專利名稱：：用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件(strengthmember)的聚合物復(fù)合導(dǎo)線及其制備方法，且特別涉及用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其包括涂覆了絕緣材料的高壓中心導(dǎo)線和多個排列著包圍中心導(dǎo)線外部的外導(dǎo)線，其中外導(dǎo)線沿中心導(dǎo)線的長度方向平行排列或以螺旋的方式盤繞中心導(dǎo)線，且外導(dǎo)線的外部用由絕緣樹脂制成的纏繞材料圍繞，因此聚合物復(fù)合導(dǎo)線在高溫下顯示出低熱膨脹系數(shù)以維持熱特性，減少下垂現(xiàn)象且具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，包括拉伸強(qiáng)度和彎曲特性。
背景技術(shù)：
：通常，常規(guī)的架空傳輸電纜使用ACSR(鋁導(dǎo)體鋼強(qiáng)化的)電纜，其中沿著用于分擔(dān)拉力的多股鋼絲(steelwirestrand)的外周形成用鋁或鋁合金制成的導(dǎo)電層。但是，多股鋼絲的熱膨脹系數(shù)隨著溫度按比例增加，因此ACSR電纜由于傳輸量增加中溫度的增加而下垂，因而整個架空傳輸電纜下垂。為了避免這樣的下垂現(xiàn)象，鋼塔設(shè)立得足夠高或增加鋼塔設(shè)立的數(shù)目以縮短鋼塔間的間距。但是，這些方法不能終極地解決問題，而是在經(jīng)濟(jì)方面產(chǎn)生了新的問題。美國專利號6,796,365教導(dǎo)了制造電線的復(fù)合物，其包括含有鋁的纖維強(qiáng)化性復(fù)合樹脂，但是復(fù)合物的熱膨脹系數(shù)很大，因此當(dāng)該復(fù)合物用于架空傳輸電纜時，下垂現(xiàn)象比聚合物復(fù)合物更嚴(yán)重。WO03/091008公開了不用形成纖維強(qiáng)化性復(fù)合材料的大直徑的單導(dǎo)線(singlewire)，但是其物理性質(zhì)，包括拉伸強(qiáng)度等不能滿足要求，裝置的制備和復(fù)雜的工藝使商業(yè)化出現(xiàn)問題，且儲存或運輸也不方便。因此，相關(guān)的工業(yè)已試圖解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明便是出自這樣的技術(shù)背景之下。本發(fā)明用于解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，因此本發(fā)明的目的是提供用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其在高溫下顯示出低熱膨脹系數(shù)以維持熱特性，減少下垂現(xiàn)象且具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，包括拉伸強(qiáng)度和彎曲特性，本發(fā)明的目的還在于提供其制備方法。
發(fā)明內(nèi)容為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其包括涂覆了絕緣材料的高壓中心導(dǎo)線；和多個排列包圍中心導(dǎo)線外部的外導(dǎo)線，其中外導(dǎo)線沿中心導(dǎo)線的長度方向平行排列或以螺旋的方式盤繞中心導(dǎo)線，且外導(dǎo)線的外部由絕緣樹脂制成的纏繞材料包圍，且其中，中心導(dǎo)線和外導(dǎo)線由用于制備纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的組合物制成，該組合物包括選自由以下組成的組中的任一熱固性樹脂環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂(bismaleideresin)和聚酰亞胺樹脂；為酸酐類化合物或胺類化合物的液體固化劑；為咪唑類化合物或三氟化硼乙胺類化合物的促進(jìn)劑；為硬脂酸鋅的脫模劑；和為納米粘土或短玻璃纖維的填料。優(yōu)選地，選為熱固性樹脂的環(huán)氧樹脂是三種環(huán)氧樹脂的混合物，其包括二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂；具有二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂重量的70~400重量份的多官能環(huán)氧樹脂；和具有二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂重量的525重量份的二縮水甘油醚雙酚F環(huán)氧樹脂。