[发明专利]一种轻质加强件及其制备方法和应用

说明书

本发明属于线缆材料领域，尤其涉及一种轻质加强件及其制备方法和应用。所述轻质加强件包括空心铝金属线，空心铝金属线内填充有硅凝胶填料；所述硅凝胶填料为饱和吸附有二氧化硅分散液的SAP凝胶；所述空心铝金属线外表面氧化形成氧化铝层。本发明的轻质加强件能够有效用于光缆、电缆或光电混合缆中，实现轻量化线缆的制备；具有良好的力学性能，能够起到轴向定型以及抗冲击的作用。

技术领域

本发明属于线缆材料领域，尤其涉及一种轻质加强件及其制备方法和应用。

背景技术

加强件是线缆中常用的、用于提高光缆、电缆和光电混合缆等线缆力学性能的重要组成部件。由于对加强件有较高的力学性能要求，通常采用钢丝或纤维增强复合材料(FRP)作为线缆的加强件。

但是，随着对线缆需求的多样化，钢丝和FRP加强件产生了使用的局限性。在常规的GYTA、GYTS光缆中，钢丝加强件占据比重较小，但若应用在特定的超轻质光缆中，钢丝加强件则比重过高，因此，超轻质光缆往往避免使用钢丝加强件。FRP的密度远低于钢丝密度，轻质光缆采用FRP加强件时，由于光缆布线需要频繁弯曲，FRP加强件虽然在拉伸强度上满足使用需求，但其脆性较高，因此其在用于超轻质光缆时，容易导致光缆产品质量下降，用使用寿命短、局限性较大。

因此，开发一种具有良好力学性能的轻质加强件是超轻质光缆进一步发展的关键。

发明内容

为解决现有的线缆加强件无法同时满足轻质和力学性能的双重要求，或存在密度过大、比重过大，或存在容易脆断、拉伸强度低等缺陷，导致现有的线缆加强件无法有效适用于超轻质光缆使用的问题，本发明提供了一种轻质加强件及其制备方法和应用。

本发明的目的在于：

一、通过简洁高效的工艺实现超轻量化加强件的制备；

二、所制得的加强件具有质轻的特点，同时保有良好的力学性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种轻质加强件，

所述轻质加强件包括空心铝金属线，空心铝金属线内填充有硅凝胶填料；

所述硅凝胶填料为饱和吸附有二氧化硅分散液的SAP凝胶；

所述空心铝金属线外表面氧化形成氧化铝层。

作为优选，

所述二氧化硅分散液由硅粉与其1.65～1.7倍体积的无水乙醇和1.55～1.6倍体积丁二醇混匀制成。

作为优选，

所述硅粉包括至少85wt％二氧化硅。

本发明技术方案实际是对空心铝线进行强化后，作为用于超轻质光缆的轻量化加强件。空心铝线本身即拥有较为良好的轻量化特征，但其直接作为光缆加强件使用时，不具备加强件所需的力学性能，如强韧性、抗拉强度等，并且其在受到冲击后容易断裂。而本发明技术方案采用在空心铝线内填充特殊凝胶的方式，实现对空心铝线的强化。所填充的凝胶为本申请人特有的光缆强化用填充凝胶，其曾用于提高光缆的抗压性能，但于本发明技术方案中，其主要起到强化空心铝线冲击韧性的作用。因为空心铝线在受到切向力作用时，容易破损，而所填充的硅凝胶填料具有良好的吸收切向作用力的作用，并且其质量相对较轻、密度较小。

另一方面，本发明需要在空心铝线外表面形成氧化铝膜，实际也是为了强化空心铝线的力学性能，使其具有更加耐磨且不易破损的外表面。氧化铝的硬度和耐磨性均优于金属铝，以空心铝线为载体在其外表面直接原位形成氧化铝，相对较为可控并且能够避免铝线的直接硬化，导致其无法弯折、弯曲等。

一种轻质加强件的制备方法，

所述方法包括：