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一种碳纤维复合芯的生产方法技术

技术编号:19383990 阅读:2 留言:0更新日期:2018-11-10 00:17
本发明专利技术为一种碳纤维复合芯的生产方法,将预应力拉伸后的碳纤维束丝经由热塑性树脂的粘流态浸渍,经模具拉挤预成型后,在线烧结得复合芯棒;热塑性树脂包括质量分数30‑35%的PP、50‑70%的PTFE、5‑7%的偶联剂、5‑8%的溶剂和3‑5%的助溶剂,使用PP和PTFE作为改性的热塑性树脂作为碳纤维束丝的外成型材料,增加的偶联剂增加PP和PTFE间的结合性,加入的溶剂和助溶剂利于成型材料与碳纤维束丝的结合力,使用此改性热塑性树脂使得到的碳纤维复合芯能够承受250℃以上的高温,并且PP的成本小于PTFE,较现有技术比也实现了降低成本的效果。

Production method of carbon fiber composite core

The invention relates to a production method of carbon fiber composite core, in which the pre-stressed stretched carbon fiber bundles are impregnated by viscous-fluid state of thermoplastic resin, and the composite core rod is sintered on-line after die pultrusion and pre-forming; the thermoplastic resin includes 30 35% P P, 50 70% P TFE, 5 7% coupling agent and 5 8% solvent. PP and PTFE were used as exterior forming materials of carbon fiber bundles with 3 5% cosolvent. The addition of coupling agent increased the bonding between PP and PTFE. The addition of solvent and cosolvent was conducive to the bonding force between the forming materials and carbon fiber bundles. The composite of carbon fibers was made by using this modified thermoplastic resin. The core can withstand the high temperature above 250 C, and the cost of PP is less than that of PTFE. Compared with the existing technology, the core also achieves the effect of reducing costs.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维复合芯的生产方法
本专利技术涉及电线电缆
,尤其涉及一种碳纤维复合芯的生产方法。
技术介绍
人们的生活和进步离不开电,电的运输离不开电缆,高压电力输送需要使用特殊的电缆,传统的高压电力输送方式大多是使用高压架空线路或者高压电缆线路作为传输通道,均有各自的优缺点。现在一种介于架空导线和底下电缆之间的新的高压输电方式-架空电缆,架空电缆结合两种高压输电方式的优点现在备受青睐。现有的架空电缆通常使用碳纤维复合芯,由碳纤维和热固性树脂经拉挤和加热固化成型,但是使用现在常用的热固性树脂制得的碳纤维复合芯通常耐热温度不能超过176℃,此时热固性树脂受热软化,导致复合芯的抗拉强度降低,而使用的架空电缆通常具有距离长、温度高的特点,因此需要一种能够耐高温且抗拉强度高的碳纤维复合芯。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上技术问题,提供一种碳纤维复合芯的生产方法。一种碳纤维复合芯的生产方法,将预应力拉伸后的碳纤维束丝经由热塑性树脂的粘流态浸渍,经模具拉挤预成型后,在线烧结得复合芯棒;所述热塑性树脂包括质量分数30-35%的PP、50-70%的PTFE、5-7%的偶联剂、5-8%的溶剂和3-5%的助溶剂。在其中一个实施例中,所述热塑性树脂的粘流态温度为130-150℃,在线烧结的温度为100-120℃。在其中一个实施例中,所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。在其中一个实施例中,所述溶剂为甲醇或乙醇中的一种。在其中一个实施例中,所述助溶剂为苯甲酸钠或异辛醇中的一种。