[发明专利]一种树脂基料、光固化纤维增强塑料杆及其制备方法

说明书

本申请涉及光固化树脂复合材料的技术领域，具体公开了一种树脂基料、光固化纤维增强塑料杆及其制备方法。该树脂基料包括以下重量份的组分：环氧树脂40‑60份；胶原1‑2份；填料30‑50份；改性二氧化钛0.5‑3.5份；光引发剂0.5‑3份；所述环氧树脂包括双酚A环氧丙烯酸树脂、酚醛环氧树脂F和有机硅丙烯酸酯改性环氧树脂；利用上述树脂基料对纤维纱依次进行填充、涂覆、定径、光照固化成型制得的光固化纤维增强塑料杆。本申请提供的树脂基料可以显著提高光固化纤维增强塑料杆的抗拉强度与韧性。

技术领域

本申请涉及光固化树脂复合材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种树脂基料、光固化纤维增强塑料杆及其制备方法。

背景技术

近年来，随着通讯行业的快速发展，我国对于光纤光缆的需求量及质量逐渐提高。光缆的基本结构是由缆芯、光缆加强件、填充物和外护套保护层几部分组成，其中光缆加强件的作用就是提高光缆的整体拉伸强度，保证光缆在使用过程中免受外界拉力而不被过度拉伸甚至拉断，进而保护内部缆芯不受外界拉力损害。

常用的光缆加强件有钢丝、纤维纱和纤维增强塑料杆等，其中，纤维增强塑料杆因其独特、优异的机械性能获得了业界的广泛使用与一致好评。目前，纤维增强塑料杆的生产有两种方式，一种采用热固化挤拉成型的方法，然而该方法生产纤维增强塑料杆的生产效率低、污染严重、能耗高，而且生产的纤维增强塑料杆的质量参差不齐，难以实现快速生产；另一种方法是采用光固化的工艺，该方法虽然提高了生产效率、降低了生产能耗，但纤维增强塑料杆长期使用过程中的老化速度较快，导致其拉伸强度及韧性会明显降低，大大缩短了使用寿命。

发明内容

为了降低纤维增强塑料杆的老化速率、提高产品抗拉性能与韧性，本申请提供一种树脂基料、光固化纤维增强塑料杆。

第一方面，本申请提供一种树脂基料，采用如下的技术方案：

一种树脂基料，所述树脂基料包括以下重量份的组分：环氧树脂40-60份；胶原1-2份；填料30-50份；改性二氧化钛0.5-3.5份；光引发剂0.5-3份。

本申请利用环氧树脂、胶原、填料、改性二氧化钛和光引发剂制备出了一种树脂基料，该树脂基料相比于相关技术中的树脂基料，还添加有胶原、改性二氧化钛，通过添加上述物质，能够显著提高树脂基料的抗老化性及机械性能。

环氧树脂是一类高分子聚合物，其分子中含有可进行光固化反应的基团，在紫外光照射后，分子中的反应基团会在短时间内发生物理和化学反应，进而会交联固化形成热固性产物，从而具备优良的机械性能、粘结性能和电绝缘性能。

胶原是一种存在于动物组织器官中的蛋白质，是由三条肽链拧成的螺旋形纤维状蛋白质，具有良好的张力、拉力、弹力等机械力学性能，可以对物质起到很好的支撑、保护作用。

优选的，所述改性二氧化钛为硅烷偶联剂改性纳米二氧化钛。

在一个具体的实施方案中，所述硅烷偶联剂改性纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛(HN-T03)。

改性二氧化钛是一种利用硅、铝、钛等无机盐或硅烷偶联剂对二氧化钛进行表面包覆改性获得的物质，改性二氧化钛相比于二氧化钛具有更好的分散性、分散稳定性及耐老化性能。此外，利用硅烷偶联剂对二氧化钛进行改性，可以显著提高二氧化钛与高分子材料之间的相容性，从而使材料内部形成均一的共混体系，进而改善材料的均一程度与牢固程度，最终提高材料的抗张强度及韧性。

光引发剂又称为光固化剂，在紫外光的照射下，光引发剂能够吸收一定的波长，并产生自由基、阳离子活性中心等，从而引发体系内环氧树脂环氧基团或丙烯酸双键基团聚合交联固化。此外，光引发剂还具有优异的紫外线吸收能力，将其加入产品中，能够有效防止紫外线对产品的伤害，大幅度提高产品的抗老化性能。