CN111856681A - 一种增强型层绞式光缆及其制备工艺 - Google Patents

一种增强型层绞式光缆及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增强型层绞式光缆及其制备工艺，涉及层绞式光缆领域，本发明包括外护套(1)包裹多个松套管(3)，松套管(3)内部设置有光纤(4)，光缆的中心位置设置有加强件(5)，松套管(3)围绕加强件(5)设置；制备外护套(1)的聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：聚乙烯75‑85％，玻璃纤维15‑25％，添加剂0.1‑5％；制备松套管(3)的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：聚对苯二甲酸丁二醇酯料70‑80％，玻璃纤维20‑30％，添加剂0.1‑5％。本发明减小高分子材料的收缩，降低高分子材料收缩造成光纤受到应力的影响，减小对光纤寿命和性能的影响，同时增强光缆的抗拉伸、抗冲击能力。

Description

一种增强型层绞式光缆及其制备工艺
技术领域
本发明涉及层绞式光缆，具体涉及一种增强型层绞式光缆及其制备工艺。
背景技术
目前层绞式光缆广泛应用于室外通信网络的建设。层绞式光缆通常是由子单元、加强件、填充以及绕包组件构成，子单元的结构可以是单芯或多心结构，加强件可以是金属加强件也可以是非金属加强件FRP,使用FRP的主要目的是增加光缆的抗张强度，同时FRP为非金属结构，不受电磁干扰的影响。填充结构是为了增加光缆的圆整度，同时也增加了其抗张强度(通常不建议使用具有金属的结构)。绕包的使用主要是为了保证成缆结构的稳定，确保被挤出时成品的外观。主要工序分为着色、套塑、成缆、护套。
层绞式光缆在生产过程中，会使用大量高分子材料光纤进行保护，但因为高分子材料和光纤中玻璃材料的热膨胀系数差别很大，会导致在生产、安装和使用时，高分子材料膨胀和收缩远大于光纤。而且随着时间推移，高分子材料，如PBT、PP和PE存在回缩的现象，这些回缩变形造成光缆中的光纤受到应力，从而影响光纤的寿命和性能。
发明内容
本发明为了减小高分子材料的收缩，降低高分子材料收缩造成光纤受到应力的影响，减小对光纤寿命和性能的影响，同时增强光缆的抗拉伸、抗冲击能力。本发明提供了解决上述问题的一种增强型层绞式光缆及其制备工艺。
本发明通过下述技术方案实现：
一种增强型层绞式光缆，包括外护套、松套管、光纤、加强件；
所述外护套包裹多个松套管，所述松套管内部设置有光纤，所述光缆的中心位置设置有加强件，所述松套管围绕所述加强件设置。
进一步地，所述松套管采用聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料制成，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料为包括聚对苯二甲酸丁二醇酯料的混合材料，使用玻璃纤维改性PBT可以提高其力学性能。研究表明，在复合过程加入由超高摩尔质量的聚硅氧烷组成的硅酮树脂，能降低摩擦系数，提高爽滑性、耐刮擦性，具有增韧作用；
所述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料包括聚乙烯、玻璃纤维和添加剂。
进一步地，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：聚对苯二甲酸丁二醇酯料70-80％，玻璃纤维20-30％，添加剂0.1-5％。
进一步地，所述外护套采用聚乙烯复合材料，所述聚乙烯复合材料为包括聚乙烯料的混合材料，使用玻璃纤维增强聚乙烯改性，利用廉价易得并具有高强度的玻璃纤维增强PE，以提高其力学强度。研究表明在复合过程中加入界面反应试剂及其与PE接枝而形成的接枝物可与玻璃纤维表面及其硅烷发生化学作用或交联，显著提高复合材料界面粘结性能和力学性能；
所述聚乙烯复合材料包括聚乙烯、玻璃纤维和添加剂。
进一步地，所述聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：聚乙烯75-85％，玻璃纤维15-25％，添加剂0.1-5％。
进一步地，还包括填充绳，所述填充绳与松套管的轴线穿过所述加强件轴线所在的同心圆，所述填充绳采用包括聚丙烯、聚乙烯材料。
进一步地，还包括复合带，所述复合带设置于松套管的外部外侧，所述复合带包裹所述松套管，所述复合带设置于所述外护套的内侧外部，所述复合带紧贴所述外护套设置，所述复合带采用包括铝塑、钢塑或不锈钢材料制成。
一种增强型层绞式光缆的制备工艺，包括制备所述的一种增强型层绞式光缆的工艺如下：
制备外护套与制备松套管；
其中，制备外护套的聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：聚乙烯75-85％，玻璃纤维15-25％，添加剂0.1-5％；
其中，制备松套管的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：聚对苯二甲酸丁二醇酯料70-80％，玻璃纤维20-30％，添加剂0.1-5％。
优选的，制备所述松套管的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：
聚对苯二甲酸丁二醇酯78％；
玻璃纤维20％，玻璃纤维采用的规格为TCR736；
硅酮树脂2％，硅酮树脂采用的规格为100A；
抗氧剂0.5％，抗氧剂采用的牌号为1010。
