CN104749724B - 一种新型高阻燃性光纤填充膏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆线材料技术领域，具体涉及一种新型高阻燃性光纤填充膏及其制备方法。所述的环保光纤填充膏的原料包括：基础油、抗氧化剂、增稠剂、阻燃剂、阻水剂、缓冲剂。本发明提到的氢氧化铝微粉的制备工艺，使得氢氧化铝微粉具有阻燃、消烟和填充等多重功能，能与多种物质产生协同效应，提高电缆护套料的阻燃性能，提高安全性能，保护环境，延长其使用寿命。延长了其使用寿命，提高耐热性能。

Description

一种新型高阻燃性光纤填充膏及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆线材料技术领域，具体涉及一种新型高阻燃性光纤填充膏及其制备方法。

背景技术

随着光通信事业的飞速发展，光缆的需求量与日俱增；光通信事业的蒸蒸日上给人们的日常生活带来了极大的便利，人们的日常生活( 手机、电脑、电视、网络等) 已离不开光通信；众所周知，光通信是靠光缆传输信息的，光缆的核心材料是光纤，光纤的保护神是光纤填充膏；光纤在水份、潮气和应力的作用下，会产生应力腐蚀，在含氢环境中会产生氢损；光纤一但受到应力、腐蚀和氢损将会大大降低光缆信息的传输性能，最致命的现象是光缆在恶劣高温气候条件下或在燃烧环境中，光缆将会完全丧失信息传输性能，这种现象的产生对社会带来的后果可想而知，不单对人们的日常生活和工作带来极大不便，对国家建设也将会产生严重影响。

申请公布号为CN 102902026 A的中国专利“一种用于聚丙烯套管光缆的光纤填充膏及其制备方法”涉及一种新型的用于聚丙烯套管光缆的光纤填充膏，其主要由合成油A、高粘度合成油B、增粘剂、粘度指数改进剂、稠化剂、增稠剂、抗氧剂构成。还提供了本发明的制备方法。本发明适用于聚丙烯材料生产的光纤松套管的光纤填充膏，其主要特性是与聚丙烯材料具有优良的相容性(80℃、672h 重量增重比小于等于15％；而普通纤膏同等试验条件下重量增重比大于30％ )、胶体安定性和氧化安定性、耐热性、耐候性、体系不分油、酸值小；抗水性强，不乳化，高温滴流好，耐高低温，更有利于控制松套管中光纤的余长。从而使光纤在聚丙烯松套管内及缆芯在缆内可始终处于最自由的无应力状态，确保光缆性能传输。

授权公告号为CN 102005263 B的中国专利“光电缆用阻燃光纤填充膏及其制备方法”主要由基础油、分油抑制剂、抗氧剂、有机稠化剂、无机稠化剂、有机阻燃剂和无机阻燃剂构成。还提供了本发明的制备方法。本发明光电缆用阻燃光纤填充膏的主要特性是触变指数高，耐高低温且具有阻燃性能，它可使光缆在高温环境中光纤在松套管内及缆芯在缆内可始终处于最自由的无应力状态。

上述两项专利选用的阻燃剂均为普通氢氧化铝，但是普通氢氧化铝作为阻燃剂时具有阻燃、抑烟等优点，但其填充量大、与有机聚合物相容性差及失水温度低等缺陷严重限制了其在阻燃市场的深广应用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种新型高阻燃性光纤填充膏及其制备方法，能够提高其阻燃性能，保护环境，使用期限长。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种新型高阻燃性光纤填充膏，环保光纤填充膏的原料包括：基础油、抗氧化剂、增稠剂、阻燃剂、阻水剂、缓冲剂。

优选的，所述的原料的消耗量（质量份数）：

基础油 50-60份；

抗氧化剂 10-20份；

增稠剂 10-20份；

阻燃剂 3-7份；

阻水剂 1-5份；

缓冲剂 1-5份。

优选的，所述的基础油为乙烯三乙氧基硅烷，所述的抗氧化剂为特丁基对苯二酚，所述的增稠剂为羧甲基纤维素，所述的阻燃剂为氢氧化铝微粉，所述的阻水剂为聚丙烯酸钠盐，所述的缓冲剂为乙烯三乙氧基硅烷。

