CN105566866A - 一种改性pbt材料、耐压松套管及采用该松套管的光缆 - Google Patents

一种改性pbt材料、耐压松套管及采用该松套管的光缆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及材料及光缆技术领域，尤其是涉及一种改性PBT材料，其特征在于，按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯、最大尺寸小于300目的玻璃纤维、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅、碳酸钙、聚碳酸酯、型号为1010的抗氧化剂、2#或5#或7#白油、丙二醇单硬脂酸酯、硅酮、胺菊脂、聚丙烯、聚乙烯、氢氧化铝、磷酸三苯酯、云母粉、顺丁烯二酸酐、十溴二苯乙烷、氧化锌、钛白粉、聚乙烯蜡。本发明还揭示了采用该材料的耐压松套管及采用该松套管的光缆。本发明具有结晶速度快、生产成的松套管抗侧压力高、生产速度快等有益技术效果。

Description

一种改性PBT材料、耐压松套管及采用该松套管的光缆
技术领域
本发明涉及材料及光缆技术领域，尤其是涉及一种改性PBT材料、耐压松套管及采用该松套管的光缆。
背景技术
随着低碳环保、节能、节支降本的需求，光缆的小型化、高密度化已成为发展的趋势，光缆中通常将光纤放置松套管中，松套管外再设置若干保护层，通过这种措施来重重保护松套管中的光纤，使其能发挥应有的性能。然而，光缆的小型化过程中，最直接的措施是在不影响光缆的机械、环境、光学性能的前提下，减小松套管的尺寸，由于松套管尺寸减少，其外的保护层的用量也相应减少。然而，由于目前在光缆行业中，松套管主要使用的是PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）材料，这种材料在松套管尺寸做得较薄时，无法使松套管满足抗侧压力的要求。因此，制约了光缆小型化的进程。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是揭示一种改性PBT材料、耐压松套管及采用该松套管的光缆；它们是采用以下技术方案来实现的。
本发明第一实施实例中，一种改性PBT材料，其特征在于，按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：70～86份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：5～10份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：8～16份、碳酸钙：2～4份、聚碳酸酯：3～5份、型号为1010的抗氧化剂：1～2份、2#或5#或7#白油：2～4份、丙二醇单硬脂酸酯：3～6份、硅酮：1～3份、胺菊脂：0.3～0.6份、聚丙烯：5～9份、聚乙烯：3～7份、氢氧化铝：2～4份、磷酸三苯酯：3～5份、云母粉：1～3份、顺丁烯二酸酐：2～3份、十溴二苯乙烷：3～5份、氧化锌：1～3份、钛白粉：2～4份、聚乙烯蜡3～5份。
上述所述的一种改性PBT材料，最优的配方是：按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：78份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：8份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：12份、碳酸钙：3份、聚碳酸酯：4份、型号为1010的抗氧化剂：1.5份、2#或5#或7#白油：3份、丙二醇单硬脂酸酯：4.5份、硅酮：2份、胺菊脂：0.45份、聚丙烯：7份、聚乙烯：5份、氢氧化铝：3份、磷酸三苯酯：4份、云母粉：2份、顺丁烯二酸酐：2.5份、十溴二苯乙烷：4份、氧化锌：2份、钛白粉：3份、聚乙烯蜡4份。
上述所述的一种改性PBT材料，较优的配方是：按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：70份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：5份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：8份、碳酸钙：2份、聚碳酸酯：3份、型号为1010的抗氧化剂：1份、2#或5#或7#白油：2份、丙二醇单硬脂酸酯：3份、硅酮：1份、胺菊脂：0.3份、聚丙烯：5份、聚乙烯：3份、氢氧化铝：2份、磷酸三苯酯：3份、云母粉：1份、顺丁烯二酸酐：2份、十溴二苯乙烷：3份、氧化锌：1份、钛白粉：2份、聚乙烯蜡3份。