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供制備用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線的方法，其包括(S1)制備高強(qiáng)度纖維；(S2)表面處理所制備的高強(qiáng)度纖維；(S3)在真空爐中完全干燥表面處理過的高強(qiáng)度纖維；(S4)將表面處理過且干燥過的高強(qiáng)度纖維浸在用于制備纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的組合物中；(S5)固化置入了高強(qiáng)度纖維的組合物；(S6)冷卻產(chǎn)品；(S7)用絕緣材料涂覆通過步驟(S1)(S6)所制得的用于架空傳輸電纜的聚合物導(dǎo)線作為用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線的中心導(dǎo)線；(S8)利用通過步驟(S1)(S6)所制得的用于架空傳輸電纜的多個聚合物導(dǎo)線作為多個外導(dǎo)線，外導(dǎo)線沿中心導(dǎo)線的長度方向排列，使連續(xù)地與中心導(dǎo)線接觸同時包圍中心導(dǎo)線；(S9)纏繞包圍中心導(dǎo)線的多個外導(dǎo)線以固定外導(dǎo)線；禾卩(S10)固化涂覆在中心導(dǎo)線上的絕緣材料。以下，本發(fā)明優(yōu)選的實施方式將通過參考附圖詳細(xì)說明。在說明之前，應(yīng)該理解在說明書和所附權(quán)利要求書中的術(shù)語不應(yīng)被限制為通常和字典上的含義，而是在允許發(fā)明人以最好的解釋對其術(shù)語作適當(dāng)定義為原則的基礎(chǔ)上，基于本發(fā)明
技術(shù)領(lǐng)域：
相應(yīng)的含義和概念解釋。圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的組裝型聚合物復(fù)合導(dǎo)線的示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的粘合型聚合物復(fù)合導(dǎo)線的示意圖。圖3為使用根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的粘合型聚合物復(fù)合導(dǎo)線的架空傳輸電纜的橫截面圖。圖4為制備用于本發(fā)明的架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的方法流程圖。具體實施方式以下，本發(fā)明優(yōu)選的實施方式將通過參考附圖詳細(xì)說明。在說明之前，應(yīng)該理解在說明書和所附權(quán)利要求書中的術(shù)語不應(yīng)被限制為通常的和字典上的含義，而是在允許發(fā)明人以最好的解釋對其術(shù)語作適當(dāng)定義為原則的基礎(chǔ)上，基于本發(fā)明
技術(shù)領(lǐng)域：
相應(yīng)的含義和概念解釋。本發(fā)明使用的纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物在高溫下顯示出低熱膨脹系數(shù)從而能維持熱特性，該復(fù)合物減少了下垂現(xiàn)象且具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，且該纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物質(zhì)輕，具有2030%的多股鋼絲，約占架空傳輸電纜總重量的30%，以將架空傳輸電纜總重量降低約20%或以上，由此減少下垂現(xiàn)象。本發(fā)明的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線包括涂覆絕緣材料的高壓中心導(dǎo)線和多個排列包圍中心導(dǎo)線外部的外導(dǎo)線，其中外導(dǎo)線沿中心導(dǎo)線的長度方向平行排列或以螺旋的方式盤繞中心導(dǎo)線，且外導(dǎo)線的外部由絕緣樹脂制成的纏繞材料包圍。且其中，中心導(dǎo)線和外導(dǎo)線由用于制備纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的組合物制成，該組合物包括選自由以下組成的組中的任一熱固性樹脂環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂和聚酰亞胺樹脂；為酸酐類化合物或胺類化合物的液體固化劑；為咪唑類化合物或三氟化硼乙胺類化合物的促進(jìn)劑；為硬脂酸鋅的脫模劑；和為納米粘土或短玻璃纖維的填料。熱固性樹脂可以使用環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂或聚酰亞胺樹脂，且特別優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂。優(yōu)選地，環(huán)氧樹脂是三種環(huán)氧樹脂的混合物，包括二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂、多官能環(huán)氧樹脂、和二縮水甘油醚雙酚F環(huán)氧樹脂。