一种高反射率低波损的空心光纤及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高反射率低波损的空心光纤及其制备方法，涉及光纤技术领域。本发明专利技术在制备高反射率低波损的空心光纤时，先将乙酰乙酸铝和丙烯酸碳酰胺基三丙酮氰氧基硅烷混合，形成氧化铝凝胶网络、二氧化硅凝胶网络和5,5

【技术实现步骤摘要】
一种高反射率低波损的空心光纤及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光纤
，具体为一种高反射率低波损的空心光纤及其制备方法。

技术介绍

[0002]光导纤维，简称光纤，是一种光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理传输的光传导工具。通常光纤的一端的发射设备使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收设备使用光敏组件检测脉冲。光纤的材料对光纤的传输特性起到了决定性的作用。根据选择介质材料的不同，可将光纤分为三大类：玻璃光纤、晶体光纤以及空心光纤。
[0003]其中，空心光纤主要用于能量传送，可供X射线、紫外线和远红外线光能传输。空心光纤结构有两种：一是将玻璃作成圆筒状，其纤芯与包层原理与阶跃型相同。利用光在空气与玻璃之间的全反射传播。由于，光的大部分可在无损耗的空气中传播，具有一定距离的传播功能。二是使圆筒内面的反射率接近1，以减少反射损耗。在日常使用过程中，人们发现空心光纤的反射率较低，其反射损耗较高，且使用过程中极易断裂，大大地增加了空心光纤的使用成本。因此，提高反射率的同时增加空心光纤的拉伸强度成为当前
亟待解决的技术难题。
[0004]本专利技术关注到了这一现象，通过制备高反射率低波损的空心光纤来解决这一难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高反射率低波损的空心光纤及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种高反射率低波损的空心光纤，所述高反射率低波损的空心光纤是利用苯甲酸银溶液对空心光纤坯料进行电辅助高温浸渍制备得到。
[0008]进一步的，所述空心光纤坯料是由乙酰乙酸铝和丙烯酸碳酰胺基三丙酮氰氧基硅烷制备得到。
[0009]进一步的，所述电辅助高温浸渍是将空心光纤坯料浸渍在苯甲酸银溶液中进行电处理。
[0010]一种高反射率低波损的空心光纤的制备方法，所述高反射率低波损的空心光纤的制备方法包括以下制备步骤：
[0011](1)将空芯光纤母粒放入中空螺旋挤出机经挤出温度180～200℃挤出成型，制备得到空心光纤坯料；
[0012](2)在氩气保护条件下，将空心光纤坯料浸入其质量5～7倍的苯甲酸银溶液中，以空心光纤坯料为阴极，银板为阳极，苯甲酸银溶液为电极液，电处理2～3min，加入空心光纤
坯料质量0.8～1.2倍的质量分数为0.1％的对甲苯磺酸溶液混合均匀，继续加入空心光纤坯料质量0.6～0.8倍的十二烷基磺酸钠，升温至以60～80℃，以600～800r/min搅拌4～5h，加入空心光纤坯料质量0.5～0.7倍的质量分数为20％的硝酸溶液继续搅拌40～60min，加入氢氧化钾调节PH至8.5～9.5，继续搅拌1～3h，加入钯镍催化剂，在1.5～2.5MPa，400～600℃下搅拌3～5h，升温至660～680℃，保温20～30min，继续电处理30～40min，制备得到高反射率低波损的空心光纤。
[0013]进一步的，步骤(1)所述空心光纤坯料的内径为60～70μm，外径为120～130μm。
[0014]进一步的，步骤(1)所述空芯光纤母粒的制备方法如下：室温和氩气保护条件下，以40～60滴/min向丙烯酸碳酰胺基三丙酮氰氧基硅烷中滴加其质量2.4～4.8倍的质量分数为90～92％的乙醇溶液，以600～800r/min搅拌20～40min，继续滴加丙烯酸碳酰胺基三丙酮氰氧基硅烷质量2～4倍的乙酰乙酸铝，继续搅拌20～40min，继续滴加丙烯酸碳酰胺基三丙酮氰氧基硅烷质量0.6～0.8倍的质量分数为20％的氢氧化钠溶液，升温至90～92℃，继续搅拌50～70min，再降温至50～70℃，继续搅拌1.5～2.5h，经平行双螺杆挤出机70～90℃造粒，制备得到空心光纤母粒。
[0015]进一步的，所述丙烯酸碳酰胺基三丙酮氰氧基硅烷的制备方法如下：室温和氩气保护条件下，将丙烯酸三氯硅烷和丙酮氰醇按质量比1：2～1：4混合均匀，加入丙烯酸三氯硅烷质量0.3～0.5倍的三氯化铝，降温至
‑
10～0℃，以600～800r/min搅拌7～9h，随后升温至室温，加入丙烯酸三氯硅烷质量2～3倍的尿素，继续搅拌2～4h，制备得到丙烯酸碳酰胺基三丙酮氰氧基硅烷。
