一种低折射率光纤包层涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低折射率光纤包层涂料及其制备方法。包括第一包层涂料、第二包层涂料、第三包层涂料；将所述第一包层涂料、第二包层涂料、第三包层涂料按照由内至外的包涂顺序依次包涂在光纤表面，形成第一包层涂料层、第二包层涂料层、第三包层涂料层。本发明专利技术所述包层涂料与光纤表面结合力优异，不易发生脱落、褶皱问题。包层涂料在光纤表面形成的高分子聚合物还具有优异的柔性和绝缘性，可以有效减少光纤在弯折过程中受到的冲击力，避免光纤断裂。绝缘性有利于防止电磁辐射对一些特种光纤造成的影响，提高光纤的安全性和信号传输效率。

【技术实现步骤摘要】
一种低折射率光纤包层涂料及其制备方法
本专利技术涉及光纤包层涂料
，具体为一种低折射率光纤包层涂料及其制备方法。
技术介绍
光纤是由塑料或者玻璃制成的用于传输光信号的传导工具，常常被应用于信息通讯方面。塑料光纤在进行光信号的传输过程中，光信号可能会随着光纤外壁散射或折射出去，这会导致光信号耗散，影响传输效率和质量。为了减少光纤在信号传输过程中的信号折射、散射现象，人们常常会在光纤表面涂覆一层含氟涂层来降低光纤的折射率。但是含氟涂层中的含氟烷基容易发生移动，使得光纤表层的氟单体分布不均，进而影响光纤折射率。而随着通信时代的来临，通讯技术以及集成小型化光器件的快速发展，越来越多的光纤材料会被要求以弯曲缠绕的形式安装在较小的空间中，如电讯配电箱、数据中心机柜等。传统的光纤在被进行较小角度的弯折时，由于防折射包层与光纤之间贴合程度较差，光纤弯折部位的包层非常容易出现剥离、褶皱、脱落现象，使得光纤弯折处非常容易出现光信号折射或散射现象，信号耗散程度较大，信号传输质量较差。我们在对光纤进行弯折操作时，光纤弯折处收到的来自外界的压力会比其他区域更大，更容易出现断裂。因此，人们亟需一种低折射率的光纤包层涂料来解决上述
技术介绍
中提出的问题，以使制得的光纤，即使在较小的弯折状态下，光纤不容易出现断裂问题，包层不易出现褶皱、脱落的现象，来保证光纤传导效果以及安全性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低折射率光纤包层涂料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。一种低折射率光纤包层涂料，包括第一包层涂料、第二包层涂料、第三包层涂料；将所述第一包层涂料、第二包层涂料、第三包层涂料按照由内至外的包涂顺序依次包涂在光纤表面，形成第一包层涂料层、第二包层涂料层、第三包层涂料层。进一步的，所述第三包层涂料各原料组分如下：以重量份计，甲基丙烯酸缩水甘油酯40-50份、甲基丙戊酸羟乙基20-30份、1H，1H，11H-全氟十一烷基丙烯酸酯20-30份、季戊四醇三丙烯酸酯10-20份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15-25份、光引发剂1-3份、巯丙基三甲氧基硅烷0.5-1份。进一步的，所述第二包层涂料包括各原料组分如下：以重量份计，溶剂A50-60份、2-(1-萘基)乙醇8-12份、偶氮二异丁腈3-5份；其中溶剂A包括三乙胺、四氢呋喃，所述三乙胺、四氢呋喃的质量比例为1：(10-15)。进一步的，所述第一包层涂料包括巯基乙酸、氯化亚砜、氟化丙烯酸树脂，所述巯基乙酸、氯化亚砜、氟化丙烯酸树脂的质量比例为(5-7)：3：2。进一步的，所述光引发剂为裂解型光引发剂2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮。一种低折射率光纤包层涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将巯基乙酸、氯化亚砜、氟化丙烯酸树脂按一定比例搅拌反应30-60min，得第一包层涂料；步骤二：将三乙胺、四氢呋喃按照1：(10-15)的比例进行复配得到溶剂A，加入2-(1-萘基)乙醇，搅拌反应40-60min，加入偶氮二异丁腈，混合均匀后得第二包层涂料；步骤三：制备第三包层涂料。进一步的，所述第三包层涂料的具体制备步骤为：于高纯氮气氛围下，将甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙戊酸羟乙酯混合，并加入到四氢呋喃中搅拌30-40min，依次加入1H，1H，11H-全氟十一烷基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，以100-200r/min转速搅拌反应20-40min，继续向其中加入光引发剂、巯丙基三甲氧基硅烷，升高转速为300-500r/min，继续搅拌1-2h，得第三包层涂料。进一步的，所述包层涂料的使用方法为：(1)先将第一包层涂料加热至51-54℃后包涂到光纤表面，静置1-2h后形成第一包层涂料层；(2)将步骤(1)得到的光纤转移至低温条件下，将第二包层涂料包涂到第一包层涂料层上，静置3-5h，形成第二包层涂料层后，再将第三包层涂料包覆到第二包层涂料层上；(3)将步骤(2)制得的光纤进行加热，加热的同时还需要使用紫外光进行辐照，即可得到第三包层涂料层。进一步的，所述低温条件为-1-4℃。进一步的，所述步骤(3)中的加热温度为65-75℃，加热时间为4-8h。本专利技术首先将主要成分为巯基乙酸、氯化亚砜、氟化丙烯酸树脂的第一包层涂料包涂到光纤上形成第一包层涂层，巯基乙酸中活泼的羧基能够与氯化亚砜中活泼的氯原子发生酰氯化反应，使得光纤表面带有酰氯基团。第一包层涂料中的氟化丙烯酸树脂有利于改善第一包层涂料的粘度，使得第一包层涂料中的巯基乙酸、氯化亚砜能够与光纤之间充分反应，同时，氟化丙烯酸树脂中含有的氟原子有助于降低光纤的折射率。氟化丙烯酸树脂与第三包层涂料中的1H，1H，11H-全氟十一烷基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等物质具有较好的相容性。本专利技术又进一步将第二包层涂料包涂在第一包层涂料层外；本专利技术第二包层涂料中的2-(1-萘基)乙醇上含有的羟基能够与光纤表面的酰氯基发生亲核取代反应，进而将2-(1-萘基)乙醇单体修饰在光纤表面。2-(1-萘基)乙醇单体在光纤表面的修饰有助于改善包层涂料与光纤表面的结合能力，改善涂层的剥落、脱离问题。本专利技术需要严格控制三乙胺、四氢呋喃的比例关系，该比例可保证2-(1-萘基)乙醇单体在光纤上的修饰反应顺利进行。本专利技术又进一步将第三包层涂料包涂在第二包层涂料外；本专利技术第三包层涂料中的甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙戊酸羟乙基与光纤上的2-(1-萘基)乙醇在紫外光、加热条件、偶氮二异丁腈的协效作用下发生自由基聚合，形成高分子聚合物包覆在光纤表面；与此同时，第三包层涂料中的1H，1H，11H-全氟十一烷基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、巯丙基三甲氧基硅烷在光引发剂、紫外光的作用下也发生了聚合。两种聚合物高分子相互交联，并形成致密稳定的网络结构，从而将游离的氟烷基分子链进行固定，改善了折射率问题。包层涂料在光纤表面形成的包层涂层与光纤表面结合力优异，不易发生脱落、褶皱问题。包层涂料在光纤表面形成的高分子聚合物还具有优异的柔性和绝缘性，可以有效减少光纤在弯折过程中受到的冲击力，避免光纤断裂。绝缘性有利于防止电磁辐射对一些特种光纤造成的影响，提高光纤的安全性和信号传输效率。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术制得的包层涂料能够在光纤表面形成致密稳定的网络结构，从而将游离的氟烷基分子链进行固定，改善了折射率问题。本专利技术所述包层涂料与光纤表面结合力优异，不易发生脱落、褶皱问题。包层涂料在光纤表面形成的高分子聚合物还具有优异的柔性和绝缘性，可以有效减少光纤在弯折过程中受到的冲击力，避免光纤断裂。绝缘性有利于防止电磁辐射对一些特种光纤造成的影响，提高光纤的安全性和信号传输效率。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低折射率光纤包层涂料，其特征在于：包括第一包层涂料、第二包层涂料、第三包层涂料；将所述第一包层涂料、第二包层涂料、第三包层涂料按照由内至外的包涂顺序依次包涂在光纤表面，形成第一包层涂料层、第二包层涂料层、第三包层涂料层。/n

