CN107722506A - 一种阻燃高强度的光纤及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃高强度的光纤及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻燃高强度的光纤及其制备方法，该光纤包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁20‑30份、聚氯乙烯树脂25‑35份、聚对苯二甲酸丁二醇酯15‑25份、热塑性弹性体15‑25份、SEBS8‑12份、木质素6‑8份、二硫化二苯并噻唑3‑5份、氯化螺环磷酸酯3‑5份、聚氯乙烯2‑4份、椰油酸二乙醇酰胺0.2‑0.4份、氟硅酸钠1.5‑2.5份、三聚硫氰酸0.1‑0.5份、六氟化硫1‑3份、氧化硼2‑4份、抗紫外线材料1‑3份、偶联剂2‑4份、抗氧化剂0.5‑1份。本发明在确保优良的耐热温度、拉伸强度、介电常数、抗张强度、20℃体积电阻率、氧指数等基本性能外，还具有高强度和很好的阻燃性能，通过对微米级的氢氧化镁阻燃剂进行两步改性的方法，大大提高了其与聚乙烯基体的亲合力。

Description

一种阻燃高强度的光纤及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种光纤的制备方法，具体是一种阻燃高强度的光纤及其制备方法。
背景技术
随着光电信息的飞速发展，光纤在国内已大规模使用，塑料光纤是以塑料为导光介质的一种新型光纤，被认为是解决光纤到户时光纤连接“最后100米”问题的最佳选择。光纤到户是“三网融合”的基础，而“三网融合”是目前国家产业政策大力发展的重要方向，国务院及多个部委发布的文件中对该产业的发展目标和战略规划进行了明确的阐述。
塑料光纤成本低、带宽高(与铜五类线相比)、芯径大、柔韧性好、联接容易、安装维护费用低、布线成网快速。因为这些显而易见的优势，塑料光纤在通信、汽车、飞机、工业控制、消费类电子产品、信息互联、家庭网络、医疗器械、国防等方面现有及潜在的应用市场巨大。
为了保护塑料光纤免受外界机械力等的伤害，通常在光纤(裸纤)外面包覆一层一定厚度的塑料护套。裸纤的主体材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，护套常用材料为聚乙烯(PE)，两者均为易燃材料，其氧指数低于17％，在使用中造成了一定的安全隐患。而阻燃型塑料光纤产品，目前市场上还未见有销售，也未见相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃高强度的光纤及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种阻燃高强度的光纤，包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁20-30份、聚氯乙烯树脂25-35份、聚对苯二甲酸丁二醇酯15-25份、热塑性弹性体15-25份、SEBS8-12份、木质素6-8份、二硫化二苯并噻唑3-5份、氯化螺环磷酸酯3-5份、聚氯乙烯2-4份、椰油酸二乙醇酰胺0.2-0.4份、氟硅酸钠1.5-2.5份、三聚硫氰酸0.1-0.5份、六氟化硫1-3份、氧化硼2-4份、抗紫外线材料1-3份、偶联剂2-4份、抗氧化剂0.5-1份。
作为本发明进一步的方案：所述阻燃高强度的光纤，包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁22-28份、聚氯乙烯树脂28-32份、聚对苯二甲酸丁二醇酯18-22份、热塑性弹性体18-22份、SEBS9-11份、木质素6.5-7.5份、二硫化二苯并噻唑3.5-4.5份、氯化螺环磷酸酯3.5-4.5份、聚氯乙烯2.5-3.5份、椰油酸二乙醇酰胺0.25-0.35份、氟硅酸钠1.8-2.2份、三聚硫氰酸0.2-0.4份、六氟化硫1.5-2.5份、氧化硼2.5-3.5份、抗紫外线材料1.5-2.5份、偶联剂2.5-3.5份、抗氧化剂0.6-0.9份。
作为本发明再进一步的方案：所述阻燃高强度的光纤，包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁25份、聚氯乙烯树脂30份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20份、热塑性弹性体20份、SEBS10份、木质素7份、二硫化二苯并噻唑4份、氯化螺环磷酸酯4份、聚氯乙烯3份、椰油酸二乙醇酰胺0.3份、氟硅酸钠2份、三聚硫氰酸0.3份、六氟化硫2份、氧化硼3份、抗紫外线材料2份、偶联剂3份、抗氧化剂0.8份。