上述所述的一种改性PBT材料，次优的配方是：按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：86份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：10份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：16份、碳酸钙：4份、聚碳酸酯：5份、型号为1010的抗氧化剂：2份、2#或5#或7#白油：4份、丙二醇单硬脂酸酯：6份、硅酮：3份、胺菊脂：0.6份、聚丙烯：9份、聚乙烯：7份、氢氧化铝：4份、磷酸三苯酯：5份、云母粉：3份、顺丁烯二酸酐：3份、十溴二苯乙烷：5份、氧化锌：3份、钛白粉：4份、聚乙烯蜡5份。
上述所述的一种改性PBT材料，其特征在于它是按下述方法制备得到的：第一步：按重量份称取各原材料，单独放置；第二步：将第一步称得的聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、聚丙烯、聚乙烯、磷酸三苯酯、顺丁烯二酸酐、十溴二苯乙烷、聚乙烯蜡放入不锈钢反应锅内，在真空度为-0.12MPa～-0.06MPa、反应温度为210～260℃的环境下，反复均匀搅拌并使其反应4～7小时；第三步：将第一步中称重得到的玻璃纤维、二氧化硅或碳化硅、碳酸钙、2#或5#或7#白油、氢氧化铝、云母粉、氧化锌、钛白粉放入第一步的不锈钢反应锅内，反复均匀搅拌10-20分钟，并使其保持温度在220～250℃，得到熔融状态混合物；第四步：将第一步中称重得到的型号为1010的抗氧化剂、硅酮、胺菊脂放入到第三步形成的熔融状态混合物中，反复均匀搅拌10-20分钟，得到改性PBT混合物；第五步：将第四步所得改性PBT混合物放入造粒机中，并使造粒机的炉膛及机头温度保持在210～270℃之间，造粒速度为200米/分钟～400米/分钟,对挤出物进行切粒及冷却得到改性PBT材料。
本发明第二实施实例中，一种光缆用耐侧压松套管，它包含有光纤1、将光纤包覆住的松套管2，所述松套管由第一实施实例的改性PBT材料制成。
本发明第三实施实例中，一种光缆用耐侧压松套管，它包含有光纤带1、将光纤带包覆住的松套管2，光纤带中包含多根光纤，所述松套管由第一实施实例的改性PBT材料制成。
本发明第四实施实例中，一种层绞式光缆，它包含有四根耐侧压松套管2，每根耐侧压松套管中具有光纤带1，四根耐侧压松套管外包覆有保护层3，保护层外挤塑包覆有护套层4。
本发明具有结晶速度快、生产成的松套管抗侧压力高、生产速度快等有益技术效果。
附图说明
图1为本发明中耐压松套管的第一种实施方式的横截面结构示意图。
图2为本发明中耐压松套管的第二种实施方式的横截面结构示意图。
图3为本发明中光缆的第一种实施方式的横截面结构示意图。
图4为本发明中光缆的第二种实施方式的横截面结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员能更准确地理解本申请及实施，现结合附图对说实施方式作详细说明，其中，实施实例1为PBT材料的实施实例，实施实例2、3为采用实施实例1的材料的耐压松套管的实施例；实施实例4、5为采用实施实例2、3的松套管的光缆的实施例。
实施实例1
一种改性PBT材料，其特征在于，按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：70～86份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：5～10份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：8～16份、碳酸钙：2～4份、聚碳酸酯：3～5份、型号为1010的抗氧化剂：1～2份、2#或5#或7#白油：2～4份、丙二醇单硬脂酸酯：3～6份、硅酮：1～3份、胺菊脂：0.3～0.6份、聚丙烯：5～9份、聚乙烯：3～7份、氢氧化铝：2～4份、磷酸三苯酯：3～5份、云母粉：1～3份、顺丁烯二酸酐：2～3份、十溴二苯乙烷：3～5份、氧化锌：1～3份、钛白粉：2～4份、聚乙烯蜡3～5份。