优选的，制备所述松套管的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：
聚对苯二甲酸丁二醇酯83％；
玻璃纤维15％，玻璃纤维采用的规格为TCR736；
硅酮树脂1.5％，硅酮树脂采用的规格为100A；
抗氧剂0.5％，抗氧剂采用的牌号为牌号168。
优选的，制备所述外护套的聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：
聚乙烯83％；
玻璃纤维15％，玻璃纤维采用的规格为TCR736；
抗氧剂0.5％，抗氧剂采用的牌号为1010；
炭黑0.6％，炭黑的粒径为40nm；
硅烷0.45％，硅烷采用的规格为A-174；
聚乙烯蜡0.3％，聚乙烯蜡采用的摩尔质量为2000g/mol。
优选的，制备所述外护套的聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：
聚乙烯77％；
玻璃纤维20％，玻璃纤维采用的规格为TCR736；
抗氧剂0.7％，抗氧剂采用的牌号为168；
炭黑0.6％，炭黑的粒径为粒径30nm；
硅烷0.9％，硅烷采用的规格为A-174；
聚乙烯蜡0.3％，聚乙烯蜡采用的摩尔质量为摩尔质量为2000g/mol。
本发明具有如下的优点和有益效果：
本发明的重量百分含量配方减小光缆结构的回缩，增强光缆结构的力学性能；
本发明在复合过程加入由超高摩尔质量的聚硅氧烷组成的硅酮树脂，能降低摩擦系数，提高爽滑性、耐刮擦性，具有增韧作用；
本发明在复合过程中加入界面反应试剂及其与PE接枝而形成的接枝物可与玻璃纤维表面及其硅烷发生化学作用或交联，显著提高复合材料界面粘结性能和力学性能；
本发明减小高分子材料的收缩，降低高分子材料收缩造成光纤受到应力的影响，减小对光纤寿命和性能的影响，同时增强光缆的抗拉伸、抗冲击能力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的光缆截面图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1、外护套；2、复合带；3、松套管；4、光纤；5、加强件；6、填充绳。
具体实施方式
在对本发明的任意实施例进行详细的描述之前，应该理解本发明的应用不局限于下面的说明或附图中所示的结构的细节。本发明可采用其它的实施例，并且可以以各种方式被实施或被执行。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性改进前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
一种增强型层绞式光缆，如图1所示，包括外护套1、松套管3、光纤4、加强件5；
所述外护套1包裹多个松套管3，所述松套管3内部设置有光纤4，所述光缆的中心位置设置有加强件5，所述松套管3围绕所述加强件5设置。
进一步地，所述松套管3采用聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料制成，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料为包括聚对苯二甲酸丁二醇酯料的混合材料，使用玻璃纤维改性PBT可以提高其力学性能。研究表明，在复合过程加入由超高摩尔质量的聚硅氧烷组成的硅酮树脂，能降低摩擦系数，提高爽滑性、耐刮擦性，具有增韧作用；
所述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料包括聚乙烯、玻璃纤维和添加剂。
进一步地，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：聚对苯二甲酸丁二醇酯料70-80％，玻璃纤维20-30％，添加剂0.1-5％。
进一步地，所述外护套1采用聚乙烯复合材料，所述聚乙烯复合材料为包括聚乙烯料的混合材料，使用玻璃纤维增强聚乙烯改性，利用廉价易得并具有高强度的玻璃纤维增强PE，以提高其力学强度。研究表明在复合过程中加入界面反应试剂及其与PE接枝而形成的接枝物可与玻璃纤维表面及其硅烷发生化学作用或交联，显著提高复合材料界面粘结性能和力学性能；
所述聚乙烯复合材料包括聚乙烯、玻璃纤维和添加剂。
进一步地，所述聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：聚乙烯75-85％，玻璃纤维15-25％，添加剂0.1-5％。
进一步地，还包括填充绳6，所述填充绳6与松套管3的轴线穿过所述加强件5轴线所在的同心圆，所述填充绳6采用包括聚丙烯、聚乙烯材料。
进一步地，还包括复合带2，所述复合带2设置于松套管3的外部外侧，所述复合带2包裹所述松套管3，所述复合带2设置于所述外护套1的内侧外部，所述复合带2紧贴所述外护套1设置，所述复合带2采用包括铝塑、钢塑或不锈钢材料制成。
一种增强型层绞式光缆的制备工艺，包括制备所述的一种增强型层绞式光缆的工艺如下：
制备外护套1与制备松套管3；
其中，制备外护套1的聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：聚乙烯75-85％，玻璃纤维15-25％，添加剂0.1-5％；
其中，制备松套管3的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：聚对苯二甲酸丁二醇酯料70-80％，玻璃纤维20-30％，添加剂0.1-5％。
实施例1，制备所述松套管3的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：
