本發明涉及一種frp光纜加強芯的制備方法及一種frp光纜，屬于frp光纜的。

背景技術：

1、hdmi是一種廣泛應用于音視頻設備之間進行高速數據傳輸的數字接口標準。hdmi有線傳輸技術通過一條線纜即可實現高清視頻、多聲道音頻以及數據信號的同時傳輸，極大簡化了設備之間的連接方式。hdmi有線傳輸技術憑借其高清晰度、多聲道音頻和高帶寬的數據傳輸能力，已經成為現代音視頻設備連接的主流標準。無論是在家庭影院、游戲娛樂還是醫療內窺鏡應用中，hdmi都提供了便捷、高效的解決方案。

2、目前，hdmi所用的線纜多是frp光纜，frp光纜是一種結合了光纖技術與纖維增強塑料材料的光纜，其與傳統光纜相比，frp光纜在耐腐蝕性、抗拉強度和安裝便捷性等方面具有明顯優勢。目前，常見的frp光纜大多是采用乙烯基樹脂作為基體材料來制作光纜的加強芯。如中國專利申請號為cn201310224451.9的發明專利申請，其公開了一種室內光纜加強芯的制備方法，其便是通過使用乙烯基樹脂來制備光纜加強芯，又如中國專利申請號為cn201510580968.0的發明專利申請，其公開了一種光纜加強芯材料，其也是通過使用乙烯基樹脂來制備光纜加強芯。采用乙烯基樹脂制作的光纜加強芯雖然具備有較高的耐化學腐蝕性，但其存在有以下問題：

3、1、柔韌性差：乙烯基樹脂的柔韌性較低，容易在彎曲或拉伸時發生斷裂，不適合需要頻繁移動或復雜布線的場景。

4、2、低溫性能差：乙烯基樹脂在低溫環境下容易發生脆化現象，導致其性能下降，影響正常使用。

技術實現思路

1、為了解決現有技術所存在的上述問題，本發明提供了一種frp光纜加強芯的制備方法及一種frp光纜。

2、本發明的技術方案如下：

3、第一方面，本發明提供一種frp光纜加強芯的制備方法，包括以下步驟：

4、第一步：材料準備；準備增強纖維、聚氨酯樹脂、固化劑、增塑劑、填料、抗氧劑和紫外線吸收劑，固化劑可以選用多異氰酸酯固化劑，增塑劑可以選用苯二甲酸二辛酯，填料可以選用碳酸鈣或滑石粉，抗氧劑可以選用抗氧劑1010，紫外線吸收劑可以選用uv-531。固化劑用于引發聚氨酯樹脂體系的交聯反應，使液態的樹脂轉變為固態的網絡結構，以便后續反應的進行，增塑劑可以降低聚氨酯樹脂體系的玻璃化轉變溫度，使后續制得的材料變得柔軟和更具彈性，填料可以提高后續制得的材料的強度、硬度和抗磨損性，抗氧劑通過捕捉自由基，可以防止后續制得的材料在高溫或氧化環境下發生降解，紫外線吸收劑有助于保持后續制得的材料的機械性能穩定性。

5、第二步：制作紗線；將增強纖維進行合股制成紗線，增強纖維可以是玻璃纖維，也可以是芳綸纖維，增強纖維的線徑根據實際要求進行選擇。之后將紗線依次穿過集線板、注射盒、模具和牽引輥，注射盒與模具進行連通設置，牽引輥開始工作時能夠將紗線不斷進行拉動，以供后續的使用。

6、第三步：攪拌混合；將聚氨酯樹脂、固化劑、增塑劑、填料、抗氧化劑、紫外線吸收劑按配比倒入注射機內進行攪拌混合，攪拌速度為800～1200rpm，攪拌時間為15～30min，得到預混物。聚氨酯樹脂、固化劑、增塑劑、填料、抗氧化劑、紫外線吸收劑的配比為按質量分數計：聚氨酯樹脂55～80%，固化劑10～20%，增塑劑5～15%，填料5～15%，抗氧劑0.5～1%，紫外線吸收劑0.5～1%。

7、第四步：注塑成型；將混合均勻的預混物通過注入注射盒內以注入至模具內，預混物在模具中進行成型，得到坯料；注塑過程中，注塑溫度為80～120℃，注塑壓力為50～100mpa，保壓時間為5～10min。

