CN115746648B - 气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂、其制备方法及光缆 - Google Patents
气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂、其制备方法及光缆 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种低摩擦自润滑控形树脂，按重量份计，其制备原料包括环氧丙烯酸酯低聚物20‑40份，聚氨酯丙烯酸酯低聚物15‑35份，含氟丙烯酸酯单体20‑40份，无氟丙烯酸酯单体10‑30份，光引发剂3‑5份，PTFE微粉2‑10份，气相二氧化硅1‑3份。本发明还公开了其对应的制备方法及应用。本发明添加的含氟丙烯酸酯单体，能够提升树脂材料的低摩擦自润滑性；添加气相二氧化硅能够增加涂料的触变性，实现保形效果，同时，本发明的添加的PTFE微粉既具有含氟材料低摩擦自润滑的特性，又能增加体系粘度，对配方的低摩擦自润滑性和形状保持进一步起到协同增强的作用。通过改进配方，能够使光纤束的外部凸起棱具有低摩擦自润滑性能的同时达到较好的形状保持效果。
Description
技术领域
本发明属于光纤光缆树脂材料技术领域，具体涉及一种用于气吹光纤束光缆的低摩擦自润滑控形丙烯酸树脂、其制备方法及光缆。
背景技术
随着5G时代的到来，数据成爆炸式的增长，海量的数据需要通过密集组网的形式来实现。光纤束具有结构紧凑，尺寸小，弯曲模量高等特点，在室内外场景下有不少应用。光纤束包括紧密排布的光纤阵列和包覆光纤的树脂层，其安装方式有气吹，推，拉等，通过上述方式将其安装于管道内。其中气吹安装效率高，节省人力，然而光纤束的气吹距离通常不远，只有50～200m左右。
基于上述原因，在现有技术中，例如公开号为CN 212255799 U的专利提出了一种齿轮状气吹光缆，如图1所示，包括光纤1、束筒2、中间层3、护套4以及凸起的护肋5，使得从光缆轴线方向吹来的气体始终会打在凸起棱(护肋5)上，进而推动该气吹光纤束光缆在管道内行径，提高气吹光缆在管道内气吹敷设距离。凸起棱能够减小光纤束与气吹管道的接触面积，从面接触变为线接触，减小了阻力。
气吹光纤束和设置在外周的凸起棱一般是树脂材料经过UV光固化形成，因而，一方面要求凸起棱固化后具备较低的摩擦系数，方便该气吹光纤束光缆在管道内的气吹敷设工作。另一方面，凸起棱的形状及尺寸是提升气吹距离的关键，而树脂材料一般为流动性较好的液体，由于树脂表面张力和流动性的原因，在固化之前会趋向于汇合成圆形，并不会完全按照模具设定的比例保持形状，无法达到设计的效果。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种低摩擦自润滑控形树脂、其制备方法及应用，使光纤束的外部凸起棱具有低摩擦自润滑性能的同时能够达到较好的形状保持效果。
按照本发明的第一个方面，提供一种低摩擦自润滑控形树脂，按重量份计，包括环氧丙烯酸酯低聚物20-40份，聚氨酯丙烯酸酯低聚物15-35份，含氟丙烯酸酯单体20-40份，无氟丙烯酸酯单体10-30份，光引发剂3-5份，PTFE微粉2-10份，气相二氧化硅1-3份。
作为本发明的进一步改进，所述PTFE微粉为微米级，平均粒径≤5μm。
作为本发明的进一步改进，所述含氟丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟丙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述无氟丙烯酸酯单体包括双环戊烯基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、2-丙烯酸羧乙酯、月桂酸丙烯酸酯、月桂酸甲基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、安息香双甲醚、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮中的一种或多种。
按照本发明的第二个方面，提供一种低摩擦自润滑控形树脂的制备方法，用于制备所述的低摩擦自润滑控形树脂，包括如下步骤：
S1：将环氧丙烯酸酯低聚物20-40份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物15-35份、含氟丙烯酸酯单体20-40份、无氟丙烯酸酯单体10-30份和光引发剂3-5份，在第一温度下条件下避光搅拌第一时间；
S2：再加入PTFE微粉2-10份和气相二氧化硅1-3份，在所述第一温度下避光搅拌第二时间，得到所述的低摩擦自润滑控形树脂。
作为本发明的进一步改进，步骤S1和S2中，所述第一温度为60-65℃。
作为本发明的进一步改进，步骤S1，所述第一时间为2-3h；步骤S2中，所述第二时间为1h。
按照本发明的第三个方面，提供一种所述的低摩擦自润滑控形树脂在气吹光纤束光缆中的应用，气吹光纤束光缆的凸起棱结构采用所述低摩擦自润滑控形树脂。
