CN106317660A - 一种用于光缆松套管的光纤填充膏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于光缆松套管的光纤填充膏，其主要由基础油、增粘剂、粘度指数改进剂、稠化剂、增稠剂、抗氧剂构成，本发明还提供了本发明的制备方法。本发明膏体骨架强，触变指数高，高温滴流好，并具有优良的胶体安定性和氧化安定性，耐热性，耐候性，体系不分油、酸值小；它可使带状光纤在松套管内及缆芯在缆内可始终处于最自由的无应力状态，从而减缓光纤受到的振动、冲击，保护光纤的性能不受影响；本发明加工工艺简单，生产环境清洁、无污染、抗水性强，高低温性能优良，是新型的绿色环保产品。

Description

一种用于光缆松套管的光纤填充膏及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种光纤填充膏及其制备方法，尤其涉及一种用于光缆松套管的光纤填充膏及其制备方法。
背景技术
光缆松套管的后收缩现象是光纤套管生产过程中不可避免的问题。对于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT，以下简称PBT) 材料而言，结晶速度较快，并且材料一旦低于聚合体的熔点就开始结晶。这导致套管接触牵引轮时结晶就接近完成，对于松套管来说，长度会缩短，不耐高温，遇高温易变形，缺口冲击强度低，成型收缩率大。该收缩用于产生和控制光纤余长并由各段不同温度的水槽控制，这就会给生产工艺、工序，技术参数等带来不确定因素，从而影响光缆的传输性能。
对于聚丙烯（简称PP）材料而言，其结晶过程要缓慢的多，分子结构简单、对称，属于非极性结构，不易吸潮，无活性基团，化学稳定性好。且经过改性的聚丙烯具有很好的综合机械性能和环境性能，尤其是对于大芯数光缆，管径更容易做大；PP材料在弯曲、后收缩、热老化、水解等方面都具有非常明显的优势，而这些性能指标将直接影响到光缆的使用寿命和传输性能，这些优势难以通过结构设计或其他元件来弥补。
PP材料为结晶型高聚物，是常用塑料中最轻的材料，密度仅为0.91g/cm3( 比水小)。对最终用户而言，采用PP(PP价格比PBT要便宜很多) 套管的光缆价格更便宜，综合性能优于PBT 套管，所以PP套管光缆产品在欧美市场得到广泛应用。
目前，PP套管光缆产品生产数量极少，其主要原因是目前光缆市场上供应的光纤填充膏与PP材料的相容性极差，在高温下(80℃、672h)PP材料几乎被纤膏融化，即使在常温环境下相容性也极差。
发明内容
本发明的目的，就是针对上述问题而提供一种用于光缆松套管的光纤填充膏，该光纤填充膏能满足套光缆松套管在各种环境和气候条件下的使用和防护问题，确保光缆的传输性能。
本发明的另一个目的在于提供一种用于光缆松套管的光纤填充膏的制备方法。
本发明为达目的所用的技术方案是：一种用于光缆松套管的光纤填充膏，该光纤填充膏包括以下原料组分及其重量百分比含量：
基础油：70-85%；
增粘剂：8-13%；
粘度指数改进剂：4-7%；
有机稠化剂：8-12%；
抗氧剂：0.3-0.95%；
增稠剂：1-4%；
所述基础油选自聚α－烯烃（PAO）合成油中的聚α－烯烃13、聚α－烯烃14 和聚α－烯烃15 中的至少一种。
优选的方案是，所述增粘剂是加氢松香甘油酯或加氢松香季戊四醇酯。
优选的方案是，所述粘度指数改进剂是聚甲基丙烯酸酯、乙烯丙烯共聚物和聚异丁烯中的至少一种。
优选的方案是，所述有机稠化剂是聚脲或聚丙烯酰胺中的至少一种。
优选的方案是，所述抗氧剂是高温液体抗氧剂。
优选的方案是，所述增稠剂是甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、羟乙基纤维素中的至少一种。
