一种半干式光纤带光缆制造技术

本发明专利技术公开了一种半干式光纤带光缆，具体包括含Ce、Sc、Y的高硅氧石英光纤和含N

【技术实现步骤摘要】
一种半干式光纤带光缆


[0001]本专利技术属于通信线缆
，主要涉及一种光缆，特别涉及一种半干式光纤带光缆。

技术介绍

[0002]信息时代飞速发展的今天，为加快推进和光纤宽带网络发展，扩大覆盖范围，各运营商正大力发展光纤到户的解决方案，对光缆的芯数提出了更高的要求。由于接入网入户的这段光缆路由情况复杂多变，对光缆的技术指标和敷设方式提出了许多新的要求。当光缆要在居民小区中敷设时，在小区内敷设大型通信管道肯定有一定的困难，如采用架空敷设，就破坏了优美的景观环境，同时线路自身也不安全。由于市场对带宽的旺盛需求和施工效率的要求，本专利技术开发了一种半干式光纤带光缆，并且该光缆结构设计简单、使用无卤阻燃剂对环境友好、力学性能优异。
[0003]光缆的主要内核还是光纤，稀土掺杂石英玻璃光纤与石英光纤无源器件系统兼容性好，但传统制备工艺难以实现稀土离子的高浓度掺杂，本专利技术利用溶胶凝胶法和高温烧结工艺，制备了含Ce、Sc、Y的高硅氧石英光纤，并且可与商用无源光纤进行熔接，有利于更好的推广应用。
[0004]近年来，席卷全球的“无卤阻燃化”提示了环保与人类间和谐发展的重要性，无卤阻燃剂的加入缩短了聚合物的燃烧时间，也抑制了有害气体的产生。因此。本专利技术将磷和氮配合使用，制备出磷
‑
氮协共掺杂的稳定阻燃剂N
‑
SiB
‑
P，并将其应用于光缆中，有利于光缆的推广使用。