使用三種環(huán)氧樹脂的混合物比單獨使用二縮水甘油醚雙酚F環(huán)氧樹脂得到更好的耐熱性、彎曲特性和撓性。二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂可以使用由以下化學(xué)式1表示的化合物。[化學(xué)式1]優(yōu)選地，多官能環(huán)氧樹脂使用化合物(novolak畫basedcompound)的化合物。[化學(xué)式2]I、.縮水甘油基胺類化合物或酚醛清漆類且特別使用由以下化學(xué)式2或3表示[化學(xué)式3]優(yōu)選地，多官能環(huán)氧樹脂的含量為二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂重量的70~400重量份。當(dāng)多官能環(huán)氧樹脂的含量小于最小值時，由于得不到需要的耐熱性而不是優(yōu)選的，且當(dāng)多官能環(huán)氧樹脂的含量大于最大值時，由于增加反應(yīng)性而導(dǎo)致可加工性降低從而得不到完全固化的材料且固化的材料的物理性質(zhì)和熱特性降低，因而不是優(yōu)選的。二縮水甘油醚雙酚F環(huán)氧樹脂可以使用以下化學(xué)式4表示的化合物。[化學(xué)式4]OGH"CH—GH^S-其中n為2。優(yōu)選地，二縮水甘油醚雙酚F環(huán)氧樹脂的含量為二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂重量的525重量份。當(dāng)二縮水甘油醚雙酚F環(huán)氧樹脂的含量小于最小值時，由于得不到需要的撓性而不是優(yōu)選的，且當(dāng)二縮水甘油醚雙酚F環(huán)氧樹脂的含量大于最大值時，由于得不到需要的耐熱性而不是優(yōu)選的。優(yōu)選地，固化劑是酸酐類化合物或胺類化合物，且固化劑是液體。這時，選為固化劑的酸酐化合物可以使用甲基四氫酞酸酐(MTHPA)、如下述化學(xué)式5所示的四氫酞酸酐(THPA)，六氫酞酸酐(HHPA)或如下述化學(xué)式6所示的甲基納迪克酸酐(NMA)，特別優(yōu)選使用甲基四氫酞酸酐或甲基納迪克酸酐。[化學(xué)式5][化學(xué)式6]優(yōu)選地，酸酐類固化劑的含量為熱固性樹脂重量的70150重量份。當(dāng)酸酐類固化劑的含量小于最小值時，由于在固化時產(chǎn)生未反應(yīng)的環(huán)氧樹脂從而降低了耐熱性而不是優(yōu)選的，且當(dāng)酸酐類固化劑的含量大于最大值時，由于在與環(huán)氧樹脂反應(yīng)后留下了作為雜質(zhì)的固化劑而降低了耐熱性和物理性質(zhì)而不是優(yōu)選的。選作固化劑的胺類化合物可以使用脂環(huán)族聚胺類化合物或脂肪胺類化合物，具體而言，脂環(huán)族聚胺類化合物包括如下述化學(xué)式7表示的薄荷烷二胺(MDA)或異佛樂酮二胺(IPDA)，且脂肪胺類化合物包括二氨基二苯砜(DDS)或如下述化學(xué)式8所示的二氨基二苯甲垸(DDM)。[化學(xué)式7][化學(xué)式8]優(yōu)選地，胺類化合物的含量為熱固性樹脂重量的2050重量份。當(dāng)胺類化合物的含量小于最小值時，由于環(huán)氧樹脂不完全固化而不是優(yōu)選的，且當(dāng)胺類化合物的含量大于最大值時，由于在與環(huán)氧樹脂反應(yīng)后留下了作為雜質(zhì)的固化劑而不是優(yōu)選的。o優(yōu)選地，當(dāng)酸酐類化合物用作固化劑時，促進(jìn)劑使用咪唑類促進(jìn)劑，且當(dāng)胺類化合物用作固化劑時，促進(jìn)劑使用三氟化硼乙胺類促進(jìn)劑。當(dāng)選擇咪唑類促進(jìn)劑時，優(yōu)選咪唑類促進(jìn)劑的含量為熱固性樹脂重量的13重量份。當(dāng)咪唑類促進(jìn)劑的含量小于最小值時，由于得不到完全固化的材料而不是優(yōu)選的，且當(dāng)咪唑類促進(jìn)劑的含量大于最大值時，由于反應(yīng)速度快導(dǎo)致固化時間的減少而降低可加工性，因而不是優(yōu)選的。當(dāng)選擇三氟化硼乙胺類促進(jìn)劑時，優(yōu)選三氟化硼乙胺類促進(jìn)劑的含量為熱固性樹脂重量的2~4重量份。當(dāng)三氟化硼乙胺類促進(jìn)劑的含量小于最小值時，由于得不到完全固化的材料而不是優(yōu)選的，且當(dāng)三氟化硼乙胺類促進(jìn)劑的含量大于最大值時，由于反應(yīng)速度快導(dǎo)致固化時間的減少使粘度迅速增加和可加工性降低而不是優(yōu)選的。脫模劑用于減少產(chǎn)品和模具之間的摩擦以便進(jìn)行加工，且優(yōu)選使用硬脂酸鋅。優(yōu)選地，脫模劑的含量為環(huán)氧樹脂重量的15重量份。當(dāng)脫模劑的含量小于最小值時，由于可加工性降低而不是優(yōu)選的，且當(dāng)脫模劑的含量大于最大值時，由于不能達(dá)到預(yù)期效果而不是優(yōu)選的。