專利名稱：一種電纜芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力輸送領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能碳纖維復(fù)合材料電纜芯。
技術(shù)背景隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的不斷 發(fā)展，電力需求的不斷增長，電纜作為電能傳輸?shù)妮d體的需求量也越來越大，而目前國內(nèi)用的電纜導(dǎo)線多是鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金導(dǎo)線，這些導(dǎo)線的重量較大，電阻較大，從而導(dǎo)致輸電費用高，且運行溫度較低，不能適應(yīng)在高溫條件下的運行，因此電力傳輸成為電力工業(yè)發(fā)展的“瓶頸”，各國均在研究新型架空輸電路用導(dǎo)線，以取代傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線由此應(yīng)運而生。傳統(tǒng)的碳纖維復(fù)合材料電纜芯結(jié)構(gòu)為內(nèi)部碳纖維與環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成的承重芯，外部為玻璃纖維與環(huán)氧樹脂復(fù)合物制成的保護層，兩者共用同一種樹脂體系。在同一種樹脂體系下，耐高溫、抗張強度、抗彎強度、模量、抗壓強度、抗紫外線以及抗老化性等性能之間互相影響，通過改性增加某一方面的性能往往以犧牲另一方面性能為代價。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型設(shè)計了一種高性能碳纖維復(fù)合材料電纜芯，其解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)高性能碳纖維復(fù)合材料電纜芯中，由于承重芯和保護層選擇為同一種樹脂體系，導(dǎo)致電纜芯在耐高溫、抗張強度、抗彎強度、模量、抗壓強度、抗紫外線以及抗老化性等性能之間互相影響或相互沖突。為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實用新型采用了以下方案一種電纜芯，包括承重芯和保護層，所述保護層通過纏繞工藝包覆在所述承重芯的外部，所述承重芯為耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系與碳纖維的復(fù)合物，所述保護層為耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系與玻璃纖維的復(fù)合物，所述承重芯的耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系中選擇的環(huán)氧樹脂數(shù)量和類別與所述保護層的耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系中選擇的環(huán)氧樹脂數(shù)量和類別不同，其中碳纖維材料包含彈性體和分散在該彈性體中的碳納米纖維，其中，所述復(fù)合材料中的彈性體為其非交聯(lián)形式，并且在150°C下，使用脈沖NMR技術(shù)，通過Hahn —回波法測量，所述復(fù)合材料的第一自旋一自旋松弛時間為100-3000微秒，沒有第二自旋一自旋松弛時間或第二自旋一自旋松弛時間為1000-10000微秒，并且具有第二自旋一自旋松弛時間的成分的分?jǐn)?shù)小于0. 2。

圖I是本實用新型電纜芯的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記說明I-紗架；2_第一浸膠區(qū)；3_第一固化爐；4_第二浸膠區(qū)；5_第三浸膠區(qū)；6_纏繞區(qū)第二固化爐；8_牽引機；9_收卷盤；10_碳纖維；11_玻璃纖維；12_承重芯；13_保護層。
具體實施方式
下面結(jié)合圖I和圖2,對本實用新型做進一步說明如圖I所示，一種電纜芯，包括承重芯12和保護層13，保護層13通過纏繞工藝包覆在承重芯12的外部，承重芯12為耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系與碳纖維的復(fù)合物，保護層13為耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系與玻璃纖維的復(fù)合物，承重芯12的耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系中選擇的環(huán)氧樹脂數(shù)量和類別與保護層13的耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系中選擇的環(huán)氧樹脂數(shù)量和類別不同，其中碳纖維材料包含彈性體和分散在該彈性體中的碳納米纖維，其中，所述復(fù)合材料中的彈性體為其非交聯(lián)形式，并且在150°C下，使用脈沖NMR技術(shù)，通過Hahn —回波法測量，所述復(fù)合材料的第一自旋一自旋松弛時間為100-3000微秒，沒有第二自旋一自旋松弛時間或第二自旋一自旋松弛時間為1000-10000微秒，并且具有第二自旋一自旋松弛時間的成分的分?jǐn)?shù)小于0. 