本發(fā)明涉及一種光纖填充膏及其制備方法,尤其涉及一種用于光纜松套管的光纖填充膏及其制備方法。
背景技術(shù):
光纜松套管的后收縮現(xiàn)象是光纖套管生產(chǎn)過程中不可避免的問題。對(duì)于聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT,以下簡(jiǎn)稱PBT) 材料而言,結(jié)晶速度較快,并且材料一旦低于聚合體的熔點(diǎn)就開始結(jié)晶。這導(dǎo)致套管接觸牽引輪時(shí)結(jié)晶就接近完成,對(duì)于松套管來(lái)說,長(zhǎng)度會(huì)縮短,不耐高溫,遇高溫易變形,缺口沖擊強(qiáng)度低,成型收縮率大。該收縮用于產(chǎn)生和控制光纖余長(zhǎng)并由各段不同溫度的水槽控制,這就會(huì)給生產(chǎn)工藝、工序,技術(shù)參數(shù)等帶來(lái)不確定因素,從而影響光纜的傳輸性能。
對(duì)于聚丙烯(簡(jiǎn)稱PP)材料而言,其結(jié)晶過程要緩慢的多,分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)稱,屬于非極性結(jié)構(gòu),不易吸潮,無(wú)活性基團(tuán),化學(xué)穩(wěn)定性好。且經(jīng)過改性的聚丙烯具有很好的綜合機(jī)械性能和環(huán)境性能,尤其是對(duì)于大芯數(shù)光纜,管徑更容易做大;PP材料在彎曲、后收縮、熱老化、水解等方面都具有非常明顯的優(yōu)勢(shì),而這些性能指標(biāo)將直接影響到光纜的使用壽命和傳輸性能,這些優(yōu)勢(shì)難以通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或其他元件來(lái)彌補(bǔ)。
PP材料為結(jié)晶型高聚物,是常用塑料中最輕的材料,密度僅為0.91g/cm3( 比水小)。對(duì)最終用戶而言,采用PP(PP價(jià)格比PBT要便宜很多) 套管的光纜價(jià)格更便宜,綜合性能優(yōu)于PBT 套管,所以PP套管光纜產(chǎn)品在歐美市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。
目前,PP套管光纜產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量極少,其主要原因是目前光纜市場(chǎng)上供應(yīng)的光纖填充膏與PP材料的相容性極差,在高溫下(80℃、672h)PP材料幾乎被纖膏融化,即使在常溫環(huán)境下相容性也極差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的,就是針對(duì)上述問題而提供一種用于光纜松套管的光纖填充膏,該光纖填充膏能滿足套光纜松套管在各種環(huán)境和氣候條件下的使用和防護(hù)問題,確保光纜的傳輸性能。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于光纜松套管的光纖填充膏的制備方法。
本發(fā)明為達(dá)目的所用的技術(shù)方案是:一種用于光纜松套管的光纖填充膏,該光纖填充膏包括以下原料組分及其重量百分比含量:
基礎(chǔ)油:70-85%;
增粘劑:8-13%;
粘度指數(shù)改進(jìn)劑:4-7%;
有機(jī)稠化劑:8-12%;
抗氧劑:0.3-0.95%;
增稠劑:1-4%;
所述基礎(chǔ)油選自聚α-烯烴(PAO)合成油中的聚α-烯烴13、聚α-烯烴14 和聚α-烯烴15 中的至少一種。
優(yōu)選的方案是,所述增粘劑是加氫松香甘油酯或加氫松香季戊四醇酯。
優(yōu)選的方案是,所述粘度指數(shù)改進(jìn)劑是聚甲基丙烯酸酯、乙烯丙烯共聚物和聚異丁烯中的至少一種。
優(yōu)選的方案是,所述有機(jī)稠化劑是聚脲或聚丙烯酰胺中的至少一種。