上述所述的一种改性PBT材料，最优的配方是：按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：78份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：8份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：12份、碳酸钙：3份、聚碳酸酯：4份、型号为1010的抗氧化剂：1.5份、2#或5#或7#白油：3份、丙二醇单硬脂酸酯：4.5份、硅酮：2份、胺菊脂：0.45份、聚丙烯：7份、聚乙烯：5份、氢氧化铝：3份、磷酸三苯酯：4份、云母粉：2份、顺丁烯二酸酐：2.5份、十溴二苯乙烷：4份、氧化锌：2份、钛白粉：3份、聚乙烯蜡4份。
上述所述的一种改性PBT材料，较优的配方是：按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：70份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：5份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：8份、碳酸钙：2份、聚碳酸酯：3份、型号为1010的抗氧化剂：1份、2#或5#或7#白油：2份、丙二醇单硬脂酸酯：3份、硅酮：1份、胺菊脂：0.3份、聚丙烯：5份、聚乙烯：3份、氢氧化铝：2份、磷酸三苯酯：3份、云母粉：1份、顺丁烯二酸酐：2份、十溴二苯乙烷：3份、氧化锌：1份、钛白粉：2份、聚乙烯蜡3份。
上述所述的一种改性PBT材料，次优的配方是：按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：86份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：10份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：16份、碳酸钙：4份、聚碳酸酯：5份、型号为1010的抗氧化剂：2份、2#或5#或7#白油：4份、丙二醇单硬脂酸酯：6份、硅酮：3份、胺菊脂：0.6份、聚丙烯：9份、聚乙烯：7份、氢氧化铝：4份、磷酸三苯酯：5份、云母粉：3份、顺丁烯二酸酐：3份、十溴二苯乙烷：5份、氧化锌：3份、钛白粉：4份、聚乙烯蜡5份。
上述所述的一种改性PBT材料，其特征在于它是按下述方法制备得到的：第一步：按重量份称取各原材料，单独放置；第二步：将第一步称得的聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、聚丙烯、聚乙烯、磷酸三苯酯、顺丁烯二酸酐、十溴二苯乙烷、聚乙烯蜡放入不锈钢反应锅内，在真空度为-0.12MPa～-0.06MPa、反应温度为210～260℃的环境下，反复均匀搅拌并使其反应4～7小时；第三步：将第一步中称重得到的玻璃纤维、二氧化硅或碳化硅、碳酸钙、2#或5#或7#白油、氢氧化铝、云母粉、氧化锌、钛白粉放入第一步的不锈钢反应锅内，反复均匀搅拌10-20分钟，并使其保持温度在220～250℃，得到熔融状态混合物；第四步：将第一步中称重得到的型号为1010的抗氧化剂、硅酮、胺菊脂放入到第三步形成的熔融状态混合物中，反复均匀搅拌10-20分钟，得到改性PBT混合物；第五步：将第四步所得改性PBT混合物放入造粒机中，并使造粒机的炉膛及机头温度保持在210～270℃之间，造粒速度为200米/分钟～400米/分钟,对挤出物进行切粒及冷却得到改性PBT材料。
上述所述的改性PBT材料的制备方法，其特征在于所述第二步中的真空度最佳值为-0.12MPa或-0.10MPa或-0.08MPa或-0.06MPa。
本发明中的各原材料，在市场上都可采购到，制造方法简单、易掌握、成品合格率高。
本发明中制成松套管后表面裂纹的产生速度慢，极大地提高了松套管的抗冲击力及抗侧压力，并使松套管具有优良的韧性；用本发明的PBT材料生产外径为1.6mm、内径为1.2mm的松套管，管内有6根标准的G.652光纤,且管内间隙中填充饱满光纤油膏，取1千克重量的砝码，从1米高度正面冲击松套管同一位置10次，未见松套管开裂；取2千克重量的砝码，从1米高度正面冲击松套管同一位置10次，未见松套管开裂；取3千克重量的砝码，从1米高度正面冲击松套管同一位置10次，未见松套管开裂。取上述材料制作的松套管，外径为1.6mm、内径为1.2mm；管内为6根标准的B1.3光纤，管内油膏填充度为90～98%，生产速度为350米/分钟，冷却水槽长度为80米，生产完成2km后，放置12小时，取50个样本，按YD/T1118.1-2001附录K的试验方法，测得采用本发明材料制得的松套管的抗侧压力最小值为936N、最大值为1248N；其中，大范围的配方的抗侧压力平均值为945N、最优配方的抗侧压力平均值为1107N、较优配方的抗侧压力平均值为1052N、次优配方的抗侧压力平均值为982N。