本发明还提供了一种上述用于聚丙烯套管光缆的光纤填充膏的制备方法，包括以下步骤：先将增粘剂加入到基础油中，充分均匀搅拌后，加入粘度指数改进剂，加温搅拌1.5～2.5小时，待温度升至170℃时，保温搅拌，待粘度指数改进剂全部熔融于基础油中后，加入有机稠化剂，继续加温搅拌，待温度升至180℃时，停止升温，保温搅拌，待有机稠化剂全部熔融于混合油料中后，加入抗氧剂再搅拌0.5－1小时，然后再降温冷却至50℃～60℃，加入增稠剂，充分回料搅拌1.5～2.5小时后，经均质研磨，真空脱气，最终得到无色透明状胶体。
本发明的有益效果是：本发明膏体骨架强，触变指数高，高温滴流好，并具有优良的胶体安定性和氧化安定性，耐热性，耐候性，体系不分油、酸值小；它可使带状光纤在松套管内及缆芯在缆内可始终处于最自由的无应力状态。从而减缓光纤受到的振动、冲击，保护光纤的性能不受影响。
当这种光纤填充膏受到应力时，显示出固体一样的状态将光纤固定住不动；而当此应力高于一个临界值时( 如受弯曲、猛冲击等)，填充膏就会流动，黏度则迅速下降，这样，光纤带几乎可以在受到应力的同时就释放掉所受到的这些应力而无弯曲。而且，因为这种光纤填充膏的热力学相态倾向是固态，所以在光纤带自由后填充膏又逐渐恢复为半固体而将光纤带固定；大大提高了带状光缆的传输质量。
本发明的光纤填充膏产品填充时不需加热，填充带状光缆后对带状光缆起到良好的防潮、防水、防震、缓冲、抗高低温等作用，对光纤带、光缆内外护套有良好的相容性。该产品加工工艺简单，生产环境清洁、无污染、抗水性强，高低温性能优良，是新型的绿色环保产品。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述：
实施例1
将9克加氢松香甘油酯加入到74.3克PAO 13基础油中，充分均匀搅拌后，加入5.5克聚甲基丙烯酸酯，加温搅拌1.5～2.5小时，待温度升至170℃时，保温搅拌，待聚甲基丙烯酸酯全部熔融于基础油中后，加入有8.5克聚脲，继续加温搅拌，待温度升至180℃时，停止加温，保温搅拌，待聚脲全部熔融于混合油料中后，加入0.7克高温液体抗氧剂再搅拌0.5-1 小时，然后再降温冷却至50℃～ 60℃，加入2克甲基羟乙基纤维素，充分回料搅拌1.5～2.5小时后，经均质研磨，真空脱气，最终产品为无色透明状胶体。
上述原料均为市售产品。
该最终产品经检测主要指标为：外观( 无色透明) ；滴点( 大于230℃ ) ；闪点(大于230℃ ) ；锥入度(25℃、1/10mm，410) ；颜色稳定性(130℃、120h，0.1) ；氧化诱导期(190℃，＞ 60min) ；析氢值(80℃、24h，0.003μl/g) ；析油(80℃、24h，0％ ) ；蒸发量(80℃、24h，0.08％ ) ；粘度(25℃、D ＝ 50S-1，13800mpa.s) ；抗水性(20℃、7d，不解体、不乳化)，酸值(0.10mgKOH/g) ；含水量( 无) ；高温滴流(80℃、不滴流) 。
实施例2
将8.5克加氢松香季戊四醇酯加入到76克PAO 14 基础油中，充分均匀搅拌后，加入5克乙烯丙烯共聚物，加温搅拌1.5～2.5小时，待温度升至170℃时，保温搅拌，待乙烯丙烯共聚物全部熔融于基础油中后，加入8克聚丙烯酰胺，继续加温搅拌，待温度升至180℃时，停止加温，保温搅拌，待聚丙烯酰胺全部熔融于基础油料中后，加入0.65克高温液体抗氧剂再搅拌0.5-1小时，然后再降温冷却至50℃～ 60℃，加入1.85克乙基羟乙基纤维素，充分回料搅拌1.5～2.5小时后，经均质研磨，真空脱气，最终产品为无色透明状胶体。
该最终产品经检测主要指标为：外观( 无色透明) ；滴点( 大于230℃ ) ；闪点(大于230℃ ) ；锥入度(25℃、1/10mm，414) ；颜色稳定性(130℃、120h，0.1) ；氧化诱导期(190℃，＞ 60min) ；析氢值(80℃、24h，0.003μl/g) ；析油(80℃、24h，0％ ) ；蒸发量(80℃、24h，0.08％ ) ；粘度(25℃、D ＝ 50S-1，14000mpa.s) ；抗水性(20℃、7d，不解体、不乳化)，酸值(0.11mgKOH/g) ；含水量( 无) ；高温滴流(80℃、不滴流) 。