2。因此承重芯的環(huán)氧樹脂體系高力學(xué)性能不會受到外部保護層的環(huán)氧樹脂體系影響，而外部保護層優(yōu)良的耐候性能保護了承重芯不受外部環(huán)境的傷害，使電纜芯的綜合性能得到了大大的提高。、[0012]承重芯12的耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系包括E51、TDE86、AG80、MY721、AFG90、DER331中的一種或者多種。保護層13的耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系包括E51、TDE86、AG80、MY721、AFG90、DER331 中的一種或者多種。E51環(huán)氧樹脂類別低分子量液體雙酚A型環(huán)氧樹脂。TDE86環(huán)氧樹脂的化學(xué)名稱為4、5_環(huán)氧環(huán)乙烷_1、2 二甲酸二縮水甘油酯。AG80四官能團環(huán)氧樹脂的主體樹脂為氨基四官能環(huán)氧樹脂;MY721環(huán)氧樹脂為四官能環(huán)氧樹脂;AFG90 二官能團環(huán)氧樹脂的主體樹脂為氨酚基三官能環(huán)氧樹脂；陶氏生產(chǎn)的DER331液體環(huán)氧樹脂是由環(huán)氧氯丙烷和雙酚A反應(yīng)生成的產(chǎn)品。保護層13中還添加紫外吸收劑。紫外吸收劑為UV-9、UV-531、UV-327、三嗪-5中的一種或多幾種組合。保護層13中還添加能量轉(zhuǎn)移劑。能量轉(zhuǎn)移劑為三(1，2，2，6，6_五甲基哌啶基)亞磷酸酯或AMlOl中的一種或兩種組合。因此，由于在保護層中添加了紫外吸收劑和能量轉(zhuǎn)移劑，使得電纜芯在具有優(yōu)良的耐高溫性的同時，還具有優(yōu)異的耐候性即抗紫外線以及抗老化性能。
權(quán)利要求1 一種電纜芯，包括承重芯(12)和保護層(13)，所述保護層(13)通過纏繞エ藝包覆在所述承重芯(12)的外部，其特征在于所述承重芯(12)為耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系與碳纖維的復(fù)合物，所述保護層(13)為耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系與玻璃纖維的復(fù)合物，所述承重芯(12)的耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系中選擇的環(huán)氧樹脂數(shù)量和類別與所述保護層(13)的耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系中選擇的環(huán)氧樹脂數(shù)量和類別不同，其中碳纖維材料包含弾性體和分散在該彈性體中的碳納米纖維，其中，所述復(fù)合材料中的弾性體為其非交聯(lián)形式，并且在150°C下，使用脈沖NMR技術(shù)，通過Hahn—回波法測量，所述復(fù)合材料的第一自旋ー自旋松弛時間為100-3000微秒，沒有第二自旋ー自旋松弛時間或第二自旋ー自旋松弛時間為1000-10000微秒，并且具有第二自旋ー自旋松弛時間的成分的分?jǐn)?shù)小于O. 2。
專利摘要本實用新型涉及一種電纜芯，包括承重芯和保護層，保護層通過纏繞工藝包覆在承重芯的外部，承重芯為耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系與碳纖維的復(fù)合物，其中碳纖維材料包含彈性體和分散在該彈性體中的碳納米纖維，其中，所述復(fù)合材料中的彈性體為其非交聯(lián)形式，因此承重芯的環(huán)氧樹脂體系高力學(xué)性能不會受到外部保護層的環(huán)氧樹脂體系影響，而外部保護層優(yōu)良的耐候性能保護了承重芯不受外部環(huán)境的傷害，使電纜芯的綜合性能得到了大大的提高。
文檔編號H01B9/00GK202473388SQ201220139668
公開日2012年10月3日 申請日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者姜新斌, 王桂花, 韋強啟 申請人:河南科信電纜有限公司