而采用现有技术PBT材料制得的同样尺寸及填充度、同样光纤芯数的松套管的抗侧压力最小值为269N、最大值为815N；因此，本发明的材料制成的松套管具有优良的抗侧压性能；因此，本发明不仅可以用在普通的中心束管式光缆、层绞式光缆中，还可以用在松套层绞带状光缆及松套结构的中心束管式带状光缆中；因此，采用本申请的PBT材料，无需加大松套管的尺寸，即可满足中国移动要求松套管最小抗侧压力800N的要求，而采用现有技术的PBT，则同样做6芯/管的松套管，松套管的最小尺寸应该在1.85mm以上。本发明的PBT材料具有更好的流动速度及更优的结晶速度，使松套管的生产速度大大提高，从原有的最快250米/分钟提高到了最快420米/分钟，同时，在以420米/分钟的生产速度生产松套管，松套管下线2小时后，松套管的后期热收缩率不大于1.7%，松套管下线1小时后，松套管的后期热收缩率不大于3.5%，松套管下线20分钟后，松套管的后期热收缩率不大于3.3%，而现有技术中的PBT材料在250米/分钟的速度下，做成松套管，松套管下线2小时后的后期热收缩率最大值达到7.5%，12小时后，松套管的后期收缩率最大值为5.3%，18小时后，松套管的后期收缩率最大值为4.5%。在光缆行业内，若松套管的后期收缩率大于5%，则不能直接用于生产层绞式光缆，否则由于松套管过分收缩，会造成松套管中光纤受到应力产生光学附加衰减。因此，本发明中PBT材料，在生产完成20分钟后即可用于层绞式光缆的后续层绞工序中进行生产，加快了缠绕松套管的盘具的周转速度，同时，使得松套管不需要大大的空间进行保存。
因此，本发明具有结晶速度快、生产成的松套管抗侧压力高、生产速度快等有益技术效果。
实施实例2
请见图1，一种光缆用耐侧压松套管，它包含有光纤1、将光纤包覆住的松套管2，所述松套管由实施实例1的改性PBT材料制成。
实施实例3
请见图2，一种光缆用耐侧压松套管，它包含有光纤带1、将光纤带包覆住的松套管2，光纤带中包含多根光纤，所述松套管由实施实例1的改性PBT材料制成。
实施实例4
请见图3，一种层绞式光缆，它包含有四根耐侧压松套管2，每根耐侧压松套管中具有光纤带1，四根耐侧压松套管外包覆有保护层3，保护层外挤塑包覆有护套层4。
当然，本实施实例中，还可以采用实施实例1的松套管。
更进一步地，本实施实例中，松套管外、护套层内还可具有加强件、其它保护元件；所述加强件可以位于光缆中心。
当然，本实施实例中的松套管可为多根；而且多根中还可以有至少一根被填充绳替代。
实施实例5
请见图4，一种层绞式光缆，它包含有一根耐侧压松套管2，耐侧压松套管中具有多根光纤1，耐侧压松套管外包覆有保护层3，保护层外挤塑包覆有护套层4。
当然，本实施实例中，还可以采用实施实例2的松套管。
更进一步地，本实施实例中，松套管外、护套层内还可具有加强件、其它保护元件。
实施实例4及实施实例5中所述的一种层绞式光缆，其特征在于所述保护层的材料是阻水带或无纺布或复合铝带或复合钢带或玻璃纤维带。
实施实例4及实施实例5中所述的一种层绞式光缆，其特征在于所述护套层的材料是聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或聚氨酯或弹性体塑料。
本发明不局限于上述最佳实施方式，应当理解，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种改性PBT材料，其特征在于，按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：70～86份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：5～10份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：8～16份、碳酸钙：2～4份、聚碳酸酯：3～5份、型号为1010的抗氧化剂：1～2份、2#或5#或7#白油：2～4份、丙二醇单硬脂酸酯：3～6份、硅酮：1～3份、胺菊脂：0.3～0.6份、聚丙烯：5～9份、聚乙烯：3～7份、氢氧化铝：2～4份、磷酸三苯酯：3～5份、云母粉：1～3份、顺丁烯二酸酐：2～3份、十溴二苯乙烷：3～5份、氧化锌：1～3份、钛白粉：2～4份、聚乙烯蜡3～5份。