【技术特征摘要】
1.一种低折射率光纤包层涂料，其特征在于：包括第一包层涂料、第二包层涂料、第三包层涂料；将所述第一包层涂料、第二包层涂料、第三包层涂料按照由内至外的包涂顺序依次包涂在光纤表面，形成第一包层涂料层、第二包层涂料层、第三包层涂料层。


2.根据权利要求1所述的一种低折射率光纤包层涂料，其特征在于：所述第三包层涂料各原料组分如下：以重量份计，甲基丙烯酸缩水甘油酯40-50份、甲基丙戊酸羟乙基20-30份、1H，1H，11H-全氟十一烷基丙烯酸酯20-30份、季戊四醇三丙烯酸酯10-20份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15-25份、光引发剂1-3份、巯丙基三甲氧基硅烷0.5-1份。


3.根据权利要求1所述的一种低折射率光纤包层涂料，其特征在于：所述第二包层涂料包括各原料组分如下：以重量份计，溶剂A50-60份、2-(1-萘基)乙醇8-12份、偶氮二异丁腈3-5份；其中溶剂A包括三乙胺、四氢呋喃，所述三乙胺、四氢呋喃的质量比例为1：(10-15)。


4.根据权利要求1所述的一种低折射率光纤包层涂料，其特征在于：第一包层涂料包括巯基乙酸、氯化亚砜、氟化丙烯酸树脂，所述巯基乙酸、氯化亚砜、氟化丙烯酸树脂的质量比例为(5-7)：3：2。


5.根据权利要求2所述的一种低折射率光纤包层涂料，其特征在于：所述光引发剂为裂解型光引发剂2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮。


6.一种低折射率光纤包层涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将巯基乙酸、氯化亚砜、氟化丙烯酸树脂按一定比例搅拌反应30-60min，得第一包层涂料；
步骤二：将三...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈亚汝，郑超，田国荣，
申请(专利权)人：上海先权光纤科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31