優(yōu)選的方案是,所述抗氧劑是高溫液體抗氧劑。
優(yōu)選的方案是,所述增稠劑是甲基羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素、羥乙基纖維素中的至少一種。
本發(fā)明還提供了一種上述用于聚丙烯套管光纜的光纖填充膏的制備方法,包括以下步驟:先將增粘劑加入到基礎(chǔ)油中,充分均勻攪拌后,加入粘度指數(shù)改進(jìn)劑,加溫?cái)嚢?.5~2.5小時(shí),待溫度升至170℃時(shí),保溫?cái)嚢?,待粘度指?shù)改進(jìn)劑全部熔融于基礎(chǔ)油中后,加入有機(jī)稠化劑,繼續(xù)加溫?cái)嚢?,待溫度升?80℃時(shí),停止升溫,保溫?cái)嚢?,待有機(jī)稠化劑全部熔融于混合油料中后,加入抗氧劑再攪拌0.5-1小時(shí),然后再降溫冷卻至50℃~60℃,加入增稠劑,充分回料攪拌1.5~2.5小時(shí)后,經(jīng)均質(zhì)研磨,真空脫氣,最終得到無(wú)色透明狀膠體。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明膏體骨架強(qiáng),觸變指數(shù)高,高溫滴流好,并具有優(yōu)良的膠體安定性和氧化安定性,耐熱性,耐候性,體系不分油、酸值??;它可使帶狀光纖在松套管內(nèi)及纜芯在纜內(nèi)可始終處于最自由的無(wú)應(yīng)力狀態(tài)。從而減緩光纖受到的振動(dòng)、沖擊,保護(hù)光纖的性能不受影響。
當(dāng)這種光纖填充膏受到應(yīng)力時(shí),顯示出固體一樣的狀態(tài)將光纖固定住不動(dòng);而當(dāng)此應(yīng)力高于一個(gè)臨界值時(shí)( 如受彎曲、猛沖擊等),填充膏就會(huì)流動(dòng),黏度則迅速下降,這樣,光纖帶幾乎可以在受到應(yīng)力的同時(shí)就釋放掉所受到的這些應(yīng)力而無(wú)彎曲。而且,因?yàn)檫@種光纖填充膏的熱力學(xué)相態(tài)傾向是固態(tài),所以在光纖帶自由后填充膏又逐漸恢復(fù)為半固體而將光纖帶固定;大大提高了帶狀光纜的傳輸質(zhì)量。
本發(fā)明的光纖填充膏產(chǎn)品填充時(shí)不需加熱,填充帶狀光纜后對(duì)帶狀光纜起到良好的防潮、防水、防震、緩沖、抗高低溫等作用,對(duì)光纖帶、光纜內(nèi)外護(hù)套有良好的相容性。該產(chǎn)品加工工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)環(huán)境清潔、無(wú)污染、抗水性強(qiáng),高低溫性能優(yōu)良,是新型的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
實(shí)施例1
將9克加氫松香甘油酯加入到74.3克PAO 13基礎(chǔ)油中,充分均勻攪拌后,加入5.5克聚甲基丙烯酸酯,加溫?cái)嚢?.5~2.5小時(shí),待溫度升至170℃時(shí),保溫?cái)嚢?,待聚甲基丙烯酸酯全部熔融于基礎(chǔ)油中后,加入有8.5克聚脲,繼續(xù)加溫?cái)嚢?,待溫度升?80℃時(shí),停止加溫,保溫?cái)嚢瑁垭迦咳廴谟诨旌嫌土现泻?,加?.7克高溫液體抗氧劑再攪拌0.5-1 小時(shí),然后再降溫冷卻至50℃~ 60℃,加入2克甲基羥乙基纖維素,充分回料攪拌1.5~2.5小時(shí)后,經(jīng)均質(zhì)研磨,真空脫氣,最終產(chǎn)品為無(wú)色透明狀膠體。
上述原料均為市售產(chǎn)品。
