CN109270645B - 一种防水尾缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水尾缆，包括单心子缆、中心加强键、包带、铝带铠装、外护套，其中，若干个单心子缆设置在外护套内侧并与中心加强键胶合，单心子缆和外护套之间依次设置包带和铝带铠装，所述包带由阻水纱制得，阻水纱包括基材和基材表面的吸水膨胀材料，吸水膨胀材料的原料按重量份包括：50‑70份丙烯酸盐‑丙烯酰胺共聚物、20‑30份改性淀粉、5‑10份微晶纤维素、0.5‑1份交联剂、5‑10份填料。本发明所述反水尾缆在单心子缆和铝带铠装之间中设置了具有阻水性的包带层，通过丙烯酸盐‑丙烯酰胺共聚物和改性淀粉配合作用有效抑制了水分渗透入缆芯中对光缆的正常传导的影响。

Description

一种防水尾缆
技术领域
本发明涉及光缆技术领域，尤其涉及一种防水尾缆。
背景技术
通信光缆是当今信息社会各种信息网络的主要传输工具，尾缆一般用于光纤通信网络尾端连接各种型号的连接器，以及与光接收机连接。光纤通信***由于具有传输衰减小、容量大等一系列优点而被广泛应用到数字、图像传输领域内。近年来，随着光缆在国际互联网、有限电视网等广泛普及应用，光纤用户也开始不段增加，在这种情况下，市场急需一种施工便捷、性能优良、防水性好的尾缆作为通信连接的光传输线。
发明内容
本发明提出了一种防水尾缆，所述反水尾缆在单心子缆和铝带铠装之间中设置了具有阻水性的包带层，通过丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物和改性淀粉配合作用有效抑制了水分渗透入缆芯中对光缆的正常传导的影响。
本发明提出的一种防水尾缆，包括单心子缆、中心加强键、包带、铝带铠装、外护套，其中，若干个单心子缆设置在外护套内侧并与中心加强键胶合，单心子缆和外护套之间依次设置包带和铝带铠装，所述包带由阻水纱制得，阻水纱包括基材和基材表面的吸水膨胀材料，吸水膨胀材料的原料按重量份包括：50-70份丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物、20-30份改性淀粉、5-10份微晶纤维素、0.5-1份交联剂、5-10份填料。
优选地，基材由尼龙和/或聚酯制得。
优选地，交联剂为二丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、N-羟甲基丙烯酸酯中的一种。
优选地，丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物由丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺按重量比60-70：30-40共聚得到。
优选地，丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物的制备过程包括：向丙烯酸盐中依次加入N，N–亚甲基双丙烯酰胺的用量为丙烯酸盐重量的0.05-0.1％；过硫酸钾的用量为丙烯酸盐重量的0.5-1％；过硫酸钾和环己烷的摩尔体积比mmol：L为40-50：1；悬浮稳定剂与环己烷的质量体积比g：L为0.005-0.01：1；二甲基丙烯酸甘油酯的用量为丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺总量的5-10％。
优选地，悬浮稳定剂为烷基磷酸钠和/或司盘。
优选地，悬浮稳定剂为烷基磷酸钠和司盘。
优选地，烷基磷酸钠和司盘的重量比为4-5：10。
优选地，改性淀粉的制备过程包括：将淀粉加水制成固含量为20-30w％的淀粉乳，滴加次氯酸钠溶液，调节pH至8-9，在30-35℃下反应2-3h，滴加醋酸酐，继续反应1-2h，调节pH至6-7，洗涤得到改性淀粉。
优选地，改性淀粉的制备过程中，次氯酸钠溶液中有效氯含量为5-8％，淀粉乳、次氯酸钠溶液、醋酸酐的体积比为100：3-5：1-2。
优选地，填料为凹凸棒土、蒙脱土、高岭土中的一种或两者以上混合物。
本发明中吸水膨胀材料的原料还可以流平剂、防冻剂等助剂。
本发明中将基材表面涂覆吸水膨胀材料后在100-120℃条件下固化即可得到阻水纱。
本发明的反水尾缆在单心子缆和铝带铠装之间中设置了具有阻水性的包带层，有效抑制了水分渗透入缆芯中对光缆的正常传导的影响，包带层以具有高吸水性的丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物作为主料，改性淀粉经改性后，分子中的羟基经氧化酯化形成乙酰基，与丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物进一步交联复合，增强材料的阻隔性能，对单心子缆起到很好的保护效果。在丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物制备中，采用乳液悬浮聚合法，以丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺作为反应单体反应得到具有壳-核结构的共聚物，在改性淀粉的乳化作用下，体系组分间均匀分散，交联成膜后使得阻水纱表层具有很好的致密度和光洁度，避免阻水纱在生产过程中易出现掉粉现象使得过孔处设备发生堵塞，导致光缆生产中发生断裂事故，在一定程度上提高了光缆的生长效率，二甲基丙烯酸甘油酯作为交联剂提高了单体间的网络交联度，配合改性淀粉的填充分散，提高了亲水性和吸水率，但是二甲基丙烯酸甘油酯含量过大时，表面交联程度过大水分被阻挡无法进入，吸水率出现反而下降，因而需要合理控制二甲基丙烯酸甘油酯含量。