使用填料以改善產(chǎn)品的外觀和強(qiáng)度，且可以使用納米粘土或短玻璃纖維。當(dāng)選擇納米粘土作為填料時，優(yōu)選納米粘土的含量為環(huán)氧樹脂重量的1~5重量份，且更優(yōu)選納米粘土為須狀或薄片狀。當(dāng)納米粘土的含量小于最小值時，由于導(dǎo)線的外觀不佳且其不能制成需要的尺寸而不是優(yōu)選的，且當(dāng)納米粘土的含量大于最大值時，由于導(dǎo)線的外觀不佳且可加工性降低而不是優(yōu)選的。當(dāng)選擇短玻璃纖維作為填料時，優(yōu)選短玻璃纖維的含量為環(huán)氧樹脂重量的5~30重量份，且更優(yōu)選短玻璃纖維不含硼。當(dāng)填料的含量小于最小值時，由于得不到需要的機(jī)械性能而不是優(yōu)選的，且當(dāng)填料的含量大于最大值時，由于環(huán)氧樹脂組合物的粘度增加導(dǎo)致可加工性降低而不是優(yōu)選的。如圖4所示，本發(fā)明提供的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件廬纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物通過以下步驟(S1)(S10)制備。(51)制備高強(qiáng)度纖維在此步驟中，制備了高強(qiáng)度纖維，且該高強(qiáng)度纖維可以使用玻璃纖維、碳纖維、PBD(聚丁二烯)纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維或碳納米纖維。(52)表面處理在此步驟中，對由上述步驟(S1)制備的高強(qiáng)度纖維進(jìn)行表面處理。使用在異丙醇(IPA)溶液中溶解了偶聯(lián)劑的偶聯(lián)溶液進(jìn)行表面處理，所述偶聯(lián)劑包括鈦酸酯、硅垸或鋯酸酯；此時，所用異丙醇的量可以為偶聯(lián)劑重量的8001，000倍。且，所進(jìn)行的表面處理使所制備的高強(qiáng)度纖維完全浸濕并在偶聯(lián)溶液中，于708(TC攪拌30分鐘2小時。(53)干燥在此步驟中，在上述步驟(S2)中表面處理的高強(qiáng)度纖維在真空爐中完全干燥。使用溫度為IO(TC或以上的真空爐進(jìn)行干燥，然后使干燥后的高強(qiáng)度纖維不直接與濕氣接觸。(54)浸入用于制備聚合物復(fù)合物的組合物中在此步驟中，將在上述步驟(S3)中干燥的高強(qiáng)度纖維浸入上述用于制備纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的組合物中?；旌仙鲜鲇糜谥苽淅w維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的組合物的各個組分，溫度保持在406(TC以降低其粘度，且使用機(jī)械攪拌器均勻混合組合物的組分。此時，攪拌速度保持在100rpm或以上，且在攪拌期間通過真空泵除去環(huán)氧樹脂中的濕氣和攪拌時產(chǎn)生的氣泡。將制備的高強(qiáng)度纖維浸入上述制備的組合物中。根據(jù)高強(qiáng)度纖維浸入用于制備纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的組合物的深度對樹脂的飽和度和拋棄量(abandonedamount)進(jìn)行測定。也就是，浸入深度和長度越大，飽和度越好，而用于模具進(jìn)行固化時所拋棄的樹脂的量越大。因此，優(yōu)選高強(qiáng)度纖維浸入用于制備纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的組合物的深度為57cm，且高強(qiáng)度纖維的浸入長度為50~60cm。'(55)固化在此步驟中，將在上述步驟(S4)中置入了高強(qiáng)度纖維的組合物固化，且通過加熱和加壓或超聲波進(jìn)行固化。(56)冷卻在此步驟中，將在上述步驟(S5)中固化所得的產(chǎn)品冷卻，且進(jìn)行的冷卻使固化所得的產(chǎn)品在溫度逐漸設(shè)為能穩(wěn)定并均勻地固化高強(qiáng)度纖維后迅速冷卻。(57)制備中心導(dǎo)線在此步驟中，通過上述步驟(S1)(S6)制得的用于架空傳輸電纜的導(dǎo)線被絕緣材料涂覆并用作用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線的中心導(dǎo)線。用作中心導(dǎo)線的涂層可以使用絕緣材料，絕緣材料包括環(huán)氧樹脂涂布劑、聚酰亞胺涂布劑或氰酸酯/鹽涂布劑。此時，優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂涂布劑作為用于涂覆的絕緣材料，其粘度為3,0005,000mPa，s。當(dāng)環(huán)氧樹脂涂布劑的粘度范圍小于最小值或大于最大值時，由于中心導(dǎo)線不能均勻涂布而不是優(yōu)選的。