聚对苯二甲酸丁二醇酯78％；
玻璃纤维20％，玻璃纤维采用的规格为TCR736；
硅酮树脂2％，硅酮树脂采用的规格为100A；
抗氧剂0.5％，抗氧剂采用的牌号为1010。
实施例2，制备所述松套管3的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：
聚对苯二甲酸丁二醇酯83％；
玻璃纤维15％，玻璃纤维采用的规格为TCR736；
硅酮树脂1.5％，硅酮树脂采用的规格为100A；
抗氧剂0.5％，抗氧剂采用的牌号为牌号168。
实施例3，制备所述外护套1的聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：
聚乙烯83％；
玻璃纤维15％，玻璃纤维采用的规格为TCR736；
抗氧剂0.5％，抗氧剂采用的牌号为1010；
炭黑0.6％，炭黑的粒径为40nm；
硅烷0.45％，硅烷采用的规格为A-174；
聚乙烯蜡0.3％，聚乙烯蜡采用的摩尔质量为2000g/mol。
实施例4，制备所述外护套1的聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：
聚乙烯77％；
玻璃纤维20％，玻璃纤维采用的规格为TCR736；
抗氧剂0.7％，抗氧剂采用的牌号为168；
炭黑0.6％，炭黑的粒径为粒径30nm；
硅烷0.9％，硅烷采用的规格为A-174；
聚乙烯蜡0.3％，聚乙烯蜡采用的摩尔质量为摩尔质量为2000g/mol。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种增强型层绞式光缆，其特征在于，包括外护套(1)、松套管(3)、光纤(4)、加强件(5)；
所述外护套(1)包裹多个松套管(3)，所述松套管(3)内部设置有光纤(4)，所述光缆的中心位置设置有加强件(5)，所述松套管(3)围绕所述加强件(5)设置。
2.根据权利要求1所述的一种增强型层绞式光缆，其特征在于，所述松套管(3)采用聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料制成，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料为包括聚对苯二甲酸丁二醇酯料的混合材料；
所述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料包括聚乙烯、玻璃纤维和添加剂。
3.根据权利要求2所述的一种增强型层绞式光缆，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：聚对苯二甲酸丁二醇酯料70-80％，玻璃纤维20-30％，添加剂0.1-5％。
4.根据权利要求1所述的一种增强型层绞式光缆，其特征在于，所述外护套(1)采用聚乙烯复合材料，所述聚乙烯复合材料为包括聚乙烯料的混合材料；
所述聚乙烯复合材料包括聚乙烯、玻璃纤维和添加剂。
5.根据权利要求4所述的一种增强型层绞式光缆，其特征在于，所述聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：聚乙烯75-85％，玻璃纤维15-25％，添加剂0.1-5％。
6.根据权利要求1所述的一种增强型层绞式光缆，其特征在于，还包括填充绳(6)，所述填充绳(6)与松套管(3)的轴线穿过所述加强件(5)轴线所在的同心圆，所述填充绳(6)采用包括聚丙烯、聚乙烯材料。
7.根据权利要求1所述的一种增强型层绞式光缆，其特征在于，还包括复合带(2)，所述复合带(2)设置于松套管(3)的外部外侧，所述复合带(2)包裹所述松套管(3)，所述复合带(2)设置于所述外护套(1)的内侧外部，所述复合带(2)紧贴所述外护套(1)设置，所述复合带(2)采用包括铝塑、钢塑或不锈钢材料制成。
8.一种增强型层绞式光缆的制备工艺，其特征在于，包括制备权利要求1-7任意一条所述的一种增强型层绞式光缆的工艺如下：
制备外护套(1)与制备松套管(3)；
其中，制备外护套(1)的聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：聚乙烯75-85％，玻璃纤维15-25％，添加剂0.1-5％；
其中，制备松套管(3)的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：聚对苯二甲酸丁二醇酯料70-80％，玻璃纤维20-30％，添加剂0.1-5％。
9.根据权利要求8所述的一种增强型层绞式光缆的制备工艺，其特征在于，制备所述松套管(3)的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的重量百分含量如下：
聚对苯二甲酸丁二醇酯78％；
玻璃纤维20％，玻璃纤维采用的规格为TCR736；
硅酮树脂2％，硅酮树脂采用的规格为100A；
抗氧剂0.5％，抗氧剂采用的牌号为1010。
10.根据权利要求8所述的一种增强型层绞式光缆的制备工艺，其特征在于，制备所述外护套(1)的聚乙烯复合材料的重量百分含量如下：
聚乙烯83％；
玻璃纤维15％，玻璃纤维采用的规格为TCR736；
抗氧剂0.5％，抗氧剂采用的牌号为1010；
炭黑0.6％，炭黑的粒径为40nm；
硅烷0.45％，硅烷采用的规格为A-174；
聚乙烯蜡0.3％，聚乙烯蜡采用的摩尔质量为2000g/mol。
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