所述阻燃高强度的光纤的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)选用市售的氢氧化镁阻燃剂为主体原料，加入到惰性分散剂中制成浓度为5-20％的分散体，搅匀，加入占氢氧化镁重量份数的3-10％的表面活性剂，在50-70℃下改性1-2h，将氢氧化镁过滤、烘干、球磨，得到经过第一步改性的氢氧化镁粉末；
(3)将上述粉末再次加入氢氧化镁重量份数15-25倍的惰性分散剂中，搅匀，加入偶联剂，在60-80℃下改性50-70min；过滤、烘干、球磨，得到经过第二步改性的氢氧化镁粉末；
(4)将上述经过两次改性的氢氧化镁粉末加入到密炼机中，再聚氯乙烯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、热塑性弹性体、SEBS、木质素、二硫化二苯并噻唑、氯化螺环磷酸酯、聚氯乙烯、椰油酸二乙醇酰胺、氟硅酸钠、三聚硫氰酸、六氟化硫、氧化硼、抗紫外线材料、抗氧化剂，在密炼机中125-155℃下混炼30-50min，产物作为制备塑料光纤的护套，将产物通过挤出设备与裸纤一起制成塑料光纤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在确保优良的耐热温度、拉伸强度、介电常数、抗张强度、20℃体积电阻率、氧指数等基本性能外，还具有高强度和很好的阻燃性能，通过对微米级的氢氧化镁阻燃剂进行两步改性的方法，大大提高了其与聚乙烯基体的亲合力。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种阻燃高强度的光纤，包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁20份、聚氯乙烯树脂25份、聚对苯二甲酸丁二醇酯15份、热塑性弹性体15份、SEBS8份、木质素6份、二硫化二苯并噻唑3份、氯化螺环磷酸酯3份、聚氯乙烯2份、椰油酸二乙醇酰胺0.2份、氟硅酸钠1.5份、三聚硫氰酸0.1份、六氟化硫1份、氧化硼2份、抗紫外线材料1份、偶联剂2份、抗氧化剂0.5份。
所述阻燃高强度的光纤的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)选用市售的氢氧化镁阻燃剂为主体原料，加入到惰性分散剂中制成浓度为5％的分散体，搅匀，加入占氢氧化镁重量份数的3％的表面活性剂，在50℃下改性1h，将氢氧化镁过滤、烘干、球磨，得到经过第一步改性的氢氧化镁粉末；
(3)将上述粉末再次加入氢氧化镁重量份数15倍的惰性分散剂中，搅匀，加入偶联剂，在60℃下改性50min；过滤、烘干、球磨，得到经过第二步改性的氢氧化镁粉末；
(4)将上述经过两次改性的氢氧化镁粉末加入到密炼机中，再聚氯乙烯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、热塑性弹性体、SEBS、木质素、二硫化二苯并噻唑、氯化螺环磷酸酯、聚氯乙烯、椰油酸二乙醇酰胺、氟硅酸钠、三聚硫氰酸、六氟化硫、氧化硼、抗紫外线材料、抗氧化剂，在密炼机中125℃下混炼30min，产物作为制备塑料光纤的护套，将产物通过挤出设备与裸纤一起制成塑料光纤。
实施例2
一种阻燃高强度的光纤，包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁22份、聚氯乙烯树脂28份、聚对苯二甲酸丁二醇酯18份、热塑性弹性体18份、SEBS9份、木质素6.5份、二硫化二苯并噻唑3.5份、氯化螺环磷酸酯3.5份、聚氯乙烯2.5份、椰油酸二乙醇酰胺0.25份、氟硅酸钠1.8份、三聚硫氰酸0.2份、六氟化硫1.5份、氧化硼2.5份、抗紫外线材料1.5份、偶联剂2.5份、抗氧化剂0.6份。
所述阻燃高强度的光纤的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)选用市售的氢氧化镁阻燃剂为主体原料，加入到惰性分散剂中制成浓度为5％的分散体，搅匀，加入占氢氧化镁重量份数的3％的表面活性剂，在50℃下改性1h，将氢氧化镁过滤、烘干、球磨，得到经过第一步改性的氢氧化镁粉末；
(3)将上述粉末再次加入氢氧化镁重量份数15倍的惰性分散剂中，搅匀，加入偶联剂，在60℃下改性50min；过滤、烘干、球磨，得到经过第二步改性的氢氧化镁粉末；
(4)将上述经过两次改性的氢氧化镁粉末加入到密炼机中，再聚氯乙烯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、热塑性弹性体、SEBS、木质素、二硫化二苯并噻唑、氯化螺环磷酸酯、聚氯乙烯、椰油酸二乙醇酰胺、氟硅酸钠、三聚硫氰酸、六氟化硫、氧化硼、抗紫外线材料、抗氧化剂，在密炼机中125℃下混炼30min，产物作为制备塑料光纤的护套，将产物通过挤出设备与裸纤一起制成塑料光纤。