优选的，所述的原料的消耗量（质量份数）：

乙烯三乙氧基硅烷 50-60份；

特丁基对苯二酚 10-20份；

羧甲基纤维素 10-20份；

氢氧化铝微粉 3-7份；

聚丙烯酸钠盐 1-5份；

乙烯三乙氧基硅烷 1-5份。

优选的，所述的原料的消耗量（质量份数）：

乙烯三乙氧基硅烷 55份；

特丁基对苯二酚 15份；

羧甲基纤维素 15份；

氢氧化铝微粉 5份；

聚丙烯酸钠盐 3份；

乙烯三乙氧基硅烷 3份。

一种新型高阻燃性光纤填充膏的制备方法，包括：

将上述质量份数的抗氧化剂、增稠剂、阻燃剂、阻水剂、缓冲剂依次加入到基础油中，升温搅拌，升到一定温度，停止升温，继续搅拌一定时间，停止搅拌，得到胶状物；

将所得到的胶状物进行研磨，抽真空，去除气泡，过滤，得到光纤填充膏。

优选的，所述的一定温度为180-190℃，所述的一定时间为4-5小时。

优选的，所述的氢氧化铝微粉的制备工艺为：

1）将氢氧化铝和液碱加热使氢氧化铝完全溶解，过滤，离心，获得铝酸钠溶液；

2）将氢氧化铝和水放置到卧式球磨机内制取活性氢氧化铝晶种；

3）向制备好的铝酸钠溶液中边搅拌边加入活性氢氧化铝晶种，种子率为5%，反应温度控制在70℃，在搅拌情况下种分4小时后停止搅拌，自然沉降、过滤，并水洗多次进入压滤机，制得氢氧化铝半成品；

4）向上述氢氧化铝半成品中加入表面改性剂制成氢氧化铝浆状后，加入溶解在丙醇中的0.2%的3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷，搅拌半小时后，过滤烘干，即可获得氢氧化铝微粉。

优选的，所述的氢氧化铝的质量份数为60-90份，液碱的质量份数为20-30份，水的质量份数为10-20份，表面改性剂的质量份数为1-3份，丙醇的质量份数为5-10份，3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷的质量份数为3-5份，所述的表面改性剂为N-（β-氨乙基）-α-氨丙基三甲氧基硅烷。

本发明的有益效果是：

1、本发明所述的环保光纤填充膏的原料包括：基础油、抗氧化剂、增稠剂、阻燃剂、阻水剂、缓冲剂。本发明提到的氢氧化铝微粉的制备工艺，使得氢氧化铝微粉具有阻燃、消烟和填充等多重功能，能与多种物质产生协同效应，提高电缆护套料的阻燃性能，提高安全性能，保护环境，延长其使用寿命。延长了其使用寿命，提高耐热性能。

2、本发明所述的基础油为乙烯三乙氧基硅烷，所述的抗氧化剂为特丁基对苯二酚，能够有效的抑制霉菌对电缆的侵蚀。所述的增稠剂为羧甲基纤维素，所述的阻水剂为聚丙烯酸钠盐，滴点较高，不容易造成滴流。所述的缓冲剂为乙烯三乙氧基硅烷，具有较好的相容性能。

3、本发明的工艺制备过程相较于传统工艺来说，制备方法更加简单，生产效率更高，更节能。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明的氢氧化铝微粉的工艺流程图；

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例一

如图1、图2所示，本发明所述的一种新型高阻燃性光纤填充膏的制备方法，按照下列步骤依次进行：

1）将质量份数分别为40份、20份的氢氧化铝和液碱加热使氢氧化铝完全溶解，过滤，离心，获得铝酸钠溶液；

2）将质量份数分别为20份、10份的氢氧化铝和水放置到卧式球磨机内制取活性氢氧化铝晶种；

3）向制备好的铝酸钠溶液中边搅拌边加入活性氢氧化铝晶种，种子率为5%，反应温度控制在70℃，在搅拌情况下种分4小时后停止搅拌，自然沉降、过滤，并水洗多次进入压滤机，制得氢氧化铝半成品；

4）向上述氢氧化铝半成品中加入质量份数为1份的N-（β-氨乙基）-α-氨丙基三甲氧基硅烷制成氢氧化铝浆状后，加入溶解在质量份数为3份的丙醇中的质量份数为3份的0.2%的3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷，搅拌半小时后，过滤烘干，即可获得氢氧化铝微粉。

5）将质量份数分别为10份、10份、10份、3份、1份、1份的特丁基对苯二酚、羧甲基纤维素、氢氧化铝微粉、聚丙烯酸钠盐、乙烯三乙氧基硅烷依次加入到质量份数为50份的乙烯三乙氧基硅烷中，升温搅拌，升到180℃，停止升温，继续搅拌4小时，停止搅拌，得到胶状物；

6）将所得到的胶状物进行研磨，抽真空，去除气泡，过滤，得到光纤填充膏。

实施例二

与实施例一相比，氢氧化铝的质量份数为75份，液碱的质量份数为25份，水的质量份数为15份，N-（β-氨乙基）-α-氨丙基三甲氧基硅烷的质量份数为2份，丙醇的质量份数为7份，3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷的质量份数为4份。乙烯三乙氧基硅烷的质量份数为55份；特丁基对苯二酚的质量份数为15份；羧甲基纤维素的质量份数为15份；氢氧化铝微粉的质量份数为5份；聚丙烯酸钠盐的质量份数为3份；乙烯三乙氧基硅烷的质量份数为3份。其它工艺流程与实施例一相同。