(58)制備和排列外導(dǎo)線在此步驟中，通過上述步驟(S1)(S6)制得的用于架空傳輸電纜的多個聚合物導(dǎo)線用作外導(dǎo)線，且外導(dǎo)線沿中心導(dǎo)線的長度方向排列，使包圍中心導(dǎo)線的外部且連續(xù)地與中心導(dǎo)線接觸。雖然這個實施方式顯示沿中心導(dǎo)線的長度方向排列6個外導(dǎo)線使其包圍中心導(dǎo)線的外部并與中心導(dǎo)線連續(xù)接觸，但是外導(dǎo)線的數(shù)目或外導(dǎo)線包圍中心導(dǎo)線的形狀不限于本實施方式。(59)纏繞在此步驟中，纏繞上述步驟(S8)所得的包圍中心導(dǎo)線的多個外導(dǎo)線以固定外導(dǎo)線。優(yōu)選地，用于固定外導(dǎo)線進(jìn)行的纏繞使用加熱時熱收縮率為20%或以上的纏繞材料。當(dāng)熱收縮率小于20%時，難以協(xié)助固定外導(dǎo)線。如果纏繞材料是加熱時可收縮的帶，則纏繞材料不限于具體的類型，例如纏繞材料可以使用OPP帶(定向聚丙烯帶)或PET帶(聚對苯二甲酸乙二酯帶)。(S10)固化在此步驟中，固化涂覆在上述步驟(S9)的中心導(dǎo)線上的絕緣材料，設(shè)置溫度以穩(wěn)定地固化所涂絕緣材料，此時纏繞材料通過受熱收縮有助于導(dǎo)線的組裝。以下，參考圖1圖3說明本發(fā)明用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線的實施方式。圖1為本發(fā)明實施方式的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的組裝型聚合物復(fù)合導(dǎo)線的示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實施方式的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的組裝型聚合物復(fù)合導(dǎo)線IO包括中心導(dǎo)線11和以螺旋方式盤繞中心導(dǎo)線11的外導(dǎo)線13。圖2為本發(fā)明實施方式的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的粘合型聚合物復(fù)合導(dǎo)線的示意圖。如圖2所示，本發(fā)明實施方式的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的粘合型聚合物復(fù)合導(dǎo)線IO包括中心導(dǎo)線11和沿中心導(dǎo)線11的長度方向與中心導(dǎo)線11平行排列的外導(dǎo)線13。且，圖3為根據(jù)本發(fā)明的實施方式，使用了用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的粘合型聚合物復(fù)合導(dǎo)線的架空傳輸電纜的橫截面圖。如圖3所示，用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線在架空傳輸電纜的中心，架空傳輸電纜包括聚合物復(fù)合導(dǎo)線IO(具有中心導(dǎo)線11和包圍中心導(dǎo)線11的外導(dǎo)線13)和包圍聚合物復(fù)合導(dǎo)線10的中心導(dǎo)線11的導(dǎo)體15。導(dǎo)體15可以使用鋁或耐熱鋁合金。用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線的各組分和制備方法與上面所述相同。以下，為了更好的理解，本發(fā)明通過優(yōu)選的實施例和用于與優(yōu)選的實施例比較的對比例進(jìn)行詳細(xì)的說明。實施例1將鈦酸酯溶解在重量為鈦酸酯重量的800~1000倍的異丙醇(IPA)溶液中制備偶聯(lián)溶液，將作為高強(qiáng)度纖維的PAN(聚丙烯腈)類碳纖維完全浸在偶聯(lián)溶液中并通過攪拌1小時進(jìn)行表面處理。然后，使用IO(TC或以上的真空爐干燥表面處理過的高強(qiáng)度纖維。混合下表1中所示的各組分，溫度保持在406(TC以降低其粘度，且使用機(jī)械攪拌器以lOOrpm或以上的轉(zhuǎn)速均勻混合組合物的組分。此時，攪拌速度保持在100rpm或以上。在攪拌期間通過真空泵除去環(huán)氧樹脂中的濕氣和攪拌時產(chǎn)生的氣泡。將干燥的高強(qiáng)度纖維浸入上述制備的組合物中，由此使高強(qiáng)度纖維的浸入深度為5~7cm且高強(qiáng)度纖維的浸入長度為50~60cm。然后，通過加熱、加壓和超聲波初步固化置入了高強(qiáng)度纖維的組合物，再通過比初步固化更高的熱量進(jìn)一步固化，且迅速冷卻。用粘度為3,000~5,000mPa's的環(huán)氧樹脂涂布劑涂覆上述制備的導(dǎo)線且制成中心導(dǎo)線。再將6根導(dǎo)線沿中心導(dǎo)線的長度方向排列，使連續(xù)地與中心導(dǎo)線接觸。