CN101717204B - 一种光纤涂敷用高折射率uv光固化涂层胶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种UV光固化涂层胶，特别涉及一种光纤涂敷用的高折射率UV光固化涂层胶。该UV光固化涂层胶包括：(1)环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等预聚物；(2)丙烯酸酯类活性单体；(3)自由基型光引发剂及其它助剂。各组分重量百分比含量为：预聚物20—80％，活性单体20—80％，光引发剂及其它助剂1—10％。本发明的光纤涂敷用UV光固化涂层胶折射率高、透光性好，并且固化速度快、生产成本低、生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及UV光固化涂层胶领域。特别是，本发明涉及一种光纤涂敷用高折射率UV光固化涂层胶。
技术背景
光纤在拉丝成型过程中，微细的伤痕或晶格缺陷等不均匀非连续的部份，成为引起光纤断裂的起点；空气中的潮气、灰尘等是引起光纤破损的外界影响因素。为提高光纤的强度，确保光通迅的可靠性能，一般在光纤表面涂敷一层有机涂层胶。
为了防止泄漏的光再返回芯线，降低光纤的传输容量，要求光纤涂层胶的折射率高。在光纤表面涂敷高折射率的涂层胶，除了能防止泄漏的光返回芯线之外，还能克服外界光线给传输中的光信号带来影响。目前，一般市售的UV光固化胶的折射率较低，在1.48—1.51之间；光纤涂敷用涂层胶要求的折射率一般大于1.54，最好大于1.56。
光纤涂敷用涂层胶中一旦混入杂质，将成为影响光纤强度的新的因素。因此，光纤涂敷用涂层胶除要求具有较高的折射率之外，还必须为高纯度、均质、透明。
在光纤的拉丝成型过程中，涂胶槽和固化装置位于光纤拉丝机和卷筒之间，因此光纤涂敷用涂层胶须具备快速固化的性能，以满足光纤成型过程中连续化拉丝工艺的要求。UV光固化技术具有固化时100％成膜，无溶剂挥发污染问题，并且固化速度快、生产效率高、节省能源的特点，近年来得到了快速发展，已广泛用于涂料、印刷油墨和粘合剂及其他电子产品领域。本发明的UV光固化涂层胶均质、透明、折射率高，并且固化速度快，满足光纤涂敷用涂层胶的要求。
发明内容
在光纤涂敷用涂层胶的制备中，中国专利CN 85 1 02878A介绍了一种光导纤维用高折光率有机硅涂层胶的制法，其制备的有机硅涂层胶的折光率较低，为1.43—1.54，不能满足光纤使用的实际需要。日本专利特开昭57—183337采用混合氯硅烷共水解法制备高折光率的涂层胶。此法要求原料纯度高，水解过程中放出有强烈腐蚀性的氯化氢气体，给制备工艺带来许多困难。日本专利特开昭57—17448采用非活性的溶剂为铂类催化荆的分散剂，这不仅影响其催化活性，而且当涂层胶通过固化炉时，容易发生火灾。日本专利特开昭58—18606和特开昭58—19370使用低沸点的二甲基氯硅烷作为合成涂层胶交联剂的原料，而且又直接采用易燃性的二甲基丁炔醇为抑制剂。这些提案，对于涂层胶的产业化生产和光纤涂敷过程中的安全性，都带来了难以克服的缺陷。
本发明的目的是提供一种光纤涂敷用高折射率UV光固化涂层胶，要求此UV光固化涂层胶均质、透明、折射率高、固化速度快。
本发明的技术方案是：
一种光纤涂敷用高折射率的UV光固化涂层胶，它包括：(1)预聚物；(2)活性单体；(3)光引发剂及其它助剂。各组分重量百分比含量为：
预聚物 20—80％
活性单体 20—80％
光引发剂及其它助剂 1—10％
一种优选方案，其中所述的预聚物是环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚烯烃丙烯酸酯之一或其组合物。
一种优选方案，其中所述的活性单体之一是丙烯酸酯，优选1，6—己二醇二丙烯酸酯、1，4—丁二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2—乙基己丙基丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基壬基酚丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基双酚A二丙烯酸酯、三甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊六醇五丙烯酸酯。
一种优选方案，其中所述的活性单体之二是含硫或除氟以外的卤族元素或芳环的丙烯酸酯，优选2—甲基丙烯酰硫基甲基—1，4—二硫杂环己烷、甲基丙烯酸-2-苯基硫代乙硫醇酯、4，4’—二巯基二苯硫醚双甲基丙烯酸酯。
一种优选方案，其中所述的光引发剂为自由基型光引发剂，优选Irgacure184、Darocure1173；其中所述的助剂包括促进剂、消泡剂，优选三羟甲基丙烷为促进剂，T-1000A型消泡剂。
