[发明专利]含有微胶囊的自修复光缆增强芯及其制备方法

说明书

技术领域

本申请属于材料技术领域，特别是涉及一种含有微胶囊的自修复光缆增强芯及其制备方法。

背景技术

由于光缆在实际运输和操作中是比较容易遭到人为损坏的,这一定程度上影响到了光缆的正常使用,甚至造成不必要的能源浪费和损失。所以技术需要我们用一些填充物付衬在光缆皮层的内里，使其达到增强增韧的效果。目前市场上所用的芳纶复合材料作为填充是缓解了这一方面的问题，但当光缆面临力度更大一点的形变和扭曲之后，对光缆自身造成的伤害是永久的，也是不可修复的。所以我们需要一种新的自修复型光缆增强芯来解决市场对该增强芯的需求难题。

自修复光缆增强芯是由带自修复效果的材料与传统的增强芯相结合的一种具有自修复功能的增强芯。自修复光缆增强芯能够实现自修复，但与此同时不会影响原有的操作流程，也不会影响材料表面效果。易于操作、反应平稳、工艺条件易于控制、表面效果好且环保等特点使它广泛的应用于各类材料的表面。

传统的芳纶不能在没有外界条件的辅助下进行自我恢复，所以当芳纶表面产生微裂纹时，在芳纶表面会慢慢积累最终导致外观发生形变。而自修复涂层表面产生微小裂纹时，材料内部的纳米级微胶囊会逐步释放并与催化剂结合使裂纹重新黏结，可以从根本上愈合或防止裂纹产生，最终实现涂层性能的恢复。在不影响材料表面美观与光泽的同时，延长了芳纶的使用寿命，减少了后期不必要的成本维护。

根据上述情况，目前需要对芳纶增强芯进行自修复改进的再加工处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有微胶囊的自修复光缆增强芯及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种含有微胶囊的自修复光缆增强芯，包括芳纶纤维基体、以及形成于芳纶基体表面的自修复层，所述自修复层按照重量份包括：

自修复胶囊5～15份；

催化剂2～4份；

液态树脂基体81～93份，

所述自修复胶囊为纳米级，其囊壁为脲醛树脂，囊芯为二聚环戊二烯。

优选的，在上述的含有微胶囊的自修复光缆增强芯中，所述催化剂为Grubbs催化剂。

优选的，在上述的含有微胶囊的自修复光缆增强芯中，所述脲醛树脂由尿素和37％的甲醛溶液以物质的量之比为(0.5～0.6)：1的比例制备。

优选的，在上述的含有微胶囊的自修复光缆增强芯中，所述自修复胶囊的粒径为180nm～300nm。

相应的，本申请还公开了一种含有微胶囊的自修复光缆增强芯的制备方法，将自修复微胶囊与液态不饱和聚酯混合后让芳纶纤维浸泡，再通过拉挤加热工艺制备。

优选的，在上述的含有微胶囊的自修复光缆增强芯的制备方法中，包括步骤：

s1、将自修复胶囊、催化剂和液态树脂基体混合均匀，制备共混物；

s2、将制备好的含胶囊共混物用于拉挤制备，使芳纶纤维基体依次通过混合物，160℃～180℃的模具和275℃～290℃的高温固化。

优选的，在上述的含有微胶囊的自修复光缆增强芯的制备方法中，所述自修复胶囊的制备方法包括：在搅拌环境下将尿素溶于乙烯马来酸酐溶液中，待尿素全部溶解后，加入氯化铵和间苯二酚，调节反应体系pH＝4～5，再加入二聚环戊二烯，待稳定形成乳液后，最后加入甲醛溶液，体系加热至50～60℃反应3～4h，冷却至室温，抽滤洗涤。

优选的，在上述的含有微胶囊的自修复光缆增强芯的制备方法中，所述乙烯马来酸酐溶液的质量浓度为2.5％。

优选的，在上述的含有微胶囊的自修复光缆增强芯的制备方法中，所述搅拌环境下控制搅拌速度300～600r/min。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明采用自修复型微胶囊与树脂相结合，覆盖于芳纶表面显著改善了传统芳纶复合材料破坏后不能自修复的现状，因此本发明提供了更好增强增韧的光缆增强芯的方法。

具体实施方式

本实施例公开了一种含有微胶囊的自修复光缆增强芯，其制备是将自修复微胶囊与不饱和聚酯共混后通过静拉挤工艺制备。含有微胶囊的自修复增强芯，由以下重量份的成分构成：

自修复胶囊5～15份；

催化剂2～4份；

液态树脂基体81～93份。

其中纳米级微胶囊颗粒其有较好的修复效果。自修复微胶囊的囊壁为：尿素和37％的甲醛溶液以物质的量之比为0.5～0.6：1的比例制备的脲醛树脂，囊芯为二聚环戊二烯。