实施例3
一种阻燃高强度的光纤，包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁25份、聚氯乙烯树脂30份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20份、热塑性弹性体20份、SEBS10份、木质素7份、二硫化二苯并噻唑4份、氯化螺环磷酸酯4份、聚氯乙烯3份、椰油酸二乙醇酰胺0.3份、氟硅酸钠2份、三聚硫氰酸0.3份、六氟化硫2份、氧化硼3份、抗紫外线材料2份、偶联剂3份、抗氧化剂0.8份。
所述阻燃高强度的光纤的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)选用市售的氢氧化镁阻燃剂为主体原料，加入到惰性分散剂中制成浓度为12％的分散体，搅匀，加入占氢氧化镁重量份数的7％的表面活性剂，在60℃下改性1.5h，将氢氧化镁过滤、烘干、球磨，得到经过第一步改性的氢氧化镁粉末；
(3)将上述粉末再次加入氢氧化镁重量份数20倍的惰性分散剂中，搅匀，加入偶联剂，在70℃下改性60min；过滤、烘干、球磨，得到经过第二步改性的氢氧化镁粉末；
(4)将上述经过两次改性的氢氧化镁粉末加入到密炼机中，再聚氯乙烯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、热塑性弹性体、SEBS、木质素、二硫化二苯并噻唑、氯化螺环磷酸酯、聚氯乙烯、椰油酸二乙醇酰胺、氟硅酸钠、三聚硫氰酸、六氟化硫、氧化硼、抗紫外线材料、抗氧化剂，在密炼机中140℃下混炼40min，产物作为制备塑料光纤的护套，将产物通过挤出设备与裸纤一起制成塑料光纤。
实施例4
一种阻燃高强度的光纤，包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁28份、聚氯乙烯树脂32份、聚对苯二甲酸丁二醇酯22份、热塑性弹性体22份、SEBS11份、木质素7.5份、二硫化二苯并噻唑4.5份、氯化螺环磷酸酯4.5份、聚氯乙烯3.5份、椰油酸二乙醇酰胺0.35份、氟硅酸钠2.2份、三聚硫氰酸0.4份、六氟化硫2.5份、氧化硼3.5份、抗紫外线材料2.5份、偶联剂3.5份、抗氧化剂0.9份。
所述阻燃高强度的光纤的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)选用市售的氢氧化镁阻燃剂为主体原料，加入到惰性分散剂中制成浓度为20％的分散体，搅匀，加入占氢氧化镁重量份数的10％的表面活性剂，在70℃下改性2h，将氢氧化镁过滤、烘干、球磨，得到经过第一步改性的氢氧化镁粉末；
(3)将上述粉末再次加入氢氧化镁重量份数25倍的惰性分散剂中，搅匀，加入偶联剂，在80℃下改性70min；过滤、烘干、球磨，得到经过第二步改性的氢氧化镁粉末；
(4)将上述经过两次改性的氢氧化镁粉末加入到密炼机中，再聚氯乙烯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、热塑性弹性体、SEBS、木质素、二硫化二苯并噻唑、氯化螺环磷酸酯、聚氯乙烯、椰油酸二乙醇酰胺、氟硅酸钠、三聚硫氰酸、六氟化硫、氧化硼、抗紫外线材料、抗氧化剂，在密炼机中155℃下混炼50min，产物作为制备塑料光纤的护套，将产物通过挤出设备与裸纤一起制成塑料光纤。
实施例5
一种阻燃高强度的光纤，包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁30份、聚氯乙烯树脂35份、聚对苯二甲酸丁二醇酯25份、热塑性弹性体25份、SEBS12份、木质素8份、二硫化二苯并噻唑5份、氯化螺环磷酸酯5份、聚氯乙烯4份、椰油酸二乙醇酰胺0.4份、氟硅酸钠2.5份、三聚硫氰酸0.5份、六氟化硫3份、氧化硼4份、抗紫外线材料3份、偶联剂4份、抗氧化剂1份。
所述阻燃高强度的光纤的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)选用市售的氢氧化镁阻燃剂为主体原料，加入到惰性分散剂中制成浓度为20％的分散体，搅匀，加入占氢氧化镁重量份数的10％的表面活性剂，在70℃下改性2h，将氢氧化镁过滤、烘干、球磨，得到经过第一步改性的氢氧化镁粉末；
(3)将上述粉末再次加入氢氧化镁重量份数25倍的惰性分散剂中，搅匀，加入偶联剂，在80℃下改性70min；过滤、烘干、球磨，得到经过第二步改性的氢氧化镁粉末；
