用于光缆的缓冲管及其制造方法与光缆技术

用于光缆（１０）的缓冲管（１２），包括一个用含有分配其中的成核剂的聚丙烯聚乙烯共聚物树脂制成的管。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是悬置中的美国专利申请系列号08/377，366的继续部分，于1995年1月24日申请的，名称为“”，转让给了本文中的受让人。上面所提到的专利申请的公开在此作为参考。本专利技术涉及光缆，更确切地说，涉及一种用于光缆中的聚丙烯聚乙烯共聚物芯管(core tube)或缓冲管(buffer tube)，以及制造它的一种方法。光缆已经被应用很多年了，它用于高速度和远距离地传输信息。光缆的传输媒质是纤细如发丝的光纤。通常，这些光纤位于一个缓冲管或芯管中。在下文中，为了简化起见，缓冲管也将包括芯管。缓冲管提供主要的结构保护其中细如发丝的光纤。缓冲管可以由单一材料制成，在多层结构中也可以由两种或两种以上材料组合而成。实际上，所有的光缆最好都有一个由一种高杨氏模量材料制成的缓冲管。高杨氏模量材料的使用，会使含有缓冲管或芯管的光缆具有相对高的抗拉和抗压性能，而且当光缆受到扭曲、拉伸或压缩时有助于保护光纤。另外，应选择一种具有低热膨胀系数的材料用于缓冲管，这一点很重要。由于温度的变化引起缓冲管太大的收缩量或膨胀量，这会使缓冲管内的光纤承受拉伸或压缩的负载。高的拉伸或压缩负载，会导致光纤损坏或折断。现有技术的缓冲管是由聚丁烯对苯二酸酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、PBT和PC的一种分层组合，或一种聚酰胺如尼龙12组成的。因为聚丁烯对苯二酸酯、聚碳酸酯和尼龙都具有高杨氏模量和低热膨胀系数，所以它们都是制造缓冲管或芯管的极好材料。但是，和其它材料如聚丙烯聚乙烯共聚物相比，这些材料也有一些缺点。这些缺点包括较高的费用，较差的柔韧性，湿度敏感性，以及由于这些材料的机械性能而增加的加工和处理方面的难度。聚丙烯聚乙烯共聚物比聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯或耐纶更便宜和更容易处理，能用于制造光缆中的缓冲管或芯管，但一般说来它们并不比聚丁烯对苯二酸酯、聚碳酸酯或耐纶优越。.聚丙烯聚乙烯共聚物通常具有比聚丁烯对苯二酸酯、聚碳酸酯或耐纶更高的热膨胀系数和更低的杨氏模量，因此一个由聚丙烯聚乙烯共聚物制成的缓冲管将有更大的收缩量，以及更小的抗压缩和拉伸性。聚丙烯聚乙烯共聚物的大收缩量和小的抗压缩-拉伸力的缺点已经超过了由这种材料所带来的材料处理和费用方面的好处。为了克服上述部分缺点，美国专利No.5,031,996公布了一种具有双层缓冲管的光缆。根据这项专利，缓冲管的外层由PBT制成，内层由一种变性聚丙烯(modified polypropylene)材料制成。这项专利进一步公布了这种变性聚丙烯材料可以是一种含聚乙烯的共聚物，这种共聚物由一种无机填充材料和交联聚丙烯混合而成，以增强它的性能。在美国专利No.5,031,996中公布的这种变性聚丙烯材料有一个缺点，即相对大量的填充材料必须被加到这种聚丙烯聚合物中，以得到光缆中所要求的合适的机械强度。当大量的填充材料被加入时，这种缓冲管会变得太硬并且在低温时失去它的柔韧性。而且，含有高填充材料容量或重量(loading)(典型的占重量的20％～40％)的聚合物的加工性能变得更加困难，以及引起挤出机模具(extruder tooling)的磨损。此外，这种含有无机填充材料的聚丙烯聚合物的改变(modification)不能增加结晶速度，这一点很重要。因为高的结晶速度能提高缓冲管的稳定性和降低对过剩纤维长度的要求。本专利技术是为了克服使用上述现有技术的光缆和材料所带来的局限性，为此，本专利技术设想一种聚丙烯聚乙烯共聚物光缆缓冲管，这种缓冲管具有高强度、低收缩量、好的柔韧性、易加工性和低耗费。