8、第五步：固化處理；對模具內坯料進行固化處理，具體是通過對模具進行加熱以可以對坯料進行固化，固化溫度為120～150℃，固化時間為2～4h。

9、第六步：脫模處理；將固化處理后的坯料自然冷卻至室溫后進行脫模處理，得到frp光纜加強芯。為便于脫模處理的進行，可以預先在模具內表面上涂覆脫模劑。

10、通過前述方法制得的frp光纜加強芯，相較于傳統的采用乙烯基樹脂制作的光纜加強芯，具有高強度、高柔韌性、耐候性好的特點。同時，工藝上采用封閉式浸潤方式，即注塑和固化均是在模具這一密閉環境中完成，不會與外界物質產生交換以及和人體產生接觸，具有產品質量好、安全性高的優點。

11、上述步驟的第一步中聚氨酯樹脂可以采用傳統的聚氨酯樹脂，如聚醚多元醇與二異氰酸酯合成，盡管其具有較好的柔韌性和耐低溫性能，但在某些極端環境下，其耐熱性和機械強度可能無法滿足需求。因此，上述步驟的第一步中所用聚氨酯樹脂還可以采用以下步驟進行制備：

12、第一步：原料準備；準備聚酯型多元醇、萘-1,5-二異氰酸酯、催化劑和擴鏈劑；催化劑可選用有機錫催化劑，如二月桂酸二丁基錫，擴鏈劑可選用1,4-丁二醇。催化劑用于催化后續的反應，擴鏈劑用于進行后續的擴鏈反應。

13、第二步：預混合；在反應釜中按配比加入聚酯型多元醇和催化劑，進行升溫攪拌，并在攪拌過程中緩慢加入萘-1,5-二異氰酸酯，進行反應，在這一反應中，反應溫度為60～70°c，攪拌速度為200～300rpm，反應時間為30～90min。聚酯型多元醇、萘-1,5-二異氰酸酯和催化劑的配比為按質量分數計：聚酯型多元醇50～60%，萘-1,5-二異氰酸酯30～40%，催化劑0.1～0.3%。

14、第三步：擴鏈反應；待上述步驟反應完成后，向反應釜中繼續加入擴鏈劑，擴鏈劑的配比為按質量分數計：擴鏈劑5～10%，并繼續進行攪拌反應，在這一反應中，反應溫度為60～70°c，攪拌速度均為200～300rpm，反應時間為1～2h。

15、第四步：冷卻與出料；待上述步驟反應完成后，將得到的物料進行冷卻，冷卻溫度為40～50℃，冷卻完畢并倒出反應釜待用。此時，即可以獲得所需聚氨酯樹脂。

16、采用上述方法制得的聚氨酯樹脂，相較于傳統的聚氨酯樹脂，具有更高機械強度、更高耐熱性和更高耐磨性的優點。通過使用上述方法制得的聚氨酯樹脂制備frp光纜加強芯，可以進一步提高產品質量。

17、第二方面，本發明提供一種frp光纜，包括使用上述一種frp光纜加強芯的制備方法制備出的frp光纜加強芯，frp光纜加強芯的外部自內而外依次設置聚乙烯內護套和聚乙烯外護套，聚乙烯內護套和聚乙烯外護套之間還設置有芳綸纖維，fpr光纜加強芯與聚乙烯內護套之間還設置有以frp光纜加強芯的中心線為陣列中心呈環形分布的光纖線束，fpr光纜加強芯與聚乙烯內護套之間還填充纜芯填充物。

18、本發明具有如下有益效果：

19、1、本發明通過提供一種frp光纜加強芯的制備方法，通過提出采用聚氨酯樹脂作為基體材料來制作frp光纜加強芯，相較于傳統的使用乙烯基樹脂作為基體材料制作出的frp光纜加強芯，具有高強度、高柔韌性、耐候性好的特點，同時，工藝上采用封閉式浸潤方式，即注塑和固化均是在模具這一密閉環境中完成，不會與外界物質產生交換以及和人體產生接觸，具有產品質量好、安全性高的優點。

20、2、本發明通過使用聚酯型多元醇和萘-1,5-二異氰酸酯來制備聚氨酯樹脂，相較于傳統的聚氨酯樹脂，其具有更高機械強度、更高耐熱性和更高耐磨性的優點，通過這一方法制得的聚氨酯樹脂用于制備frp光纜加強芯，可以進一步提高產品質量。

21、3、本發明通過提供一種frp光纜，通過使用采用聚氨酯樹脂作為基體材料制作的frp光纜加強芯，相較于傳統的frp光纜，具有機械性能優越、耐環境性能優異、柔韌性好的優點。