[发明专利]一种光缆用自修复增强材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光缆用自修复增强材料，包括基材和基材表面的树脂层，树脂层原料按重量份包括：80‑100份环氧树脂、10‑20份酰胺低聚物、30‑40份自修复型聚氨酯、1‑2份催化剂；其中，酰胺低聚物采用二聚酸和二亚乙基三胺反应得到；本发明还公开了一种光缆用自修复增强材料的制备方法。本发明采用基材和树脂层进行复合，树脂层以环氧树脂为主料，配合自修复型聚氨酯改善了增强材料的韧性和自修复性能，加入酰胺低聚物和催化剂促进了聚氨酯自修复反应，大大提高了自修复效果。

技术领域

本发明涉及光缆和光缆材料技术领域，尤其涉及一种光缆用自修复增强材料及其制备方法。

背景技术

进入21世纪以来，通信事业飞跃发展，光缆倍广泛应用于各个领域，为了满足不同使用环境尤其是恶劣环境的使用要求，需要在缆芯包覆不同结构的材料。其中，光缆加强芯是光缆在施工和应用过程中不可或缺的关键材料，为光缆提供支撑和保护，常用的增强材料有两大类，一类是基于连续玻璃纤维的加强芯，一类是基于芳纶纤维的加强芯。新型的增强材料还引入了矿物纤维、碳纤维、金属纤维等以提高材料的力学性能，实现对缆芯更好的保护效果。但是现有的增强材料一旦受到外力损坏时，对光缆的破坏时永久的，不能实现自我修复,从而大大影响了光缆的使用寿命，增加了通信运营行业的成本和资源的浪费。

发明内容

本发明提出了种光缆用自修复增强材料及其制备方法，采用基材和树脂层进行复合，树脂层以环氧树脂为主料，配合自修复型聚氨酯改善了增强材料的韧性和自修复性能，加入酰胺低聚物和催化剂促进了聚氨酯自修复反应，大大提高了自修复效果。

本发明提出的一种光缆用自修复增强材料，包括基材和基材表面的树脂层，树脂层原料按重量份包括：80-100份环氧树脂、10-20份酰胺低聚物、30-40份自修复型聚氨酯、1-2份催化剂；其中，酰胺低聚物采用二聚酸和二亚乙基三胺反应得到。

优选的，酰胺低聚物的制备过程包括：将二聚酸与二亚乙基三胺在氮气氛围保护下，加热至90-100℃反应2-3h，抽真空继续反应1-2h得到酰胺低聚物。

优选的，酰胺低聚物的制备过程中，二元酸与二亚乙基三胺的摩尔比为1-1.5：1。

优选的，酰胺低聚物的制备过程中，二元酸与二亚乙基三胺的摩尔比为1.2：1。

优选的，二聚酸比为70-90wt％的二元酸和10-30wt％的三元酸的混合物。

优选的，自修复性聚氨酯的制备过程为：将聚醚多元醇升温至100-120℃真空脱水，然后降温至70-80℃，滴加甲苯二异氰酸酯，反应2-3h，降温至0-5℃，滴加糠胺反应1-2h，升温至40-45℃，继续反应1-2h，升温至55-60℃，加入双马来酰亚胺和丙酮，在氮气保护下反应8-10h，得到自修复性聚氨酯。

优选的，聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯、糠胺、双马来酰亚胺的摩尔比为1：2-2.2：0.8-1：1-1.2。

优选的，催化剂为有机锡、双环胍、硬脂酸锌、乙酰丙酮锌中的一种。

优选的，基材为玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、金属纤维以及碳纤维当中的任意一种或两种以上混合物。

优选的，基材和树脂层采用二次低温固化工艺进行复合，预固化温度为60-70℃，二次固化温度为90-110℃；具体操作为：将环氧树脂、酰胺低聚物、自修复型聚氨酯和催化剂混合得到涂覆液，将涂覆液滚涂在基材表面进行挤压二次低温固化。