附图说明
图1为本发明防水尾缆的结构示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种防水尾缆，包括单心子缆、中心加强键、包带、铝带铠装、外护套，其中，若干个单心子缆设置在外护套内侧并与中心加强键胶合，单心子缆和外护套之间依次设置包带和铝带铠装，所述包带由阻水纱制得，阻水纱包括基材和基材表面的吸水膨胀材料，基材由尼龙制得，吸水膨胀材料的原料按重量份包括：50份丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物、30份改性淀粉、5份微晶纤维素、1份二丙烯酸丙二醇酯、5份凹凸棒土；
改性淀粉的制备过程包括：将淀粉加水制成固含量为20w％的淀粉乳，滴加次氯酸钠溶液，调节pH至8，在30℃下反应3h，滴加醋酸酐，继续反应1h，调节pH至6-7，洗涤得到改性淀粉；次氯酸钠溶液中有效氯含量为5％，淀粉乳、次氯酸钠溶液、醋酸酐的体积比为100：3：1；
丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物由丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺按重量比60：40共聚得到；丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物的制备过程包括：向丙烯酸盐中依次加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、过硫酸钾，搅拌均匀得到混合液；将环己烷和烷基磷酸钠混合均匀，通入氮气，搅拌条件下滴加混合物液，升温至60℃反应60min，加入二甲基丙烯酸甘油酯，继续反应90min得到丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物；N，N–亚甲基双丙烯酰胺的用量为丙烯酸盐重量的0.05％；过硫酸钾的用量为丙烯酸盐重量的0.5％；过硫酸钾和环己烷的摩尔体积比mmol：L为40：1；烷基磷酸钠与环己烷的质量体积比g：L为0.005：1；二甲基丙烯酸甘油酯的用量为丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺总量的5％。
实施例2
一种防水尾缆，包括单心子缆、中心加强键、包带、铝带铠装、外护套，其中，若干个单心子缆设置在外护套内侧并与中心加强键胶合，单心子缆和外护套之间依次设置包带和铝带铠装，所述包带由阻水纱制得，阻水纱包括基材和基材表面的吸水膨胀材料，基材由尼龙制得，吸水膨胀材料的原料按重量份包括：70份丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物、20份改性淀粉、10份微晶纤维素、0.5份二丙烯酸丙二醇酯、10份高岭土；
改性淀粉的制备过程包括：将淀粉加水制成固含量为30w％的淀粉乳，滴加次氯酸钠溶液，调节pH至9，在35℃下反应2h，滴加醋酸酐，继续反应2h，调节pH至6-7，洗涤得到改性淀粉；次氯酸钠溶液中有效氯含量为5％，淀粉乳、次氯酸钠溶液、醋酸酐的体积比为100：5：2；
丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物由丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺按重量比70：30共聚得到；丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物的制备过程包括：向丙烯酸盐中依次加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、过硫酸钾，搅拌均匀得到混合液；将环己烷/烷基磷酸钠和司盘的混合均匀，通入氮气，搅拌条件下滴加混合物液，升温至70℃反应40min，加入二甲基丙烯酸甘油酯，继续反应60min得到丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物；N，N–亚甲基双丙烯酰胺的用量为丙烯酸盐重量的0.1％；过硫酸钾的用量为丙烯酸盐重量的1％；过硫酸钾和环己烷的摩尔体积比mmol：L为50：1；烷基磷酸钠和司盘的重量比为4：10，烷基磷酸钠和司盘的总量与环己烷的质量体积比g：L为0.01：1；二甲基丙烯酸甘油酯的用量为丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺总量的10％。
实施例3
一种防水尾缆，包括单心子缆、中心加强键、包带、铝带铠装、外护套，其中，若干个单心子缆设置在外护套内侧并与中心加强键胶合，单心子缆和外护套之间依次设置包带和铝带铠装，所述包带由阻水纱制得，阻水纱包括基材和基材表面的吸水膨胀材料，基材由尼龙制得，吸水膨胀材料的原料按重量份包括：60份丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物、25份改性淀粉、8份微晶纤维素、0.8份二丙烯酸丙二醇酯、8份蒙脱土；