实施例3
将8.8克加氢松香甘油酯加入到73.5克PAO 15合成油中，充分均匀搅拌后，加入5.8克聚异丁烯，加温搅拌1.5～2.5小时，待温度升至170℃时，保温搅拌，待聚异丁烯全部熔融于合成油中后，加入9.0克聚脲，继续加温搅拌，待温度升至180℃时，停止加温，保温搅拌，待聚脲全部熔融于混合油料中后，加入0.58克高温液体抗氧剂再搅拌0.5-1 小时，然后再降温冷却至50℃～ 60℃，加入2.32克甲基羟丙基纤维素，充分回料搅拌1.5～2.5小时后，经均质研磨，真空脱气，最终产品为无色透明状胶体。
该最终产品经检测主要指标为：外观( 无色透明) ；滴点( 大于230℃ ) ；闪点(大于230℃ ) ；锥入度(25℃、1/10mm，410) ；颜色稳定性(130℃、120h，0.1) ；氧化诱导期(190℃，＞ 60min) ；析氢值(80℃、24h，0.003μl/g) ；析油(80℃、24h，0％ ) ；蒸发量(80℃、24h，0.08％ ) ；粘度(25℃、D ＝ 50S-1，14100mpa.s) ；抗水性(20℃、7d，不解体、不乳化)，酸值(0.12mgKOH/g) ；含水量( 无) ；高温滴流(80℃、不滴流) 。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于光缆松套管的光纤填充膏，其特征在于，该光纤填充膏包括以下原料组分及其重量百分比含量：
基础油：70-85%；
增粘剂：8-13%；
粘度指数改进剂：4-7%；
有机稠化剂：8-12%；
抗氧剂：0.3-0.95%；
增稠剂：1-4%；
所述基础油选自聚α－烯烃（PAO）合成油中的聚α－烯烃13、聚α－烯烃14 和聚α－烯烃15 中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种用于光缆松套管的光纤填充膏，其特征在于，所述增粘剂是加氢松香甘油酯或加氢松香的季戊四醇酯。
3.根据权利要求1所述的一种用于光缆松套管的光纤填充膏，其特征在于，所述粘度指数改进剂是聚甲基丙烯酸酯、乙烯丙烯共聚物和聚异丁烯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于光缆松套管的光纤填充膏，其特征在于，所述有机稠化剂是聚脲或聚丙烯酰胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于光缆松套管的光纤填充膏，其特征在于，所述抗氧剂是高温液体抗氧剂。
6.根据权利要求1所述的一种用于光缆松套管的光纤填充膏，其特征在于，所述增稠剂是甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、羟乙基纤维素中的至少一种。
7.一种根据权利要求1所述的用于光缆松套管的光纤填充膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先将增粘剂加入到基础油中，充分均匀搅拌后，加入粘度指数改进剂，加温搅拌1.5～2.5小时，待温度升至170℃时，保温搅拌，待粘度指数改进剂全部熔融于基础油中后，加入有机稠化剂，继续加温搅拌，待温度升至180℃时，停止升温，保温搅拌，待有机稠化剂全部熔融于混合油料中后，加入抗氧剂再搅拌0.5－1小时，然后再降温冷却至50℃～60℃，加入增稠剂，充分回料搅拌1.5～2.5小时后，经均质研磨，真空脱气，得到最终产品。
8.根据权利要求9所述的一种用于光缆松套管的光纤填充膏的制备方法，其特征在于，所述最终产品为无色透明状胶体。
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