用于缆线的柔性加强件制造技术

本发明专利技术涉及一种用在光缆中的纤维增强的塑料材料，其具有改进的柔韧性和高的拉伸强度。所述加强件组合物包含基于聚丙烯的热塑性树脂、模量大于80?GPa的连续纤维，和滑石。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有改进的柔韧性和高拉伸强度的纤维增强塑料材料，其用作光缆中的加强件。2.相关技术描述本专利技术涉及用于光纤缆线(FOC)的加强件的构造。由于不存在金属导体，光纤缆线依赖于包含加强件的设计来为纤维提供充分的保护，使其免于受到在安装过程中或之后在服务过程中的纵向和横向应力的破坏。加强件通常由纤维增强塑料(FRP)，也称为玻璃增强塑料(GRP)制得。纤维增强塑料是由用纤维增强的聚合物基材制得的复合材料。纤维通常为玻璃(最普遍)、碳或芳族聚酰胺，而传统上聚合物通常为环氧树脂或乙烯基酯。使用常规的树脂体系时，FRP非常坚硬。对直径2毫米(mm)的杆而言，FRP通常具有高于6xlO_3Pa m4的弯曲劲度，导致光纤缆线很难弯曲。虽然高的弯曲劲度在一些户外应用(即，安装过程中有时需要将缆线“推”进小直径导管)中是有利的，但对于在那些缆线需要进入建筑物之内并且进行几次转向之后才能到达目的地的其它应用(户外/户内)而言，高弯曲劲度是非常 不合乎需要的。为了增加缆线的柔韧性，不得不减小FRP的尺寸(这将降低缆线总的拉伸强度)或者改变缆线的设计。例如，一些缆线制造商就将传统的具有中心加强件的圆FOC光缆改变为一种扁平的“带状”缆线，该扁平的“带状”的缆线采用具有多根沿其宽度方向平行的FRP的平面几何形状(并非圆形)。在所述扁平缆线设计中使用的FRP具有相对较小的直径，但其总的拉伸强度等同于传统的圆缆线。与传统的具有中心加强件的圆缆线相比，扁平缆线的设计在一个轴(沿其宽度方向)上提供较高的柔韧性，同时保持缆线的总拉伸强度不变。然而改变缆线设计却会造成更高的制造复杂度。
技术实现思路
在一种实施方式中本专利技术为一种加强件，包含:(a)基于聚丙烯的热塑性树脂组合物和(b)具有高于80吉帕斯卡(GPa)模量的连续纤维。所述基于聚丙烯的热塑性树脂可另外包含增强填料，例如滑石(talc)。可利用所述组合物来制造线材和缆线具体是光纤缆线的加强件。在一种实施方式中，本专利技术为制造加强件的方法，包含如下步骤:(a)加热基于聚丙烯的树脂组合物，该组合物任选包括填料，在挤出机，优选在双螺杆挤出机中进行，以形成熔融的填充复合物(compound) ； (b)将连续纤维加入挤出机，以结合熔融的填充复合物来形成润湿的纤维填充的复合物束(bundle);和(c)使润湿的纤维填充的复合物束通过模头(die)，形成加强件。附图说明图1是FRP拉伸模量相对于弯曲劲度的关系图。优选实施方式的详细描述定义除非相反地指出，从上下文暗示或现有技术惯例，所有的份和百分比均基于重量，而且所有的测试方法是与本申请的提交日期同步的。针对美国专利实践的目的，任何涉及的专利、专利申请或公开的内容在此全部引入作为参考(或其等价的US同族也引入作为参考)，特别是关于本领域中的定义(不与本申请具体提供的任何定义不一致)和常识的披露。本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有所指，否则其可以包括该范围以外的值。数值范围包括以I个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组成、物理或其它性质，如分子量等是100至1，000,则意味着明确地列举了所有的单个数值，如100、101、102等，以及所有的子范围，如100至144、155至170、197至200等。