纤维纱线依次穿过生产FRP光缆加强芯的生产设备中的集纱板、注射盒、模具、牵引辊；（3）开启模具预热；（4）制备预聚体：将聚酯多元醇真空加热脱水后，加入内脱模剂，搅拌混合均匀，再加入扩链剂，得A料；将萘-1,5-二异氰酸酯加热至熔化，加入催化剂混合均匀，为B料；将A料与B料经混合器混合均匀；（5）浸纱：将步骤（4）所得预聚体注入注射盒中，未固化的胶液对纤维纱线浸润；（6）固化：开启牵引装置，浸润有混合胶液的纤维纱线进入模具中，在模具中被加热固化，得到FRP光缆加强芯。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效生产FRP光缆加强芯的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）备料：聚酯多元醇、萘-1,5-二异氰酸酯、内脱模剂、扩链剂和催化剂；（2）穿线：根据线径要求，配好合适的纤维纱线，将所述纤维纱线依次穿过生产FRP光缆加强芯的生产设备中的集纱板、注射盒、模具、牵引辊；（3）开启模具预热；（4）制备预聚体：将聚酯多元醇真空加热脱水后，加入内脱模剂，搅拌混合均匀，再加入扩链剂，得A料；将萘-1,5-二异氰酸酯加热至熔化，加入催化剂混合均匀，为B料；将A料与B料经混合器混合均匀；（5）浸纱：将步骤（4）所得预聚体注入注射盒中，未固化的胶液对纤维纱线浸润；（6）固化：开启牵引装置，浸润有混合胶液的纤维纱线进入模具中，在模具中被加热固化，得到FRP光缆加强芯。


2.根据权利要求1所述的一种高效生产FRP光缆加强芯的生产方法，其特征在于，所述聚酯多元醇与萘-1,5-二异氰酸酯的用料质量比为3:1-4:1；所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇聚酯二醇和聚邻苯二甲酸新戊二醇己二醇聚酯二醇三者的混合物。


3.根据权利要求1所述的一种高效生产FRP光缆加强芯的生产方法，其特征在于，所述聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇聚酯二醇、三者的的质量比为1:2:2，聚己二酸乙二醇酯的相对分子量为1000-1500，聚邻苯二甲酸-1,6...

【专利技术属性】
技术研发人员：何跃川，陈棪，江珂，安自朝，刘昆仑，曲利峰，向钰洁，
申请(专利权)人：四川锦华航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51