[0016]进一步的，步骤(2)所述电处理的电流密度为0.8～1.2A/dm3。
[0017]进一步的，步骤(2)所述苯甲酸银溶液的制备方法如下：在氩气保护条件下，将苯甲酸银和苯按质量比1：5～1：7混合，升温至70～80℃，以600～800r/min搅拌60～80min，保温备用，制备得到苯甲酸银溶液。
[0018]进一步的，步骤(2)所述钯镍催化剂的制备方法如下：将氧化铝、氯化钯、六水合硝酸镍与水按照质量比1：0.6：0.6：5～1：0.8：0.8：7混合均匀后浸渍4～6h，于100～120℃下干燥5～7h，400～600℃下焙烧8h，制备得到钯镍催化剂。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0020]本专利技术在制备高反射率低波损的空心光纤时，先将乙酰乙酸铝和丙烯酸碳酰胺基三丙酮氰氧基硅烷混合挤出，制备得到空心光纤坯料；随后利用苯甲酸银溶液溶液对空心光纤坯料进行电辅助高温浸渍，制备得到高反射率低波损的空心光纤。
[0021]首先，引入乙醇，使乙酰乙酸铝和丙烯酸碳酰胺基三丙酮氰氧基硅烷分别脱去乙酰乙酸和丙酮氰醇、缩合，形成氧化铝凝胶网络和二氧化硅凝胶网络，后续制备高反射率低波损的空心光纤时氧化铝还原形成铝单质，高温下铝单质熔融进入二氧化硅凝胶网络中，二氧化硅晶粒稳固地钎焊在一起，增强了空心光纤坯料的韧性；丙烯酸碳酰胺基三乙氧基硅烷中丙烯酸碳酰胺水解形成丙烯酸、碳酸和氨气，碳酸铵和丙酮氰醇反应，形成5,5
‑
二甲基咪唑，增强了空心光纤坯料的导电性能。
[0022]其次，空心光纤坯料表面5,5
‑
二甲基咪唑快速捕捉银离子，银离子还原形成的银单质与铝单质以金属键相连，在空心光纤坯料表面形成致密的金属银层，苯甲酸还原形成苯甲醛，与空心光纤坯料中乙酰乙酸乙酯和氨水反应，形成吡啶，引入钯镍催化剂将吡啶形
成2,2
‑
联吡啶，2,2
‑
联吡啶强烈吸附在银层晶体的(111)晶面上，导致银镀层形成沿(111)晶面的择优取向的同时，有效地细化了银层晶粒，增强了银层的光亮性，从而增加了高反射率低波损的空心光纤的反射率。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]为了更清楚的说明本专利技术提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在将以下实施例中制备得到的高反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高反射率低波损的空心光纤，其特征在于，所述高反射率低波损的空心光纤是利用苯甲酸银溶液对空心光纤坯料进行电辅助高温浸渍制备得到。2.根据权利要求1所述的一种高反射率低波损的空心光纤，其特征在于，所述空心光纤坯料是由乙酰乙酸铝和丙烯酸碳酰胺基三丙酮氰氧基硅烷制备得到。3.根据权利要求1所述的一种高反射率低波损的空心光纤，其特征在于，所述电辅助高温浸渍是将空心光纤坯料浸渍在苯甲酸银溶液中进行电处理。4.一种高反射率低波损的空心光纤的制备方法，其特征在于，所述高反射率低波损的空心光纤的制备方法包括以下制备步骤：(1)将空芯光纤母粒放入中空螺旋挤出机经挤出温度180～200℃挤出成型，制备得到空心光纤坯料；(2)在氩气保护条件下，将空心光纤坯料浸入其质量5～7倍的苯甲酸银溶液中，以空心光纤坯料为阴极，银板为阳极，苯甲酸银溶液为电极液，电处理2～3min，加入空心光纤坯料质量0.8～1.2倍的质量分数为0.1％的对甲苯磺酸溶液混合均匀，继续加入空心光纤坯料质量0.6～0.8倍的十二烷基磺酸钠，升温至以60～80℃，以600～800r/min搅拌4～5h，加入空心光纤坯料质量0.5～0.7倍的质量分数为20％的硝酸溶液继续搅拌40～60min，加入氢氧化钾调节PH至8.5～9.5，继续搅拌1～3h，加入钯镍催化剂，在1.5～2.5MPa，400～600℃下搅拌3～5h，升温至660～680℃，保温20～30min，继续电处理30～40min，制备得到高反射率低波损的空心光纤。5.根据权利要求4所述的一种高反射率低波损的空心光纤的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述空心光纤坯料的内径为60～70μm，外径为120～130μm。6.根据权利要求4所述的一种高反射率低波损的空心光纤的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述空芯光纤母粒的制备方法如下：室温和氩气保护条件下，以40～60滴/min向丙烯酸碳酰胺基三丙酮氰氧基硅烷中滴加其质...

【专利技术属性】
技术研发人员：马加成，
申请(专利权)人：马加成，
类型：发明
国别省市：