[发明专利]一种改善性能的架空导线用纤维复合芯棒及其制备方法

权利要求书

1.一种改善性能的架空导线用纤维复合芯棒，其特征在于：其包括连续玄武岩纤维无捻粗纱以及通过均匀浸渍而形成在该连续玄武岩纤维无捻粗纱周围的环氧树脂部分；

所述复合芯棒由如下步骤制备而成：

步骤1：用偶联剂将纳米SiO₂进行表面处理；

步骤2：用步骤1处理后的纳米SiO₂制备纳米SiO₂浸润液，并用纳米SiO₂  浸润液对连续玄武岩纤维无捻粗纱进行表面粗化及亲油性改造，在处理过程中以超声波装置进行处理；

步骤3：用偶联剂将碳酸钙晶须和四角氧化锌晶须进行表面处理；

步骤4：用步骤3处理后的碳酸钙晶须和四角氧化锌晶须制备环氧树脂浸渍溶液，将步骤2处理后的连续玄武岩纤维无捻粗纱送入该环氧树脂浸渍溶液中充分浸渍，在该连续玄武岩纤维无捻粗纱周围形成环氧树脂结构，在处理过程中以超声波装置进行处理；

步骤5：将步骤4得到的该连续玄武岩纤维无捻粗纱经过拉挤工艺，最后得到所述复合芯棒。

2.如权利要求1所述的改善性能的架空导线用纤维复合芯棒，其特征在于：步骤1中，选取70nm-120nm的纳米SiO₂，采用硅烷偶联剂和甲基丙烯酸丁酯对纳米粒子进行表面处理，提高了纳米粒子的亲油性，降低了亲水性，消除了与有机相分离的现象。

3.如权利要求1或2所述的改善性能的架空导线用纤维复合芯棒，其特征在于：步骤2中所述的纳米SiO₂浸润液的制备过程是：按质量浓度，纳米SiO₂为1%，成膜剂为25%，偶联剂为5%，润滑剂为35%，抗静电剂为34%，以超声波装置进行处理。

4.如权利要求1所述的改善性能的架空导线用纤维复合芯棒，其特征在于：步骤3中，使用异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯偶联剂对碳酸钙晶须进行表面预处理；将四角氧化锌晶须进行表面预处理的方法是：将一定量的硅烷偶联剂加入水-丙酮溶液中，用盐酸调节PH值至酸性，进行水解，然后将一定量的四角氧化锌晶须加入其中，在恒温水浴中搅拌30~60min，减压过滤，用去离子水洗涤至无氯粒子，经过干燥后在150℃下活化8h待用。

5.如权利要求1或4所述的改善性能的架空导线用纤维复合芯棒，其特征在于：步骤4中制备环氧树脂浸渍溶液，其制备过程如下：事先以5%~6%质量比例的碳酸钙晶须和2%~3%的氧化锌晶须加入环氧树脂中，在20℃±2℃以电磁搅拌器搅拌30分钟。

6.一种改善性能的架空导线用纤维复合芯棒的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：

步骤1：用偶联剂将纳米SiO₂进行表面处理；

步骤2：用步骤1处理后的纳米SiO₂制备纳米SiO₂浸润液，并用纳米SiO₂  浸润液对连续玄武岩纤维无捻粗纱进行表面粗化及亲油性改造，在处理过程中以超声波装置进行处理；

步骤3：用偶联剂将碳酸钙晶须和四角氧化锌晶须进行表面处理；

步骤4：用步骤3处理后的碳酸钙晶须和四角氧化锌晶须制备环氧树脂浸渍溶液，将步骤2处理后的连续玄武岩纤维无捻粗纱送入该环氧树脂浸渍溶液中充分浸渍，在该连续玄武岩纤维无捻粗纱周围形成环氧树脂结构，在处理过程中以超声波装置进行处理；

步骤5：将步骤4得到的该连续玄武岩纤维无捻粗纱经过拉挤工艺，最后得到所述复合芯棒。

7.如权利要求6所述的改善性能的架空导线用纤维复合芯棒的制备方法，其特征在于：步骤1中，选取70nm-120nm的纳米SiO₂，采用硅烷偶联剂和甲基丙烯酸丁酯对纳米粒子进行表面处理，提高了纳米粒子的亲油性，降低了亲水性，消除了与有机相分离的现象。

8.如权利要求6或7所述的改善性能的架空导线用纤维复合芯棒的制备方法，其特征在于：步骤2中所述的纳米SiO₂浸润液的制备过程是：按质量浓度，纳米SiO₂为1%，成膜剂为25%，偶联剂为5%，润滑剂为35%，抗静电剂为34%混合均匀。