[实用新型]复合纤维加强芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及光缆领域，尤其涉及一种复合纤维加强芯。

背景技术

为了加快信息化建设，需要加强光纤光缆网络的铺设，推进光纤到户(FTTH)的建设和发展。光缆包括光纤、加强芯和护套。光缆中的使用的加强芯主要包括玻璃纤维加强芯和金属加强芯。对于在室内铺设的室内光缆来说，要求具备如下的几个特性：很好的柔软性、较强的抗拉伸性、一定的侧面抗冲击性、具有防雷击能力。

金属加强芯具有金属特性，不具备防雷击能力，不适合作为室内光缆使用。

玻璃纤维加强芯具有抗拉伸性、耐腐蚀、能防雷击，同时，由于价格较低，是目前在室内光缆中使用较多的加强芯。但是玻璃纤维加强芯的柔软性比较差，容易折断、重量较大。在室内布线施工时往往容易因为被弯曲和被打结而产生折断，导致加强芯的基本作用完全丧失。玻璃纤维加强芯的另一个缺点是在生产过程中造成的环境污染较大，玻璃纤维在生产过程中产生大量粉尘，会严重污染环境，也会对人体造成极大伤害。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种以复合纤维为主的复合纤维加强芯。

根据本实用新型的一实施例，提出一种复合纤维加强芯，包括复合纤维芯束、弹性层和外套。复合纤维芯束包括数个含碳纤维和PBO纤维的复合纤维芯。弹性层包覆在复合纤维芯束外。外套包裹在弹性层外。

在一个实施例中，复合纤维芯还包括聚乙烯纤维。

在一个实施例中，弹性层包含树脂，比如环氧树脂。

在一个实施例中，外套含有聚烯烃。在另一个实施例中，外套含有聚烯烃、尼龙和聚丙烯。

本实用新型的复合纤维加强芯具备密度性小、比重轻、强度高、模量大、伸长小的特性，机械性能明显优于玻璃纤维，能够满足室内光缆布设的需要。

附图说明

图1揭示了根据本实用新型的一实施例的复合纤维加强芯的结构图。

具体实施方式

参考图1所示，本实用新型的复合纤维加强芯100包括：复合纤维芯束102、弹性层104和外套106。复合纤维芯束102包括数个含碳纤维和PBO纤维的复合纤维芯121。

PBO是聚对苯撑苯并二恶唑的简称。PBO纤维是由PBO聚合物通过液晶纺丝制得，与碳纤维一起使用使得复合纤维芯具有更高的比强度、比模量和耐热阻燃性能。在一个实施例中，复合纤维芯121除了碳纤维和PBO纤维外，还包括聚乙烯纤维。弹性层104包覆在复合纤维芯束102外。在一个实施例中，弹性层104包含树脂。比较常用的树脂是环氧树脂。外套106包裹在弹性层104外。在一个实施例中，外套106采用聚烯烃材料制作。在另一个实施例中，在外套106中还含有尼龙和聚丙烯(PP)。

本实用新型的复合纤维加强芯100的制造过程如下：

首先制备碳纤维、PBO纤维和聚乙烯纤维的复合纤维芯。本实用新型所采用的碳纤维、PBO纤维和聚乙烯纤维都是密度性小、比重轻、强度高、模量大、伸长小的纤维，以这些纤维做为基体，经过温度高、拉伸强度大的改性聚脂复合液浸渍后进入模具孔挤压拉伸烘干制作为杆状体，形成复合纤维芯，将数个复合纤维芯柔和成为复合纤维芯束。然后在复合纤维芯束外包裹弹性层，弹性层的一个例子是树脂，比如环氧树脂，并对环氧树脂进行紫外固化。由于环氧树脂固化后变硬变脆，同时可能存在涂覆的不均匀性，因而环氧树脂的表面容易产生粉末状颗粒，这些颗粒在后续的工艺过程中容易造成损害。因此本实用新型在环氧树脂形成的弹性层外再包覆一个外套。外套的主要材质是聚烯烃，还可以加入尼龙和聚丙烯(PP)，通过挤塑制得。聚烯烃材料的拉伸模量大，使得整个复合纤维加强芯的柔性增加，抗弯曲性提升，更加符合室内光缆的需求。同时，聚烯烃材料在温度达到150℃以上时，表面会融解一种材料与光缆的护套融为一体，以提升光缆的整体机械性能。

本实用新型的复合纤维加强芯的机械性能如下：

拉伸强度≥1698Mpa、拉伸弹性模量≥60Gpa、断裂伸长率≤2.8％。

采用本实用新型的复合纤维加强芯制成的光缆的弯曲半径可达0.5mm-1.0mm，在短期/长期拉力80N/40N情况下，光纤应变分别只有0.3和0.15，同时拉伸时光缆护套没有目视开裂，从而全面体现了本加强芯抗折、弯曲半径小、与外护套结合性好等性能，对比FRP与KFRP制成的光缆，采用本产品的光缆不仅性价比高，而且绿色环保，更加适用于入户和室内布线

本实用新型的复合纤维加强芯具备密度性小、比重轻、强度高、模量大、伸长小的特性，机械性能明显优于玻璃纤维，能够满足室内光缆布设的需要。