改性淀粉的制备过程包括：将淀粉加水制成固含量为30w％的淀粉乳，滴加次氯酸钠溶液，调节pH至9，在35℃下反应2.5h，滴加醋酸酐，继续反应1.5h，调节pH至6-7，洗涤得到改性淀粉；次氯酸钠溶液中有效氯含量为7％，淀粉乳、次氯酸钠溶液、醋酸酐的体积比为100：4：1.5；
丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物由丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺按重量比65：35共聚得到；丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物的制备过程包括：向丙烯酸盐中依次加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、过硫酸钾，搅拌均匀得到混合液；将环己烷/烷基磷酸钠和司盘的混合均匀，通入氮气，搅拌条件下滴加混合物液，升温至65℃反应50min，加入二甲基丙烯酸甘油酯，继续反应75min得到丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物；N，N–亚甲基双丙烯酰胺的用量为丙烯酸盐重量的0.08％；过硫酸钾的用量为丙烯酸盐重量的0.7％；过硫酸钾和环己烷的摩尔体积比mmol：L为45：1；烷基磷酸钠和司盘的重量比为5：10，烷基磷酸钠和司盘的总量与环己烷的质量体积比g：L为0.008：1；二甲基丙烯酸甘油酯的用量为丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺总量的8％。
对照例1
一种防水尾缆，包括单心子缆、中心加强键、包带、铝带铠装、外护套，其中，若干个单心子缆设置在外护套内侧并与中心加强键胶合，单心子缆和外护套之间依次设置包带和铝带铠装，所述包带由阻水纱制得，阻水纱包括基材和基材表面的吸水膨胀材料，基材由尼龙制得，吸水膨胀材料的原料按重量份包括：60份丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物、25份改性淀粉、8份微晶纤维素、0.8份二丙烯酸丙二醇酯、8份蒙脱土；
改性淀粉的制备过程包括：将淀粉加水制成固含量为30w％的淀粉乳，滴加次氯酸钠溶液，调节pH至9，在35℃下反应2.5h，滴加醋酸酐，继续反应1.5h，调节pH至6-7，洗涤得到改性淀粉；次氯酸钠溶液中有效氯含量为7％，淀粉乳、次氯酸钠溶液、醋酸酐的体积比为100：4：1.5；
丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物由丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺按重量比65：35共聚得到；丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物的制备过程包括：向丙烯酸盐中依次加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、过硫酸钾，搅拌均匀得到混合液；将环己烷/烷基磷酸钠和司盘的混合均匀，通入氮气，搅拌条件下滴加混合物液，升温至65℃反应50min，加入二甲基丙烯酸甘油酯，继续反应75min得到丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物；N，N–亚甲基双丙烯酰胺的用量为丙烯酸盐重量的0.08％；过硫酸钾的用量为丙烯酸盐重量的0.7％；过硫酸钾和环己烷的摩尔体积比mmol：L为45：1；烷基磷酸钠和司盘的重量比为5：10，烷基磷酸钠和司盘的总量与环己烷的质量体积比g：L为0.008：1；二甲基丙烯酸甘油酯的用量为丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺总量的15％。
对照例2
一种防水尾缆，包括单心子缆、中心加强键、包带、铝带铠装、外护套，其中，若干个单心子缆设置在外护套内侧并与中心加强键胶合，单心子缆和外护套之间依次设置包带和铝带铠装，所述包带由阻水纱制得，阻水纱包括基材和基材表面的吸水膨胀材料，基材由尼龙制得，吸水膨胀材料的原料按重量份包括：60份丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物、8份微晶纤维素、0.8份二丙烯酸丙二醇酯、8份蒙脱土；
丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物由丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺按重量比65：35共聚得到；丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物的制备过程包括：向丙烯酸盐中依次加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、过硫酸钾，搅拌均匀得到混合液；将环己烷/烷基磷酸钠和司盘的混合均匀，通入氮气，搅拌条件下滴加混合物液，升温至65℃反应50min，加入二甲基丙烯酸甘油酯，继续反应75min得到丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物；N，N–亚甲基双丙烯酰胺的用量为丙烯酸盐重量的0.08％；过硫酸钾的用量为丙烯酸盐重量的0.7％；过硫酸钾和环己烷的摩尔体积比mmol：L为45：1；烷基磷酸钠和司盘的重量比为5：10，烷基磷酸钠和司盘的总量与环己烷的质量体积比g：L为0.008：1；二甲基丙烯酸甘油酯的用量为丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺总量的8％。