综上所述,一种碳纤维复合芯的生产方法,将预应力拉伸后的碳纤维束丝经由热塑性树脂的粘流态浸渍,经模具拉挤预成型后,在线烧结得复合芯棒;热塑性树脂包括质量分数30-35%的PP、50-70%的PTFE、5-7%的偶联剂、5-8%的溶剂和3-5%的助溶剂,使用PP和PTFE作为改性的热塑性树脂作为碳纤维束丝的外成型材料,增加的偶联剂增加PP和PTFE间的结合性,加入的溶剂和助溶剂利于成型材料与碳纤维束丝的结合力,使用此改性热塑性树脂使得到的碳纤维复合芯能够承受250℃以上的高温,并且PP的成本小于PTFE,较现有技术比也实现了降低成本的效果。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清晰,以下结合实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以更好地理解本专利技术的技术方案,并不用于限定本专利技术。一种碳纤维复合芯的生产方法,将预应力拉伸后的碳纤维束丝经由热塑性树脂的粘流态浸渍,经模具拉挤预成型后,在线烧结得复合芯棒;所述热塑性树脂包括质量分数30-35%的PP、50-70%的PTFE、5-7%的偶联剂、5-8%的溶剂和3-5%的助溶剂。使用PP和PTFE作为改性的热塑性树脂作为碳纤维束丝的外成型材料,增加的偶联剂增加PP和PTFE间的结合性,加入的溶剂和助溶剂利于成型材料与碳纤维束丝的结合力,使用此改性热塑性树脂使得到的碳纤维复合芯能够承受250℃以上的高温,并且PP的成本小于PTFE,较现有技术比也实现了降低成本的效果。在其中一个实施例中,所述热塑性树脂的粘流态温度为130-150℃,在线烧结的温度为100-120℃。热塑性树脂的粘流态温度和在线烧结温度经多次生产实验数据获得,在不同的温度状态下观察碳纤维复合型的成型情况和相对应的力学测试实验结果。在其中一个实施例中,所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。钛酸酯偶联剂对于热塑性聚合物有良好的偶联效果,且具有阻燃、防锈和增强粘结的性能。在其中一个实施例中,所述溶剂为甲醇或乙醇中的一种。在其中一个实施例中,所述助溶剂为苯甲酸钠或异辛醇中的一种。实施例1一种碳纤维复合芯的生产方法,将预应力拉伸后的碳纤维束丝经由热塑性树脂的粘流态浸渍,热塑性树脂的粘流态温度为130℃,经模具拉挤预成型后,在线烧结得复合芯棒,在线烧结的温度为120℃;热塑性树脂包括质量分数30%的PP、61%的PTFE、5%的钛酸酯偶联剂、7%的乙醇和3%苯甲酸钠。实施例2一种碳纤维复合芯的生产方法,将预应力拉伸后的碳纤维束丝经由热塑性树脂的粘流态浸渍,热塑性树脂的粘流态温度为150℃,经模具拉挤预成型后,在线烧结得复合芯棒,在线烧结的温度为110℃;热塑性树脂包括质量分数35%的PP、60%的PTFE、5%的钛酸酯偶联剂、5%的乙醇和5%苯甲酸钠。实施例3一种碳纤维复合芯的生产方法,将预应力拉伸后的碳纤维束丝经由热塑性树脂的粘流态浸渍,热塑性树脂的粘流态温度为145℃,经模具拉挤预成型后,在线烧结得复合芯棒,在线烧结的温度为100℃;热塑性树脂包括质量分数33%的PP、50%的PTFE、7%的钛酸酯偶联剂、8%的甲醇和5%异辛醇。实施例4一种碳纤维复合芯的生产方法,将预应力拉伸后的碳纤维束丝经由热塑性树脂的粘流态浸渍,热塑性树脂的粘流态温度为150℃,经模具拉挤预成型后,在线烧结得复合芯棒,在线烧结的温度为107℃;热塑性树脂包括质量分数35%的PP、50%的PTFE、7%的钛酸酯偶联剂、7%的甲醇和5%苯甲酸钠。对实施例1-4进行力学测试和溶点测试。由上表检测数据可知,本技术方案生产出来的碳纤维复合芯能够承受250℃以上的高温,且力学性能稳定,适合替代现有的碳纤维复合芯。以上所述实施方式仅是本专利技术的优选实施方式,应当指出的是,对于本
的普通技术人员,在不脱离本专利技术原理的前提下,还可以做出改进和变形,这些改进和变形也应视为不脱离本专利技术的保护范围。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种碳纤维复合芯的生产方法,其特征在于:将预应力拉伸后的碳纤维束丝经由热塑性树脂的粘流态浸渍,经模具拉挤预成型后,在线烧结得复合芯棒;所述热塑性树脂包括质量分数30‑35%的PP、50‑70%的PTFE、5‑7%的偶联剂、5‑8%的溶剂和3‑5%的助溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合芯的生产方法,其特征在于:将预应力拉伸后的碳纤维束丝经由热塑性树脂的粘流态浸渍,经模具拉挤预成型后,在线烧结得复合芯棒;所述热塑性树脂包括质量分数30-35%的PP、50-70%的PTFE、5-7%的偶联剂、5-8%的溶剂和3-5%的助溶剂。2.根据权利要求1所述一种碳纤维复合芯的生产方法,其特征在于:所述热塑性树脂的粘...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘柳贞
申请(专利权)人:刘柳贞
类型:发明
国别省市:广东,44

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