為了固定包圍中心導(dǎo)線的6根外導(dǎo)線，使用OPP帶纏繞外導(dǎo)線并固化，從而制備用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的粘合型聚合物復(fù)合導(dǎo)線。然后，用常規(guī)方法制備架空傳輸電纜，其用鋁導(dǎo)體包圍所制得的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線的表面。實施例2和3以及對比例1~6采用實施例1相同的方法進(jìn)行實施例2和3以及對比例16，不同之處在于使用如表1所示的組合物和組分比例。下述表1的單位是相對于樹脂a、樹脂b和樹脂c總重量的重量份。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>[參考]樹脂a:—縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂樹脂b:多官能環(huán)氧樹脂樹脂C:二縮水甘油醚雙酚F環(huán)氧樹脂高強(qiáng)度纖維a:用鈦酸酯+IPA溶液進(jìn)行表面處理的高強(qiáng)度纖維高強(qiáng)度纖維b:沒有表面處理的高強(qiáng)度纖維固化劑MTHPA類固化劑脫模劑硬脂酸鋅通過以下方法對上述實施例13和對比例1~6所制得的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線進(jìn)行室溫下的拉伸強(qiáng)度、高溫下的拉伸強(qiáng)度、老化拉伸強(qiáng)度(agingtensilestrength)和彎曲特性的測試，測試結(jié)果示于表25中。A.室溫下的拉伸強(qiáng)度-在5mm/min的拉伸速度下進(jìn)行測量，結(jié)果示于下述表2中。表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>B.高溫下的拉伸強(qiáng)度測試聚合物復(fù)合導(dǎo)線在下述表3所示溫度下保持20分鐘后進(jìn)行測試，拉伸速度為5mm/min，結(jié)果示于下述表3中。表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>C.老化拉伸強(qiáng)度聚合物復(fù)合導(dǎo)線在下述表4所示溫度下保持1000小時后進(jìn)行測試，拉伸速度為5mm/min，結(jié)果示于下述表4中。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>D.彎曲特性使用4點彎曲試驗進(jìn)行測量，測量速度為1.3mm/min，結(jié)果示于下述表5中。[<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如上述表25所示，發(fā)現(xiàn)使用本發(fā)明實施例1~3的用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線制備的架空傳輸電纜在室溫下和高溫下具有優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度，還具有優(yōu)異的老化拉伸強(qiáng)度和彎曲特性。特別是，發(fā)現(xiàn)與實施例1和2相比，使用短玻璃纖維作為填料的實施例3表現(xiàn)出更好的拉伸強(qiáng)度，但是其彈性模量比實施例l和2略高。這可能是加入短玻璃纖維所引起的。同時，在與實施例1和2相同的條件下測試對比例3和4，不同在于實施例1和2使用鈦酸酯+IPA溶液進(jìn)行表面處理，且發(fā)現(xiàn)對比例3和4與實施例1和2相比，室溫下和高溫下的拉伸強(qiáng)度都較低，老化拉伸強(qiáng)度也較低，估計是由于用高強(qiáng)度纖維進(jìn)行表面處理的實施例在高強(qiáng)度纖維和環(huán)氧樹脂之間具有優(yōu)異的界面特性。且，發(fā)現(xiàn)僅使用二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂和用鈦酸酯+IPA溶液進(jìn)行表面處理的對比例5和僅用二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹,旨而不用鈦酸酯+IPA溶液進(jìn)行表面處理的對比例6與實施例1~3相比都具有較低的拉伸強(qiáng)度，且特別是，對比例5和6與實施例13在高溫下的拉伸強(qiáng)度、老化拉伸強(qiáng)度上有相當(dāng)大的差別。這是因為對比例5和6不含有多官能環(huán)氧樹脂而具有較低的耐熱性，特別是使用高強(qiáng)度纖維而沒有表面處理的對比例6顯示出更低的拉伸強(qiáng)度。測試對比例2的組裝型聚合物復(fù)合導(dǎo)線(其直徑為12.6jLim，并包括上述實施例2所制得的中心導(dǎo)線和包圍中心導(dǎo)線的6根外導(dǎo)線)，和上述實施例2所制得的直徑為12.6pm的單導(dǎo)線的抗彎剛性和彎矩，測試結(jié)果示于下述表6中。