实施例三

与实施例一相比，氢氧化铝的质量份数为90份，液碱的质量份数为30份，水的质量份数为20份，N-（β-氨乙基）-α-氨丙基三甲氧基硅烷的质量份数为3份，丙醇的质量份数为10份，3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷的质量份数为5份。乙烯三乙氧基硅烷的质量份数为60份；特丁基对苯二酚的质量份数为20份；羧甲基纤维素的质量份数为20份；氢氧化铝微粉的质量份数为7份；聚丙烯酸钠盐的质量份数为5份；乙烯三乙氧基硅烷的质量份数为5份。其它工艺流程与实施例一相同。

表一 光纤填充膏的性能

试验项目	指标	实施例一	实施例二	实施例三
					200℃下热稳定时间	≥80	250	300	320
外观		无色透明	无色透明	无色透明
					闪点/℃	≥150	240	245	256
析油/%	≦2.0	0.09	0.08	0.08
					含水量/%	≦0.1	0.015	0.02	0.015

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种新型高阻燃性光纤填充膏，其特征在于：环保光纤填充膏的原料包括：基础油、抗氧化剂、增稠剂、阻燃剂、阻水剂、缓冲剂；

所述的新型高阻燃性光纤填充膏的制备方法：

将一定质量份数的特丁基对苯二酚、羧甲基纤维素、氢氧化铝微粉、聚丙烯酸钠盐、乙烯三乙氧基硅烷依次加入到乙烯三乙氧基硅烷中，升温搅拌，升到一定温度，停止升温，继续搅拌一定时间，停止搅拌，得到胶状物；

将所得到的胶状物进行研磨，抽真空，去除气泡，过滤，得到光纤填充膏；

所述的氢氧化铝微粉的制备工艺为：

将氢氧化铝和液碱加热使氢氧化铝完全溶解，过滤，离心，获得铝酸钠溶液；

将氢氧化铝和水放置到卧式球磨机内制取活性氢氧化铝晶种；

向制备好的铝酸钠溶液中边搅拌边加入活性氢氧化铝晶种，种子率为5%，反应温度控制在70℃，在搅拌情况下种分4 小时后停止搅拌，自然沉降、过滤，并水洗多次进入压滤机，制得氢氧化铝半成品；

向上述氢氧化铝半成品中加入表面改性剂制成氢氧化铝浆状后，加入溶解在丙醇中的0.2% 的3- 缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷，搅拌半小时后，过滤烘干，即可获得氢氧化铝微粉；

所述的氢氧化铝的质量份数为60-90 份，液碱的质量份数为20-30 份，水的质量份数为10-20 份，表面改性剂的质量份数为1-3 份，丙醇的质量份数为5-10 份，3- 缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷的质量份数为3-5 份，所述的表面改性剂为N-（β- 氨乙基）-α- 氨丙基三甲氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的一种新型高阻燃性光纤填充膏，其特征在于：所述的原料的消耗量（质量份数）：

基础油 50-60 份；

抗氧化剂 10-20 份；

增稠剂 10-20 份；

阻燃剂 3-7 份；

阻水剂 1-5 份；

缓冲剂 1-5 份。

3.根据权利要求2所述的一种新型高阻燃性光纤填充膏，其特征在于：所述的基础油为乙烯三乙氧基硅烷，所述的抗氧化剂为特丁基对苯二酚，所述的增稠剂为羧甲基纤维素，所述的阻燃剂为氢氧化铝微粉，所述的阻水剂为聚丙烯酸钠盐，所述的缓冲剂为乙烯三乙氧基硅烷。

4.根据权利要求3所述的一种新型高阻燃性光纤填充膏，其特征在于：所述的原料的消耗量（质量份数）：

乙烯三乙氧基硅烷 50-60 份；

特丁基对苯二酚 10-20 份；

羧甲基纤维素 10-20 份；

氢氧化铝微粉 3-7 份；

聚丙烯酸钠盐 1-5 份；

乙烯三乙氧基硅烷 1-5 份。

5.根据权利要求4所述的一种新型高阻燃性光纤填充膏，其特征在于：所述的原料的消耗量（质量份数）：

乙烯三乙氧基硅烷 55 份；

特丁基对苯二酚 15 份；

羧甲基纤维素 15 份；

氢氧化铝微粉 5 份；

聚丙烯酸钠盐 3 份；

乙烯三乙氧基硅烷 3 份。

6.根据权利要求1所述的一种新型高阻燃性光纤填充膏的制备方法，其特征在于：所述的一定温度为180-190℃，所述的一定时间为4-5 小时。