技术实现思路

[0005]针对以上问题，本专利技术制备了一种半干式光纤带光缆，其中包含Ce、Sc、Y的高硅氧石英光纤，并在光缆中使用了稳定的阻燃剂N
‑
SiB
‑
P，具体合成步骤如下：
[0006]S1、制备含Ce、Sc、Y的溶胶：称取质量比为2
‑
3％的CeO2或CeCl3、4
‑
6％的Sc2O3或ScCl3、2
‑
5％的Y2O3或YCl3、6
‑
9％的Al2O3、0.5
‑
2％硝酸钠和60
‑
90％的SiO2或硅酸四乙酯TEOS溶于去离子水中，在30
‑
50℃条件下搅拌反应3
‑
5h。使其充分溶解，然后向其中加入乙醇作为溶剂，氨水作为催化剂，反应10
‑
30h，通过水解缩合反应最后生成透明溶胶。
[0007]S2、制备改性光纤：将外径为1100
‑
1120μm，内径为110
‑
150μm的石英毛细管的一端插入步骤S1制备的透明溶胶中，另一端与真空泵连接，进行20
‑
50s抽滤镀膜；毛细管内壁镀膜后置于80
‑
95℃加热板干燥20
‑
40min，湿膜经干燥凝胶化形成透明凝胶膜；随后将样品在O2气氛下1000
‑
1200℃热处理20
‑
60min；薄膜玻璃化后，选用激光器光纤熔接机进行熔融拉锥，石英毛细管经一次拉锥后外径为300
‑
500μm，二次拉锥后得到外径110
‑
130μm，芯径3
‑
5μm的掺杂Ce、Sc、Y元素的石英光纤。
[0008]S3、制备阻燃剂：将质量比为30
‑
40％的9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物(DOPO)或次磷酸钠加入30
‑
40％的四氢呋喃中，待其完全溶解后，再将5
‑
12％的引发剂偶氮
二异丁腈(AIBN)和5
‑
15％二甲氧基甲基乙烯基硅氧烷加入其中，最后在氮气保护下反应10
‑
50h，制备了侧基上带有DOPO的二甲氧基乙烯基硅氧烷。得到浅淡黄色均匀透明液体，经减压蒸馏后，在真空烘箱中烘干10
‑
20h后，最后得到浅淡黄色液体；
[0009]S4、将步骤S3制备的浅淡黄色的液体和10
‑
30％的硼酸加入四氢呋喃中，用盐酸调节PH≈1，反应10
‑
25h后，经过减压蒸馏得到淡黄色固体，最后经过甲醇和丙酮的反复洗涤得到白色固体，然后将白色固体在NH3氛围中煅烧400
‑
500℃，保温2
‑
3h后，离心干燥，即可获得含氮磷的硼化硅阻燃剂N
‑
SiB
‑
P。
[0010]S5、阻燃聚乙烯：在130
‑
160℃条件下，将聚乙烯塑炼，然后同时加入步骤S4制备的含氮磷的硼化硅阻燃剂N
‑
SiB
‑
P和抗氧剂混炼10
‑
30min。
[0011]S6、将步骤S2制备的光纤套入高模量的聚酯材料做成的松套管中，套管内填充防水化合物。缆芯的中心是一根金属加强芯，金属加强芯外还需挤上一层步骤S5制备的阻燃乙烯电缆料。松套管围绕中心加强芯绞合成紧凑的圆形缆芯，缆芯内的缝隙充以阻水填充物。涂塑铝带纵包后挤制聚乙烯护套成缆。
[0012]优选地：所述步骤S1选用的Ce、Sc、Y源分别为CeCl3、ScCl3和YCl3。
[0013]优选地：所述步骤S1选用Si源为硅酸四乙酯。
[0014]优选地：所述步骤S2制备的石英毛细管外径为1100μm，内径为110μm。
[0015]优选地：所述步骤S3中选用的磷源为9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物。
[0016]本专利技术的有益效果在于：
[0017]1、本专利技术制备的Ce、Sc、Y掺杂石英光纤具有物化性能稳定、机械强度高、易于系统集成的优点。
[0018]2、本专利技术利用溶胶凝胶法和高温烧结工艺制备的高硅氧石英光纤可与商用无源光纤进行熔接，有利于更好的推广应用。
[0019]3、本专利技术制备的阻燃剂将磷和氮配合使用，制备出磷
‑
氮协共掺杂的稳定阻燃剂N
‑
SiB
‑
P，高温下含氮磷的化合物具有发泡剂的作用与磷化物在材料表面形成膨胀性焦炭层，起到隔热阻氧的作用。
[0020]4、本专利技术制备的阻燃剂为无卤阻燃剂，对环境友好。
[0021]5、本专利技术制备的光缆应用广泛，有较好的经济效益。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半干式光纤带光缆，包括Ce、Sc、Y掺杂的高硅氧石英光纤和阻燃剂N
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SiB
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P，其特征在于：具体合成步骤如下：S1、称取质量比为2
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3％的CeO2或CeCl3、4
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6％的Sc2O3或ScCl3、2
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5％的Y2O3或YCl3、6
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9％的Al2O3、0.5
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2％硝酸钠和60
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90％的SiO2或硅酸四乙酯TEOS溶于去离子水中，在30
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50℃条件下搅拌反应3
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5h，使其充分溶解；然后向其中加入乙醇作为溶剂，氨水作为催化剂，反应10
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30h，通过水解缩合反应最后生成透明溶胶；S2、将外径为1100
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1120μm，内径为110
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150μm的石英毛细管的一端插入步骤S1制备的透明溶胶中，另一端与真空泵连接，进行20
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50s抽滤镀膜；毛细管内壁镀膜后置于80
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95℃加热板干燥20
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40min，湿膜经干燥凝胶化形成透明凝胶膜；随后将样品在O2气氛下1000
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1200℃热处理20
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60min；薄膜玻璃化后，选用激光器光纤熔接机进行熔融拉锥，石英毛细管经一次拉锥后外径为300
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500μm，二次拉锥后得到外径110
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130μm，芯径3
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5μm的掺杂Ce、Sc、Y元素的石英光纤；S3、将质量比为30
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40％的9，10
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二氢
‑9‑
氧杂
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10
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磷杂菲
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10
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氧化物或次磷酸钠加入30
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40％的四氢呋喃中，待其完全溶解后，再将5
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12％的引发剂偶氮二异丁腈和5
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15％二甲氧基甲基乙烯基硅氧烷加入其中，最后在氮气保护下反应10
‑
50h，制备了侧基上带有DOPO的二甲氧基乙烯基硅氧烷；得到浅淡黄色均匀透明液体，经减压蒸馏后，在真空烘箱中烘干10
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20h后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫东，孙琳，陈安民，周青，张桂林，王江山，
申请(专利权)人：宏安集团有限公司，
类型：发明
国别省市：