在介绍的实施例中，由含成核剂的聚丙烯聚乙烯共聚物挤压成型而制成这种缓冲管。成核剂的例子包括无机材料，脂族一价、二价酸盐，芳基烷基酸盐，芳族或脂羧酸碱金属或铝盐。另外，在为进一步改变最终挤压成型的缓冲管的物理性能如强度、收缩量、柔韧性而挤压缓冲管之前，滑石、玻璃纤维、玻璃珠等材料，可以作为填充材料被填充到成核的聚丙烯聚乙烯共聚物中。本专利技术的一个目的是提供一种缓冲管，这种缓冲管是由一种具有高强度、低收缩量、好的柔韧性，易加工性和低耗费的聚丙烯聚乙烯共聚物制成的。参考下面的详细描述和附图，将会更全面地理解本专利技术。附图不是按比例画的，包括附图说明图1，根据本专利技术的缓冲管制成的光缆的透视剖开立体图；图2，沿图1中2-2线所取的剖视图；图3，类似于图2的，包含根据本专利技术的缓冲管的另外一种光缆结构的剖视图；图4，比较根据本专利技术制成的缓冲管的滑石含量与其抗压力的关系图；图5，比较根据本专利技术制成的几种含有不同滑石含量的缓冲管的加载量与拉伸量的关系图；以及图6，根据本专利技术制成的一种有多个双层缓冲管的常规光缆的剖视图。单层缓冲管参照图1，其中与本专利技术相对应的一种光缆一般用数字10来表示。这种光缆结构10有单根巨大的用凝胶填充的缓冲管或芯管12，缓冲管或芯管12是由聚丙烯聚乙烯共聚物树脂或与至少一种成核剂(nuc leatingagent)混合制成的化合物(compound)。缓冲管中的凝胶体是一种触变的、防水(water blockable)的胶体，如矿物胶、石油胶。这种用凝胶填充的缓冲管12包含很多根光纤14。径向强度纱(radial strengh yarns)16由芳族聚酰胺、聚乙烯、聚酯或玻璃纤维材料制成，反螺旋状地绞合在缓冲管12的周围，并且用填充化合物，如一种石油基的热融填充化合物注入。缓冲管12的外表面积最好至少有50％被径向强度纱16覆盖着。波纹钢铠甲18位于径向强度纱16的外面。而且波纹钢铠甲18被一种防水化合物19注满(flooded))，如纽约Witco公司(N.Y)或芝加哥的.Amoco公司生产的一种石油基的热融填充化合物或一种石油基的注入化合物(floodingcompound)。高强度的钢丝绳20被用在铠甲19的下面，以便有助于外壳的去除(sheath removal)。两个强力构件22位于波纹铠甲18的外面180度对称的位置。强力构件22可以用钢或纤维增强塑料制成。一种中密度聚乙烯(MDPE)外壳24包住强力构件22和波纹铠甲18，完成了这种结构。注入化合物19被放在波纹铠甲18和外壳24之间。图3大概地表明本专利技术中的一种非铠装的电缆结构，一般用数字30表示。这种结构包括单根巨大的用凝胶填充的缓冲管32，这种缓冲管由至少含有一种成核剂的聚丙烯聚乙烯共聚物制成。与图1和图2所示的光缆设计类似，在这种缓冲管中的凝胶体是一种触变的、防水的胶体。这种用凝胶体填充的缓冲管32包含有很多根光纤34。径向强度纱36由芳族聚酰胺、聚乙烯、聚酯或玻璃纤维材料制成，反螺旋状地绞合在缓冲管32的周围，并且用填充化合物注入，如Witco公司或Amoco公司生产的一种石油基的热融填充化合物。与图1和图2所示的光缆类似，缓冲管32的外表面积至少有50％被径向强度纱36覆盖着。两个金属的或绝缘的强力构件38位于径向强度纱36的外面180度对称的位置。高强度的钢丝绳40被用在径向强度纱36的外面以便有助于外壳的去除。一种中密度聚乙烯外壳42包住强力构件38和径向强度纱36，完成了这种结构。外壳42的中密度聚乙烯可以用炭黑粉填充。上面讨论的两个实施例仅仅提供了可以利用本专利技术有单层缓冲管的光缆结构的一些例子。熟练的技术人员将知到，本专利技术可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨·M·候青，詹姆斯·D·胡德，克里斯托弗·W·马努特，
申请(专利权)人：阿尔卡特尔NA电缆系统公司，
类型：发明
国别省市：