将实施例1-3和对照例1-2所得阻水纱进行吸水性能和生产过程中的掉粉率的进行测试，测试结果如下表所示：
Figure BDA0001885088770000081
从上述性能数据可以看出，本发明反水尾缆在单心子缆和铝带铠装之间中设置了具有阻水性的包带层，有效抑制了水分渗透入缆芯中对光缆的正常传导的影响，包带层以具有高吸水性的丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物作为主料，改性淀粉经改性后，分子中的羟基经氧化酯化形成乙酰基，与丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物进一步交联复合，增强材料的阻隔性能，对单心子缆起到很好的保护效果。在丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物制备中，采用乳液悬浮聚合法，以丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺作为反应单体反应得到具有壳-核结构的共聚物，在改性淀粉的乳化作用下，体系组分间均匀分散，交联成膜后使得阻水纱表层具有很好的致密度和光洁度，避免阻水纱在生产过程中易出现掉粉现象使得过孔处设备发生堵塞，导致光缆生产中发生断裂事故，在一定程度上提高了光缆的生长效率，二甲基丙烯酸甘油酯作为交联剂提高了单体间的网络交联度，配合改性淀粉的填充分散，提高了亲水性和吸水率，但是二甲基丙烯酸甘油酯含量过大时，表面交联程度过大水分被阻挡无法进入，吸水率出现反而下降，因而需要合理控制二甲基丙烯酸甘油酯含量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防水尾缆，其特征在于，包括单心子缆、中心加强件、包带、铝带铠装、外护套，其中，若干个单心子缆设置在外护套内侧并与中心加强件绞合，单心子缆和外护套之间依次设置包带和铝带铠装，所述包带由阻水纱制得，阻水纱包括基材和基材表面的吸水膨胀材料，吸水膨胀材料的原料按重量份包括：50-70份丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物、20-30份改性淀粉、5-10份微晶纤维素、0.5-1份交联剂、5-10份填料；
丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物由丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺按重量比60-70：30-40共聚得到；所述丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物的制备过程包括：向丙烯酸盐中依次加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、过硫酸钾，搅拌均匀得到混合液；将环己烷和悬浮稳定剂混合均匀，通入氮气，搅拌条件下滴加混合物液，升温至60-70℃反应40-60min，加入二甲基丙烯酸甘油酯，继续反应60-90min得到丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物；其中，所述二甲基丙烯酸甘油酯的用量为丙烯酸盐和N-异丙基丙烯酰胺总量的5-10％。
2.根据权利要求1所述的防水尾缆，其特征在于，基材由尼龙和/或聚酯制得。
3.根据权利要求1或2所述的防水尾缆，其特征在于，交联剂为二丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、N-羟甲基丙烯酸酯中的一种。
4.根据权利要求1或2所述防水尾缆，其特征在于，改性淀粉的制备过程包括：将淀粉加水制成固含量为20-30w％的淀粉乳，滴加次氯酸钠溶液，调节pH至8-9，在30-35℃下反应2-3h，滴加醋酸酐，继续反应1-2h，调节pH至6-7，洗涤得到改性淀粉。
5.根据权利要求4所述防水尾缆，其特征在于，改性淀粉的制备过程中，次氯酸钠溶液中有效氯含量为5-8％，淀粉乳、次氯酸钠溶液、醋酸酐的体积比为100：3-5：1-2。
6.根据权利要求1所述防水尾缆，其特征在于，丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物的制备过程中，N，N–亚甲基双丙烯酰胺的用量为丙烯酸盐重量的0.05-0.1％；过硫酸钾的用量为丙烯酸盐重量的0.5-1％；过硫酸钾和环己烷的摩尔体积比mmol：L为40-50：1；悬浮稳定剂与环己烷的质量体积比g：L为0.005-0.01：1。
7.根据权利要求1所述防水尾缆，其特征在于，悬浮稳定剂为烷基磷酸钠和/或司盘；悬浮稳定剂为烷基磷酸钠和司盘；烷基磷酸钠和司盘的重量比为4-5：10。
8.根据权利要求1或2所述防水尾缆，其特征在于，填料为凹凸棒土、蒙脱土、高岭土中的一种或两者以上混合物。
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