一种光纤外护套材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光纤外护套材料及其制备方法。该光纤外护套材料由以下重量配比的原料制备得到：聚对苯二甲酸丙二醇酯40‑55份、改性木质素5‑10份、聚对苯二甲酸丁二醇酯25‑35份、抗紫外线材料2‑3份、相容剂2‑3份、抗氧化剂1‑2份、偶联剂3‑5份、纳米级复合型氢氧化物‑无机填料粉末2‑3份、分散剂0.1‑0.2份。本发明专利技术制备得到的光纤外护套材料具有较高抗冲击性能、高抗张强度，弹性模量高、且阻燃性能良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤外护套材料及其制备方法。
技术介绍
随着信息化的高速发展，网络化进程的加快，而信息化的发展使得传输性能良好的单模光纤得到了普遍应用。当伴随信息量的增多光缆中的光纤数目不断递增，为了使得光纤中传播的信号不受影响并节省空间专利技术了并带光纤。并带光纤进行扭合后必须拥有外护层使得其在冲击拉伸和曲绕等外在影响下保持信号稳定传输。现在普遍使用的聚对苯二甲酸丁二醇酯外护层抗冲击性能普遍不高并且弹性模量低，而如果遇到弹性模量及抗冲击性能要求高的技术规格时只能依靠增加壁厚的方法来达到要求。这样一来增加了成本与单重，为采购与施工带来了不便。传统的聚对苯二甲酸丁二醇酯束管不具有阻燃性，危险性大。并且加工过程中会有翘曲发生，不利于光纤的信号传输。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种具有较高抗冲击性能、弹性模量高、且阻燃性能良好的光纤外护套材料。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种光纤外护套材料，由以下重量配比的原料制备得到：聚对苯二甲酸丙二醇酯40-55份、改性木质素5-10份、聚对苯二甲酸丁二醇酯25-35份、抗紫外线材料2-3份、相容剂2-3份、抗氧化剂1-2份、偶联剂3-5份、纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末2-3份、分散剂0.1-0.2份；改性木质素通过以下步骤制备：在60-65℃下将木质素放入混合溶液中， 搅拌下浸润2-12小时，过滤干燥即可；所述混合溶液采用偶联剂、氨水、乙醇以物质的量比20：8：72的比例搅拌混合制备；纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末以氢氧化物和无机填料采用机械合金化法制备；氢氧化物和无机填料的摩尔比为9：1。其中，木质素与混合溶液的质量比为25:75；混合溶液中偶联剂采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基- 三甲氧基硅烷。氢氧化物采用工业氢氧化铝或工业氢氧化锌；无机填料采用重质碳酸钙或硅灰石；氢氧化物的粒径大小为40-200目；纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末以半湿状态为原料进行光纤外护套材料的制备，该半湿状态的制备方法如下：将氢氧化物和无机填料放入不锈钢球磨罐中，放入球磨珠；向球磨罐中倒入无水乙醇，充入保护气体；如此装4罐后分入行星球磨机中，进行球磨；球磨结束后，取出球磨罐，当蒸发到无水乙醇的含量为重量的40%的半湿状态后，留存待用。抗紫外线材料采用水杨酸苯酯；相容剂采用甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元共聚物或环氧树脂对苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐三元共聚物；抗氧化剂采用四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯；光纤护套材料中的偶联剂采用马来酸酐、马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝乙丙三元橡胶；分散剂采用羟甲基纤维素钠或海藻酸钠。光纤护套材料由以下重量配比的原料制备得到：聚对苯二甲酸丙二醇酯50份、改性木质素12份、聚对苯二甲酸丁二醇酯27份、水杨酸苯酯2份、环氧树脂对苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐三元共聚物2份、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯1份、马来酸酐接枝乙丙三元橡胶0.88份、马来酸酐2份、纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末3份、羟甲基纤维素钠0.12份。本专利技术还提供了上述光纤外护套材料的制备方法，包括以下步骤：（1）采用机械合金化法，以氢氧化物和无机填料为原料制备所述纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末，备用；（2）取分散剂和半湿的纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末混合后，蒸干溶剂，备用；所述半湿的纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末采用的溶剂为无水乙醇；（3）取对苯二甲酸丙二醇酯、步骤（1）制备的混合物和相容剂搅拌混合后造粒；（4）取聚对苯二甲酸丁二醇酯颗粒、改性木质素、占原料总量一半的偶联剂搅拌混合后造粒；（5）取步骤（2）中制备的颗粒、步骤（3）中制备的颗粒、抗紫外线材料和剩余的偶联剂搅拌混合后造粒，即得所述材料。其中，步骤（2）中对苯二甲酸丙二醇酯、步骤（1）制备的混合物和相容剂以200r/min的速度密闭混合2小时，混合完毕后送入已升温至240℃的双螺杆挤出机中，以600r/min的速度进行造粒；所述步骤（3）中聚对苯二甲酸丁二醇酯颗粒、改性木质素、占原料总量一半的偶联剂以200r/min的速度密闭混合2小时，混合完毕后送入已升温至230℃的双螺杆挤出机中，以500r/min的速度进行造粒；所述步骤（4）中步骤（2）中制备的颗粒、步骤（3）中制备的颗粒、抗紫外线材料和剩余的偶联剂以100r/min的速度密闭混合1.5小时，混合完毕后送入已升温至240℃的双螺杆挤出机中，以200r/min的速度进行造粒。本专利技术相比现有技术具有以下优点：1、将各原料的性能互补：对苯二甲酸丙二醇酯（PTT纤维）是由对苯二甲酸（PTA）和1,3-丙二醇（PDO）缩聚而成，PTT纤维综合了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性，加上本身固有的弹性，以及能常温染色等特点，把各种纤维的优良服用性能集于一身。聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）为乳白色半透明到不透明、半结晶型热塑性聚酯，具有高耐热性、可以在140℃下长期工作，韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数。PBT本身具有化学稳定性好、结晶速度快，加工成型方便等优势。将PTT纤维和PBT二者共混，PBT的加入势必影响熔体的流动性能、另一方面PTT的热行为和相形态等势必受很大影响。同时木质素具有稳定的化学性质，物质呈现网状，有极强的抗压能力，弥补了聚对苯二甲酸丙二醇酯的低刚性的缺陷。纳米级氢氧化物的加入会提高材料的阻燃性能。无机填料的加入会降低翘曲度。2、普通的复合化的纳米化处理方法成本高且产量极低，不适宜商业化生产。本专利技术采用的机械合金化可以使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂，导致粉末颗粒中原子扩散，从而获得合金化粉末的一种粉末制备技术。各组元之间充分达到原子间结合，形成均匀的固溶体或化合物。使各组元在那些相接触的点、线和面上达到或趋近原子级距离，并且最终得到的只是各组元分布十分均匀的混合物或复合物。机械合金化的方法简便，单次产量大，成本低且环保，是理想的工业化纳米复合的方法。3、本专利技术制备得到的光纤外护套材料具有较高抗冲击性能、高抗张强度，弹性模量高、且阻燃性能良好。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1原料组成：聚对苯二甲酸丙二醇酯40份、改性木质素5份、聚对苯二甲酸丁二醇酯25份、抗紫外线材料（水杨酸苯酯）2份、相容剂（甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元共聚物）2份、抗氧化剂1010（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯）1份、偶联剂（马来酸酐）3份、纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末2份、分散剂（海藻酸钠）0.1份。改性木质素制备方法：取粒径大小为80-200目的木质素备用；取质量比为20:8:72的偶联剂（γ-甲基丙烯酰氧基丙基- 三甲氧基硅烷）、氨水和乙醇配置混合溶液，配比完成后搅拌混合1小时，备用；浸润：将木质素以物质的量比为25:75加入混合溶液中，保持65摄氏度加入浸润并搅拌2-12小时；浸润完成后，取出溶液中干物质放入鼓风干燥箱中保持85℃干燥36小时。纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末采用半湿状态进行光纤外护套材料的配置，其中原料配比中的重量份以半湿状态中含有的干品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤外护套材料，其特征在于，由以下重量配比的原料制备得到：聚对苯二甲酸丙二醇酯40‑55份、改性木质素5‑10份、聚对苯二甲酸丁二醇酯25‑35份、抗紫外线材料2‑3份、相容剂2‑3份、抗氧化剂1‑2份、偶联剂3‑5份、纳米级复合型氢氧化物‑无机填料粉末2‑3份、分散剂0.1‑0.2份；所述改性木质素通过以下步骤制备：在60‑65℃下将木质素放入混合溶液中， 搅拌下浸润2‑12小时，过滤干燥即可；所述混合溶液采用偶联剂、氨水、乙醇以物质的量比20：8：72的比例搅拌混合制备；所述纳米级复合型氢氧化物‑无机填料粉末以氢氧化物和无机填料采用机械合金化法制备；所述氢氧化物和无机填料的摩尔比为9：1。

【技术特征摘要】
1.一种光纤外护套材料，其特征在于，由以下重量配比的原料制备得到：聚对苯二甲酸丙二醇酯40-55份、改性木质素5-10份、聚对苯二甲酸丁二醇酯25-35份、抗紫外线材料2-3份、相容剂2-3份、抗氧化剂1-2份、偶联剂3-5份、纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末2-3份、分散剂0.1-0.2份；所述改性木质素通过以下步骤制备：在60-65℃下将木质素放入混合溶液中， 搅拌下浸润2-12小时，过滤干燥即可；所述混合溶液采用偶联剂、氨水、乙醇以物质的量比20：8：72的比例搅拌混合制备；所述纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末以氢氧化物和无机填料采用机械合金化法制备；所述氢氧化物和无机填料的摩尔比为9：1。2.根据权利要求1所述的光纤外护套材料，其特征在于，所述木质素与混合溶液的质量比为25:75；所述混合溶液中偶联剂采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基- 三甲氧基硅烷。3.根据权利要求2所述的光纤外护套材料，其特征在于，所述氢氧化物采用工业氢氧化铝或工业氢氧化锌；所述无机填料采用重质碳酸钙或硅灰石；所述氢氧化物的粒径大小为40-200目；所述纳米级复合型氢氧化物-无机填料粉末以半湿状态为原料进行所述光纤外护套材料的制备，该半湿状态的制备方法如下：将氢氧化物和无机填料放入不锈钢球磨罐中，放入球磨珠；向球磨罐中倒入无水乙醇，充入保护气体；如此装4罐后分入行星球磨机中，进行球磨；球磨结束后，取出球磨罐，当蒸发到无水乙醇的含量为重量的40%的半湿状态后，留存待用。4.根据权利要求3所述的光纤外护套材料，其特征在于，所述抗紫外线材料采用水杨酸苯酯；所述相容剂采用甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元共聚物或环氧树脂对苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐三元共聚物；所述抗氧化剂采用四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯；所述光纤护套材料中的偶联剂采用马来酸酐、马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝乙丙三元橡胶；所述分散剂采用羟甲基纤维素钠或海藻酸钠。...

【专利技术属性】
技术研发人员：昂亚峰，
申请(专利权)人：南京华信藤仓光通信有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32