[发明专利]高强度纤维复合材料线缆及其制造方法

说明书

本发明提供一种高强度纤维复合材料线缆及其制造方法，不损害机械强度而使热塑性树脂充分浸渗到高强度纤维束中。高强度纤维复合材料线缆(1)通过使基质树脂(3)浸渗到碳纤维(2)束中而制作。所述基质树脂(3)是在热塑性树脂例如聚苯硫醚中混合使具有酚式羟基的有机化合物和具有缩水甘油醚基团的有机化合物反应而得到的重均分子量低于10000的低聚物而成的树脂。

技术领域

本发明涉及高强度纤维复合材料线缆及其制造方法。

背景技术

通过将多根长条的高强度纤维汇集成束，并使树脂浸渗于其中而制作的高强度纤维复合材料线缆的拉伸强度高、伸缩性低、且轻量、且耐蚀性优异，因此，正在被广泛应用于桥梁、混凝土结构物、输电线等。

作为浸渗于纤维束的树脂，从量产性等观点出发，热塑性树脂备受关注(例如专利文献1)。

热塑性树脂与热固化性树脂相比，熔融时的流动性低，不易浸渗到纤维束中。当热塑性树脂的浸渗不足时，纤维截断或缠绕，纤维的排列产生紊乱，线缆的表面会变粗糙。另外，当因热塑性树脂的浸渗不足而内部产生空隙时，线缆的拉伸强度降低，线缆的品质降低。

要将热塑性树脂充分浸渗于纤维束中，只要提高热塑性树脂的流动性即可，作为提高热塑性树脂的流动性的一个方法，可以想到降低热塑性树脂的粘度。

要降低热塑性树脂的粘度，只要降低热塑性树脂的分子量即可。但是，当降低热塑性树脂的分子量时，通过将其浸渗于纤维束而制作的高强度纤维复合材料线缆的拉伸强度也会降低。

通过将增塑剂混合到热塑性树脂中，也能够降低热塑性树脂的粘度。但是，容易产生渗出(随时间经过而增塑剂浮出到表面的现象)，这将产生将高强度纤维复合材料线缆用作例如混凝土结构物的加强材料时的粘接不良。进而，当热塑性树脂的分子量和增塑剂的分子量大不相同时，不能使增塑剂均匀地分散到热塑性树脂中(不相溶)，有时成为大的液滴。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2001/051730

发明内容

本发明的目的在于，使热塑性树脂充分浸渗到高强度纤维束中，由此提高线缆的机械强度。

本发明的目的还在于，使热塑性树脂充分浸渗到高强度纤维束中，由此提供高品质的线缆。

本发明提供一种高强度纤维复合材料线缆，在高强度纤维束中浸渗有基质树脂，其特征在于，所述基质树脂为在热塑性树脂中混合有重均分子量低于10000的低聚物的树脂，所述低聚物通过使具有酚式羟基的有机化合物和具有缩水甘油醚基团的有机化合物反应而得到。线缆也可以称作杆、绳、棒等，意味着与横截面的面积相比，长度方向的长度长。构成高强度纤维复合材料线缆的高强度纤维束典型而言是指将拉伸强度为20g/d(259kg/mm²)以上的合成纤维制单丝(单线)捆扎多根而成的纤维束。

通过在热塑性树脂中混合使具有酚式羟基的有机化合物和具有缩水甘油醚基团的有机化合物反应而得到的重均分子量低于10000的低聚物而得到的基质树脂，其粘度比作为母材的热塑性树脂的粘度低，因此，流动性也比作为母材的热塑性树脂高。基质树脂与作为母材的热塑性树脂相比，容易可靠地浸渗到高强度纤维束中。

通过将基质树脂浸渗到高强度纤维束中而制作的高强度纤维复合材料线缆与通过将热塑性树脂浸渗到高强度纤维束中而制作的以往的高强度纤维复合材料线缆相比，通过试验确认到拉伸强度提高。可以认为将基质树脂(基质树脂中所含的热塑性树脂)充分浸渗到高强度纤维束中，利用充分浸渗的基质树脂牢固地把持高强度纤维，另外，空隙的产生也得到抑制，由此能够提高线缆的拉伸强度。基质树脂因为在维持热塑性树脂的性质的同时使其粘度降低，所以也可以说是低粘度热塑性树脂。