对于包含小于I的数值或者包含大于I的分数(例如1.1、1.5等)的范围，适当时将I个单位看作0.0001,0.001,0.01或0.1。对于包含小于10 (例如I至5)的个位数的范围，通常将I个单位看作0.1。这些仅仅是具体所意指的内容的示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合都被认为清楚记载在本申请中。本申请内的数字范围尤其提供了本专利技术组合物中各种组分的含量、工艺参数等。 “热塑性”材料是一种线性或支化的聚合物，其在受热时可被反复地软化并使得可流动，并且当冷却至室温时又返回至坚硬状态。在本专利技术的上下文中，使用ASTM D638-72方法，所述热塑性材料一般具有大于10，OOOpsi (68.95 MPa)的弹性模量。另外，当受热至软化状态时，热塑性材料可被模塑或挤出成具有任何预定形状的制品。“基于丙烯的聚合物”是指含有多数重量百分比的聚合的丙烯单体的聚合物(基于可聚合单体的总量)，并且任选含有至少一种可聚合的共单体。根据ASTM D638测量断裂拉伸强度。这里使用的“连续纤维”是在整根纱线的长度上都为连续的纤维。取决于纱线的尺寸，连续纤维的长度可在较大范围如5到30km内变化。加强件本专利技术所述的加强件包含热塑性树脂组合物和在所述加强件制造过程中作为增强材料的连续纤维。可行的纤维包括但并不局限于玻璃、芳族聚酰胺、聚酯、高分子量聚乙烯和碳纤维。本专利技术的纤维通常具有高于SOGPa的模量，优选为80-90GPa。与在光纤缆线中采用的传统FRP相比，所述加强件在保持高拉伸强度的同时具有更高的柔韧性。加强件的柔韧性通过其弯曲劲度来表征，弯曲劲度通过有效的树脂配制物可在宽泛的范围内调整，例如，约 0.1x10 3 至约 2.5x10 3Pa m4、0.1x10 3 至约 6.0x10 3Pa m4、3.0x10 3 至 6.5x10 3Pam4和优选地3.26xl(T3至约6.08xl(T3Pa m4。所述加强件的FRP拉伸模量通常介于49GPa和59GPa之间。树脂组合物本专利技术采用含有基于聚丙烯的热塑性材料的组合物作为其树脂体系。表I显示出所述树脂体系的可行配制物。可以任选地在配制物中使用多种含量水平的滑石作为填料，来调整树脂的拉伸模量以及因此调整加强件的弯曲劲度。可性的填料包括但不限于滑石或其它增强填料。相对于树脂组合物的重量而言，滑石通常以0、15或30重量百分比存在。表I树脂组合物的配制物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.29 US 61/387,5811.一种加强件，包含: (a)基于聚丙烯的热塑性树脂组合物；和 (b)模量大于SOPGa的连续纤维。2.如权利要求1所述的加强件，其中所述热塑性树脂组合物还包含增强填料。3.如权利要求2所述的加强件，其中所述的增强填料为滑石。4.如权利要求1所述的加强件，其中所述的连续纤维选自玻璃、芳族聚酰胺、聚酯、高分子量聚乙烯、和碳纤维。5.如权利要求3所述的加强件，还包含: (a)lwt%至30wt%的滑石，基于热塑性树脂组合物的重量；和 (b)模量为80Gpa至90GPa的连续纤维。6.如权利要求1所述的加强件，其中所述热塑性树脂组合物还包含至少一种抗氧化齐U、加工稳定剂、热稳定剂和粘合性树脂。7.如权利要求1所述的加强件,具有对2mm直径的加强件而言小于2.5xl(T3Pa m4并大于0.lxlO_3Pa m4的弯曲劲度和大于49GPa的FRP拉伸模量。8.如权利要求1所述的加强件,具有对2mm直径的加强件而言小于6.0xl0_3Pa...

【专利技术属性】
技术研发人员：B陈，BI乔德哈利，CJ科米克，JM科根，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：
国别省市：