該最終產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)主要指標(biāo)為:外觀( 無(wú)色透明) ;滴點(diǎn)( 大于230℃ ) ;閃點(diǎn)( 大于230℃ ) ;錐入度(25℃、1/10mm,410) ;顏色穩(wěn)定性(130℃、120h,0.1) ;氧化誘導(dǎo)期(190℃,> 60min) ;析氫值(80℃、24h,0.003μl/g) ;析油(80℃、24h,0% ) ;蒸發(fā)量(80℃、24h,0.08% ) ;粘度(25℃、D = 50S-1,13800mpa.s) ;抗水性(20℃、7d,不解體、不乳化),酸值(0.10mgKOH/g) ;含水量( 無(wú)) ;高溫滴流(80℃、不滴流) 。
實(shí)施例2
將8.5克加氫松香季戊四醇酯加入到76克PAO 14 基礎(chǔ)油中,充分均勻攪拌后,加入5克乙烯丙烯共聚物,加溫?cái)嚢?.5~2.5小時(shí),待溫度升至170℃時(shí),保溫?cái)嚢?,待乙烯丙烯共聚物全部熔融于基礎(chǔ)油中后,加入8克聚丙烯酰胺,繼續(xù)加溫?cái)嚢瑁郎囟壬?80℃時(shí),停止加溫,保溫?cái)嚢?,待聚丙烯酰胺全部熔融于基礎(chǔ)油料中后,加入0.65克高溫液體抗氧劑再攪拌0.5-1小時(shí),然后再降溫冷卻至50℃~ 60℃,加入1.85克乙基羥乙基纖維素,充分回料攪拌1.5~2.5小時(shí)后,經(jīng)均質(zhì)研磨,真空脫氣,最終產(chǎn)品為無(wú)色透明狀膠體。
該最終產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)主要指標(biāo)為:外觀( 無(wú)色透明) ;滴點(diǎn)( 大于230℃ ) ;閃點(diǎn)( 大于230℃ ) ;錐入度(25℃、1/10mm,414) ;顏色穩(wěn)定性(130℃、120h,0.1) ;氧化誘導(dǎo)期(190℃,> 60min) ;析氫值(80℃、24h,0.003μl/g) ;析油(80℃、24h,0% ) ;蒸發(fā)量(80℃、24h,0.08% ) ;粘度(25℃、D = 50S-1,14000mpa.s) ;抗水性(20℃、7d,不解體、不乳化),酸值(0.11mgKOH/g) ;含水量( 無(wú)) ;高溫滴流(80℃、不滴流) 。
實(shí)施例3
將8.8克加氫松香甘油酯加入到73.5克PAO 15合成油中,充分均勻攪拌后,加入5.8克聚異丁烯,加溫?cái)嚢?.5~2.5小時(shí),待溫度升至170℃時(shí),保溫?cái)嚢瑁郛惗∠┤咳廴谟诤铣捎椭泻?,加?.0克聚脲,繼續(xù)加溫?cái)嚢瑁郎囟壬?80℃時(shí),停止加溫,保溫?cái)嚢?,待聚脲全部熔融于混合油料中后,加?.58克高溫液體抗氧劑再攪拌0.5-1 小時(shí),然后再降溫冷卻至50℃~ 60℃,加入2.32克甲基羥丙基纖維素,充分回料攪拌1.5~2.5小時(shí)后,經(jīng)均質(zhì)研磨,真空脫氣,最終產(chǎn)品為無(wú)色透明狀膠體。
該最終產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)主要指標(biāo)為:外觀( 無(wú)色透明) ;滴點(diǎn)( 大于230℃ ) ;閃點(diǎn)( 大于230℃ ) ;錐入度(25℃、1/10mm,410) ;顏色穩(wěn)定性(130℃、120h,0.1) ;氧化誘導(dǎo)期(190℃,> 60min) ;析氫值(80℃、24h,0.003μl/g) ;析油(80℃、24h,0% ) ;蒸發(fā)量(80℃、24h,0.08% ) ;粘度(25℃、D = 50S-1,14100mpa.s) ;抗水性(20℃、7d,不解體、不乳化),酸值(0.12mgKOH/g) ;含水量( 無(wú)) ;高溫滴流(80℃、不滴流) 。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說,其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。