2.一种改性PBT材料，最优的配方是：按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：78份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：8份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：12份、碳酸钙：3份、聚碳酸酯：4份、型号为1010的抗氧化剂：1.5份、2#或5#或7#白油：3份、丙二醇单硬脂酸酯：4.5份、硅酮：2份、胺菊脂：0.45份、聚丙烯：7份、聚乙烯：5份、氢氧化铝：3份、磷酸三苯酯：4份、云母粉：2份、顺丁烯二酸酐：2.5份、十溴二苯乙烷：4份、氧化锌：2份、钛白粉：3份、聚乙烯蜡4份。
3.一种改性PBT材料，较优的配方是：按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：70份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：5份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：8份、碳酸钙：2份、聚碳酸酯：3份、型号为1010的抗氧化剂：1份、2#或5#或7#白油：2份、丙二醇单硬脂酸酯：3份、硅酮：1份、胺菊脂：0.3份、聚丙烯：5份、聚乙烯：3份、氢氧化铝：2份、磷酸三苯酯：3份、云母粉：1份、顺丁烯二酸酐：2份、十溴二苯乙烷：3份、氧化锌：1份、钛白粉：2份、聚乙烯蜡3份。
4.一种改性PBT材料，次优的配方是：按重量份计，它由以下各原材料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯：86份、最大尺寸小于300目的玻璃纤维：10份、细度为200～300目的二氧化硅或碳化硅：16份、碳酸钙：4份、聚碳酸酯：5份、型号为1010的抗氧化剂：2份、2#或5#或7#白油：4份、丙二醇单硬脂酸酯：6份、硅酮：3份、胺菊脂：0.6份、聚丙烯：9份、聚乙烯：7份、氢氧化铝：4份、磷酸三苯酯：5份、云母粉：3份、顺丁烯二酸酐：3份、十溴二苯乙烷：5份、氧化锌：3份、钛白粉：4份、聚乙烯蜡5份。
5.根据权利要求1至权利要求4任意一项所述的一种改性PBT材料，其特征在于它是按下述方法制备得到的：第一步：按重量份称取各原材料，单独放置；第二步：将第一步称得的聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、聚丙烯、聚乙烯、磷酸三苯酯、顺丁烯二酸酐、十溴二苯乙烷、聚乙烯蜡放入不锈钢反应锅内，在真空度为-0.12MPa～-0.06MPa、反应温度为210～260℃的环境下，反复均匀搅拌并使其反应4～7小时；第三步：将第一步中称重得到的玻璃纤维、二氧化硅或碳化硅、碳酸钙、2#或5#或7#白油、氢氧化铝、云母粉、氧化锌、钛白粉放入第一步的不锈钢反应锅内，反复均匀搅拌10-20分钟，并使其保持温度在220～250℃，得到熔融状态混合物；第四步：将第一步中称重得到的型号为1010的抗氧化剂、硅酮、胺菊脂放入到第三步形成的熔融状态混合物中，反复均匀搅拌10-20分钟，得到改性PBT混合物；第五步：将第四步所得改性PBT混合物放入造粒机中，并使造粒机的炉膛及机头温度保持在210～270℃之间，造粒速度为200米/分钟～400米/分钟,对挤出物进行切粒及冷却得到改性PBT材料。
6.一种光缆用耐侧压松套管，它包含有光纤、将光纤包覆住的松套管，所述松套管由权利要求1至权利要求4任意一项所述的一种改性PBT材料制成。
7.一种光缆用耐侧压松套管，它包含有光纤带、将光纤带包覆住的松套管，光纤带中包含多根光纤，所述松套管由权利要求1至权利要求4任意一项所述的一种改性PBT材料制成。
8.一种光缆，它包含有多根权利要求6或权利要求7所述的耐侧压松套管，耐侧压松套管外包覆有保护层，保护层外挤塑包覆有护套层；或者一种光缆，它包含有一根权利要求6或权利要求7所述的耐侧压松套管，耐侧压松套管外包覆有保护层，保护层外挤塑包覆有护套层。
9.根据权利要求8所述的一种光缆，其特征在于所述保护层的材料是阻水带或无纺布或复合铝带或复合钢带或玻璃纤维带。
10.根据权利要求9所述的一种光缆，其特征在于所述护套层的材料是聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或聚氨酯或弹性体塑料。
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