(4)将上述经过两次改性的氢氧化镁粉末加入到密炼机中，再聚氯乙烯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、热塑性弹性体、SEBS、木质素、二硫化二苯并噻唑、氯化螺环磷酸酯、聚氯乙烯、椰油酸二乙醇酰胺、氟硅酸钠、三聚硫氰酸、六氟化硫、氧化硼、抗紫外线材料、抗氧化剂，在密炼机中155℃下混炼50min，产物作为制备塑料光纤的护套，将产物通过挤出设备与裸纤一起制成塑料光纤。
本发明在确保优良的耐热温度、拉伸强度、介电常数、抗张强度、20℃体积电阻率、氧指数等基本性能外，还具有高强度和很好的阻燃性能，通过对微米级的氢氧化镁阻燃剂进行两步改性的方法，大大提高了其与聚乙烯基体的亲合力。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种阻燃高强度的光纤，其特征在于，包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁20-30份、聚氯乙烯树脂25-35份、聚对苯二甲酸丁二醇酯15-25份、热塑性弹性体15-25份、SEBS8-12份、木质素6-8份、二硫化二苯并噻唑3-5份、氯化螺环磷酸酯3-5份、聚氯乙烯2-4份、椰油酸二乙醇酰胺0.2-0.4份、氟硅酸钠1.5-2.5份、三聚硫氰酸0.1-0.5份、六氟化硫1-3份、氧化硼2-4份、抗紫外线材料1-3份、偶联剂2-4份、抗氧化剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的阻燃高强度的光纤，其特征在于，包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁22-28份、聚氯乙烯树脂28-32份、聚对苯二甲酸丁二醇酯18-22份、热塑性弹性体18-22份、SEBS9-11份、木质素6.5-7.5份、二硫化二苯并噻唑3.5-4.5份、氯化螺环磷酸酯3.5-4.5份、聚氯乙烯2.5-3.5份、椰油酸二乙醇酰胺0.25-0.35份、氟硅酸钠1.8-2.2份、三聚硫氰酸0.2-0.4份、六氟化硫1.5-2.5份、氧化硼2.5-3.5份、抗紫外线材料1.5-2.5份、偶联剂2.5-3.5份、抗氧化剂0.6-0.9份。
3.根据权利要求1所述的阻燃高强度的光纤，其特征在于，包括裸纤和护套，所述护套按照重量份的原料包括：改性氢氧化镁25份、聚氯乙烯树脂30份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20份、热塑性弹性体20份、SEBS10份、木质素7份、二硫化二苯并噻唑4份、氯化螺环磷酸酯4份、聚氯乙烯3份、椰油酸二乙醇酰胺0.3份、氟硅酸钠2份、三聚硫氰酸0.3份、六氟化硫2份、氧化硼3份、抗紫外线材料2份、偶联剂3份、抗氧化剂0.8份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的阻燃高强度的光纤的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)按照重量份称取各原料；
(2)选用市售的氢氧化镁阻燃剂为主体原料，加入到惰性分散剂中制成浓度为5-20％的分散体，搅匀，加入占氢氧化镁重量份数的3-10％的表面活性剂，在50-70℃下改性1-2h，将氢氧化镁过滤、烘干、球磨，得到经过第一步改性的氢氧化镁粉末；
(3)将上述粉末再次加入氢氧化镁重量份数15-25倍的惰性分散剂中，搅匀，加入偶联剂，在60-80℃下改性50-70min；过滤、烘干、球磨，得到经过第二步改性的氢氧化镁粉末；
(4)将上述经过两次改性的氢氧化镁粉末加入到密炼机中，再聚氯乙烯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、热塑性弹性体、SEBS、木质素、二硫化二苯并噻唑、氯化螺环磷酸酯、聚氯乙烯、椰油酸二乙醇酰胺、氟硅酸钠、三聚硫氰酸、六氟化硫、氧化硼、抗紫外线材料、抗氧化剂，在密炼机中125-155℃下混炼30-50min，产物作为制备塑料光纤的护套，将产物通过挤出设备与裸纤一起制成塑料光纤。
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CN103965655A (zh) * 2014-06-12 2014-08-06 北京化工大学 一种新型氢氧化镁阻燃剂的表面改性方法
CN104861397A (zh) * 2015-06-02 2015-08-26 珠海汉胜科技股份有限公司 一种聚氯乙烯电缆料及其制备方法
CN106084551A (zh) * 2016-06-22 2016-11-09 安徽电信器材贸易工业有限责任公司 一种高强度阻燃光缆料及其制备方法

Patent Citations (4)

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