[表6]__分類復(fù)合導(dǎo)線單導(dǎo)線抗彎剛性(Nm2)4.21518*1071.5834*108彎矩(N.m)64.84243.6如上述表6所示，根據(jù)本發(fā)明的組裝型復(fù)合導(dǎo)線和直徑與組裝型復(fù)合導(dǎo)線的直徑相同的單根高壓線的抗彎剛性和彎矩的測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)彎曲單導(dǎo)線比復(fù)合導(dǎo)線更難，即，將單導(dǎo)線繞于線軸難度超過將復(fù)合導(dǎo)線繞于線軸，且在單導(dǎo)線被迫彎曲的情況下，可能會損壞單導(dǎo)線的內(nèi)部/外部。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明具體的說明書和實施例和本發(fā)明指明的優(yōu)選的實施例僅為說明之用，根據(jù)這樣詳細(xì)的說明，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種改變和修飾對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線可以在高溫下顯示出低熱膨脹系數(shù)而維持熱特性，減少下垂現(xiàn)象且具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，如拉伸強(qiáng)度和彎曲特性。權(quán)利要求1.用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其包括高壓中心導(dǎo)線，其涂覆有絕緣材料；和多個外導(dǎo)線，外導(dǎo)線的排列使其包圍中心導(dǎo)線的外部，其中外導(dǎo)線沿中心導(dǎo)線的長度方向與中心導(dǎo)線平行排列或以螺旋的方式盤繞中心導(dǎo)線，且外導(dǎo)線的外部由絕緣樹脂制成的纏繞材料包圍，且其中，中心導(dǎo)線和外導(dǎo)線由用于制備纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的組合物制成，該組合物包括選自由以下組成的組中的任一熱固性樹脂環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂和聚酰亞胺樹脂；為酸酐類化合物或胺類化合物的液體固化劑；為咪唑類化合物或三氟化硼乙胺類化合物的促進(jìn)劑；為硬脂酸鋅的脫模劑；和為納米粘土或短玻璃纖維的填料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其中選為熱固性樹脂的環(huán)氧樹脂是三種環(huán)氧樹脂的混合物，其包括二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂；具有二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂重量的70~400重量份的多官能環(huán)氧樹脂；和具有二縮水甘油醚雙酚A環(huán)氧樹脂重量的5~25重量份的二縮水甘油醚雙酚F環(huán)氧樹脂。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其中多官能環(huán)氧樹脂為選自由縮水甘油基胺類化合物和酚醛清漆類化合物組成的組中的任一或至少兩種多官能環(huán)氧樹脂。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其中選為固化劑的酸酐類化合物為選自由甲基四氫酞酸酐、四氫酞酸酐、六氫酞酸酐和甲基納迪克酸酐組成的組中的任一或至少兩種的混合物，其含量為熱固性樹脂重量的70150重量份。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其中選作固化劑的胺類化合物為脂環(huán)族聚胺類化合物或脂肪胺類化合物，其含量為熱固性樹脂重量的2050重量份。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其中脂環(huán)族聚胺類化合物為選自由薄荷垸二胺和異佛樂酮二胺組成的組中的任一物質(zhì)，且其中脂肪胺類化合物為選自由二氨基二苯砜和二氨基二苯甲烷組成的組中的任一物質(zhì)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其中當(dāng)選擇咪唑類化合物作為促進(jìn)劑時，咪唑類化合物的含量為熱固性樹脂重量的13重量份。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其中當(dāng)選擇三氟化硼乙胺類化合物作為促進(jìn)劑時，三氟化硼乙胺類化合物的含量為熱固性樹脂重量的24重量份。