本发明的光纤涂敷用高折射率的UV光固化涂层胶由预聚物、活性单体、光引发剂及其它助剂组成。预聚物是UV光固化涂层胶的关键组分，依据所涂敷材料的不同可以选择不同类型的预聚物，或不同预聚物的组合，预聚物的种类、官能度和分子量决定涂层胶的基本性质，如韧性、可塑性、固化收缩率及粘接性能。本发明中的预聚物可以是环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚烯烃丙烯酸酯之一或其组合物。
活性单体在UV光固化涂层胶中的作用是调节体系粘度、增进涂层胶与被涂敷材料表面的润湿性、改进固化速度和改善固化前后材料的各种性能，如柔韧性、硬度等。本发明中，活性单体之一是丙烯酸酯，此类单体在活性单体中的重量百分比含量为10—90％；活性单体之二是含硫或除氟以外的卤族元素或芳环的丙烯酸酯，此类单体本身具有较高的折射率，与其它活性单体和预聚物的相容性较好，在活性单体中的重量百分比含量为10—90％。
本发明选用的光引发剂为自由基型光引发剂，它可以是：Irgacure651、Irgacure184、Darocure1173、Irgacure907、TPO等。光引发剂可以单独使用，也可以组合使用，主要根据要求的固化速度、涂层胶厚度及颜色决定。本发明选用的助剂包括促进剂、消泡剂，促进剂如三羟甲基丙烷等，消泡剂如T-1000A等。
本发明的光纤涂敷用高折射率UV光固化涂层胶的配制过程是：在不锈钢桶中加入光引发剂和活性单体，搅拌溶解，加入预聚物和助剂，搅拌溶解后加入消泡剂，混合搅拌均匀即得到UV光固化涂层胶。
本发明的光纤涂敷用高折射率UV光固化涂层胶可在数十秒内固化，可以缩短设备的干燥通道，大大降低能源消耗；并且涂敷过程适合于光纤拉丝成型的连续化生产，有利于提高生产效率。
具体实施方式
由以下实施例对本发明加以进一步说明，但本发明不被以下实施例所限制。
实施例1
配方1：
环氧丙烯酸酯(江苏三木集团6104) 20
聚氨酯丙烯酸酯(江苏三木集团SM6201) 20
1，6—己二醇二丙烯酸酯(江苏三木集团SM626) 15
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(江苏三木集团SM631) 15
甲基丙烯酸-2-苯基硫代乙硫醇酯 15
2—甲基丙烯酰硫基甲基—1，4—二硫杂环己烷 10
Irgacure184(CIBA公司) 3
三羟甲基丙烷(江苏波力奥化工有限公司) 1.5
消泡剂(江苏腾达助剂厂T-1000A) 0.5
在不锈钢桶中加入光引发剂和活性单体，搅拌溶解，加入预聚物和助剂搅拌，溶解后加入消泡剂混合搅拌均匀，得到光纤涂敷用高折射率UV光固化涂层胶，待用。
在光纤成型过程中，涂胶槽和UV光固化装置位于光纤拉丝机和卷筒之间。将配制好的UV光固化涂层胶注入涂胶槽中，当连续拉丝成型的光纤以单线型式60米/分钟的速度通过涂胶槽后，又穿过低温200型UV固化机(河北保定勤诚电子设备厂)，固化成透明弹性涂层。固化后的涂层胶厚度为26微米，表面光滑，能够均匀而牢固地粘附在光纤表面。
涂层胶折射率测试：将配制好的UV光固化涂层胶滴入样品槽中，将其放于ZT1365型箱式UV固化机(河北保定勤诚电子设备厂)固化成胶片，涂层胶胶片在2WAJ型阿贝折射仪上测定其折射率，重复三次，取平均值，为1.542。
实施例2
配方2：
环氧丙烯酸酯(江苏三木集团6107) 20
聚氨酯丙烯酸酯(江苏三木集团SM6318) 20
1，4—丁二醇二丙烯酸酯(江苏三木集团SM624) 10
三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(江苏三木集团SM632) 10
甲基丙烯酸-2-苯基硫代乙硫醇酯 20
4，4’—二巯基二苯硫醚双甲基丙烯酸酯 15
Irgacure184(CIBA公司) 1
Darocure1173 2
三羟甲基丙烷(江苏波力奥化工有限公司) 1.5
消泡剂(江苏腾达助剂厂T-1000A) 0.5
在不锈钢桶中加入光引发剂和活性单体，搅拌溶解，加入预聚物和助剂搅拌，溶解后加入消泡剂混合搅拌均匀，得到光纤涂敷用高折射率UV光固化涂层胶，待用。
在光纤成型过程中，涂胶槽和UV光固化装置位于光纤拉丝机和卷筒之间。将配制好的UV光固化涂层胶注入涂胶槽中，当连续拉丝成型的光纤以单线型式60米/分钟的速度通过涂胶槽后，又穿过低温200型UV固化机(河北保定勤诚电子设备厂)，固化成透明弹性涂层。固化后的涂层胶厚度为31微米，表面光滑，能够均匀而牢固地粘附在光纤表面。
将配制好的UV光固化涂层胶滴入样品槽中，将其放于ZT1365型箱式UV固化机(河北保定勤诚电子设备厂)固化成胶片，涂层胶胶片在2WAJ型阿贝折射仪上测定其折射率，重复三次，取平均值，为1.556。
Claims (2)
1.一种光纤涂敷用高折射率的UV光固化涂层胶，其特征是组分及重量百分比为：
2.一种光纤涂敷用高折射率的UV光固化涂层胶，其特征是组分及重量百分比为：
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