[发明专利]碳纤维复合材料电缆线的制作方法

摘要

本发明涉及一种碳纤维复合材料电缆线的制作方法，包括以下步骤：将碳纤维由纱架引出，进入第一浸胶区浸胶，使用的环氧树脂为耐热高力学性能环氧树脂；浸胶完成后碳纤维进入第一固化炉预固化，制得碳纤维复合芯，直径为5mm—12mm，调节温度使固化度达到85%以上；两侧玻璃纤维引出后分别进入第二浸胶区和第三浸胶区浸胶，使用的环氧树脂为耐高温耐候性能环氧树脂；浸胶后玻璃纤维通过缠绕区缠绕包覆在碳纤维芯外层，单侧厚度为0.5mm—2mm，缠绕速度通过伺服电机控制与拉挤速度相同步；碳纤维复合芯与玻璃纤维保护层复合后一起通过第二固化炉，调节温度使两者充分固化；复合材料电缆芯制品通过牵引机后，在收卷盘处收取。

主权项

一种碳纤维复合材料电缆线的制作方法，包括以下步骤：步骤1，将碳纤维（10）由纱架（1）引出，进入第一浸胶区（2）浸胶，使用的环氧树脂为耐热高力学性能环氧树脂，所述耐热高力学性能环氧树脂由下述成分制成：100质量份的混合环氧树脂；20‑75质量份的固化剂；10‑30质量份的稀释剂；0.5‑5.0质量份的促进剂；0.5‑5.0质量份的填料；所述混合环氧树脂包括环氧树脂a和环氧树脂b；环氧树脂a为双环戊二烯（DCPD）型环氧树脂，所述环氧树脂b为缩水甘油胺类环氧树脂和双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂的组合物；环氧树脂a和环氧树脂b的质量比为：50‑80：20‑50；所述双环戊二烯型环氧树脂的结构式如下所示：，式中n为0至10的整数；所述环氧树脂b中的缩水甘油胺类环氧树脂与双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂的质量比为：1:9‑9:1；       步骤2，浸胶完成后碳纤维进入第一固化炉（3）预固化，制得碳纤维复合芯，直径为5—12mm，调节温度使固化度达到85%以上；       步骤3，两侧玻璃纤维（11）引出后分别进入第二浸胶区（4）和第三浸胶区（5）浸胶，使用的环氧树脂为耐高温耐候性能环氧树脂；所述耐高温耐候性能环氧树脂由下述成分制成：包括组分A和组分B，其中组分A包括下述成分：100质量份环氧树脂、5‑20质量份稀释剂、0.5‑5.0质量份硅烷偶联剂、0.5‑5.0质量份无机填料；组分B包括下述成分：25‑45质量份胺类固化剂、0.5‑5.0质量份促进剂；所述环氧树脂为环氧树脂c和环氧树脂d的组合，环氧树脂c和环氧树脂d的质量比为：50‑80：20‑50；所述环氧树脂c为包含一个或多个海因环（五元二氮杂环）的缩水甘油胺型、缩水甘油醚型或缩水甘油酯型海因环氧树脂，海因环（五元二氮杂环）结构式如下所示，海因环（五元二氮杂环）结构式中取代基R1和R2为H、CH3、C2H5、芳基或芳烷基：，所述环氧树脂d为下述几种环氧树脂中的至少一种：4,5‑环氧环乙烷‑1,2‑二甲酸二缩水甘油酯、双酚F型缩水甘油醚类环氧树脂或双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂；       步骤4，浸胶后玻璃纤维通过缠绕区（6）缠绕包覆在碳纤维芯外层，单侧厚度为0.5mm—2mm，缠绕速度通过伺服电机控制与拉挤速度相同步；       步骤5，碳纤维复合芯与玻璃纤维保护层复合后一起通过第二固化炉（7），调节温度使两者充分固化；       步骤6，复合材料电缆芯制品通过牵引机（8）后，在收卷盘（9）处收取；   所述保护层（13）中所述胺类固化剂为胺类固化剂a和胺类固化剂b的组合，胺类固化剂a和胺类固化剂b的质量比为：20‑40：5‑25；所述胺类固化剂a为包含两个或两个以上氨基官能团的聚醚胺类化合物，选自：分子量范围200‑2500，25℃粘度范围：5‑300mPa·s的聚醚胺类化合物中的一种或几种；所述胺类固化剂b为脂肪族胺类和改性脂肪族胺类化合物的一种或几种，选自：二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、已二胺、羟甲基乙二胺、羟甲基二乙烯三胺、β‑羟乙基乙二胺中的一种或几种；所述保护层（13）中所述偶联剂为包含环氧基官能团的硅烷类偶联剂；选为γ‑氨丙基三乙氧基硅烷，γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ‑(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中的一种；    保护层中环氧树脂c为含有一个海因环的二缩水甘油胺型海因环氧树脂，化学结构式如下：；其中的取代基R₁和R₂存在以下组合选择方式：（1）R₁为H，R₂为H的化合物；（2）R₁为CH₃，R₂为H的化合物；（3）R₁为CH3，R₂为CH3的化合物；（4）R₁为C2H5，R₂为H的化合物；（5）R₁为C2H5，R₂为CH₃的化合物；所述承重芯（12）中的无机填料选自：碳酸钙、硅藻土、膨润土、滑石粉中的一种或几种。