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其中選擇硬脂酸鋅作為脫模劑，其含量為環(huán)氧樹脂重量的15重量份。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其中當(dāng)選擇納米粘土作為填料時，納米粘土的含量為環(huán)氧樹脂重量的15重量份，且其中當(dāng)選擇短玻璃纖維作為填料時，短玻璃纖維的含量為環(huán)氧樹脂重量的5~30重量份。11.制備用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線的方法，其包括(51)制備高強(qiáng)度纖維；(52)表面處理所制備的高強(qiáng)度纖維；(53)在真空爐中完全干燥表面處理過的高強(qiáng)度纖維；(54)將表面處理過且干燥過的高強(qiáng)度纖維浸在權(quán)利要求1至10中任意一項所述的用于制備纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的組合物中；(55)固化置入了高強(qiáng)度纖維的組合物；(56)冷卻產(chǎn)品；(57)用絕緣材料涂覆通過歩驟(S1)(S6)所制得的用于架空傳輸電纜的聚合物導(dǎo)線作為用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線的,中心導(dǎo)線；(58)利用多個通過步驟(S1)(S6)所制得的用于架空傳輸電纜的聚合物導(dǎo)線作為多個外導(dǎo)線，由此使所述外導(dǎo)線沿中心導(dǎo)線的長度方向排列，使連續(xù)地與中心導(dǎo)線接觸同時包圍中心導(dǎo)線；(59)纏繞包圍中心導(dǎo)線的多個外導(dǎo)線以固定外導(dǎo)線；和(S10)固化涂覆在中心導(dǎo)線上的絕緣材料。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其中用于制備纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的組合物中所包含的步驟(S1)的高強(qiáng)度纖維為選自由以下組成的組中的任一或至少兩種的混合物玻璃纖維、碳纖維、聚丁二烯纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維和碳納米纖維。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其中進(jìn)行步驟(S2)的表面處理，由此使選自由鈦酸酯、硅垸或鋯酸酯組成的組中的任一物質(zhì)溶解在量為所選物質(zhì)重量的8001，000倍的異丙醇溶液中，從而制得偶聯(lián)溶液，且高強(qiáng)度纖維完全浸入偶聯(lián)溶液中，同時將偶聯(lián)溶液維持在7080。C并攪拌該偶聯(lián)溶液達(dá)30分鐘2小時。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其中步驟(S7)中涂覆用于架空傳輸電纜的聚合物導(dǎo)線的絕緣材料是選自由環(huán)氧樹脂涂布劑、聚酰亞胺涂布劑或氰酸酯/鹽涂布劑組成的組中的任一物質(zhì)，且作為絕緣材料用于涂覆的環(huán)氧樹脂涂布劑的粘度為3,000~5,000mPa-s。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其中步驟(S9)中用于固定外導(dǎo)線的纏繞是使用加熱時熱收縮率為20%或以上的纏繞材料。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制備方法，其中纏繞材料為選自由定向聚丙烯帶和聚對苯二甲酸乙二酯帶組成的組中的任一物質(zhì)。全文摘要用于架空傳輸電纜強(qiáng)化構(gòu)件的聚合物復(fù)合導(dǎo)線，其包括涂覆了絕緣材料的高壓中心導(dǎo)線，和排列著包圍中心導(dǎo)線外部的多個外導(dǎo)線，其中外導(dǎo)線沿中心導(dǎo)線的長度方向平行排列或以螺旋的方式盤繞中心導(dǎo)線，且外導(dǎo)線的外部由絕緣樹脂制成的纏繞材料包圍，且中心導(dǎo)線和外導(dǎo)線由用于制備纖維強(qiáng)化性聚合物復(fù)合物的組合物制成，該組合物包括選自環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂和聚酰亞胺樹脂的任一熱固性樹脂；為酸酐類化合物或胺類化合物的液體固化劑；為咪唑類化合物或三氟化硼乙胺類化合物的促進(jìn)劑；為硬脂酸鋅的脫模劑；和為納米粘土或短玻璃纖維的填料。文檔編號H01B9/00GK101246764SQ20071030070公開日2008年8月20日申請日期2007年12月25日優(yōu)先權(quán)日2007年2月12日發(fā)明者李在益,李正喜申請人:Ls電線有限公司