作为本发明的进一步改进，气吹光纤束光缆中外护层树脂材料包括含氟丙烯酸酯单体，该含氟丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟丙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯的一种或多种。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明的低摩擦自润滑控形树脂，添加的含氟丙烯酸酯单体，能够提升树脂材料的低摩擦自润滑性，进一步地，添加气相二氧化硅能够增加涂料的触变性，实现控形效果，同时，本发明的添加的PTFE微粉既具有含氟材料低摩擦自润滑的特性，又能增加体系粘度，对配方的低摩擦自润滑性和形状保持进一步起到协同增强的作用。本发明通过改进配方，能够使光纤束的外部凸起棱具有低摩擦自润滑性能的同时达到较好的形状保持效果。
(2)本发明的低摩擦自润滑控形树脂，应用于气吹光纤束光纤中，作为凸起棱的树脂材料，使其在通过气吹的方式安装时，减少了其与管道的摩擦阻力，并且使其具有较好的形状保持效果，解决了气吹光纤束光纤制作时凸起棱无法保持形状的痛点。
附图说明
图1为现有技术中光纤束光缆的凸起棱结构示意图；
图2为本发明实施例形状保持率测试方法对应的结构示意图。
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-光纤、2-束筒、3-中间层、4-护套、5-护肋。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种低摩擦自润滑控形树脂，按重量份计，其制备原料包括环氧丙烯酸酯低聚物20-40份，聚氨酯丙烯酸酯低聚物15-35份，含氟丙烯酸酯单体20-40份，无氟丙烯酸酯单体10-30份，光引发剂3-5份，PTFE微粉2-10份，气相二氧化硅1-3份。
优选实施例中，PTFE微粉为微米级，平均粒径≤5μm。PTFE微粒粒径在5μm及以下时，能够避免凸起棱在长期使用过程中过大粒径的PTFE析出的问题，提高该气吹光纤束光缆的使用寿命。更为优选地，PTFE微粉的粒径处于1-6μm之间的，占微粒总质量的70％以上；粒径处于2-5μm之间的，占微粒总质量的60％以上；且PTFE微粒粒径分布符合正态分布。
优选实施例中，含氟丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟丙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯的一种或多种。
优选实施例中，无氟丙烯酸酯单体包括双环戊烯基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、2-丙烯酸羧乙酯、月桂酸丙烯酸酯、月桂酸甲基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种。
优选实施例中，光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、安息香双甲醚、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮中的一种或多种。
本发明的环氧丙烯酸酯低聚物和聚氨酯丙烯酸酯低聚物均为市售，其中环氧丙烯酸酯低聚物优选为长兴621-100、621A-80、6202、621C-60、621F-80、6210G、6215-100、62158、6219-100、623-100、623A-80、622-100、623-100、6235、6240、6250、6260、6261、6261LA、6261M、6270、6278、628A-70中的一种或多种。
聚氨酯丙烯酸酯低聚物为长兴6101、6103、6106、611B-85、6112-100、6112-100NT、6113、6115J-80、6115T-80、6118、61128、6121F-80、6123、6126、6130B-80、61363、61365、61369、614H-80、61438、6145-100、6145-100H、6145-100NT、6146-100、6147、6148J-75、6151、6164、6165中的一种或多种。
另外，本发明的含氟丙烯酸酯单体，无氟丙烯酸酯单体，光引发剂PTFE微粉及气相二氧化硅均通过市售获得。
首先，本发明的树脂材料添加含氟丙烯酸酯单体，由于氟原子半径小、电负性大，与碳原子组成共价键时，C-F键长短、键能大、碳骨架外层排列紧密，并且由于F原子间的排斥作用，形成螺旋结构排列，对主链碳原子和碳链骨架形成有效屏蔽作用，故氟碳化合物表现出卓越的低表面能特性，固化后的含氟丙烯酸酯材料具有低摩擦自润滑性。
然而，液体涂料在固化前很难保持性状，因此本发明通过添加气相二氧化硅来增加涂料的触变性：气相二氧化硅分子上含有羟基基团，当其分散于树脂中时，相邻球形颗粒之间的硅醇基团因氢键结合而产生疏松的晶格，形成三维网络结构，产生凝胶和很高的粘度；当受到剪切力作用时，因氢键结合力很弱，网络结构破坏，凝胶作用消失，粘度下降；剪切力去除后又能恢复原来静止时的形状，从而实现控形效果。
同时，本发明的添加的PTFE微粉既具有含氟材料低摩擦自润滑的特性，又能增加体系粘度，对配方的低摩擦自润滑性和形状保持进一步起到协同增强的作用。
本发明的低摩擦自润滑控形树脂，其制备方法包括如下步骤：
S1：将环氧丙烯酸酯低聚物20-40份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物15-35份、含氟丙烯酸酯单体20-40份、无氟丙烯酸酯单体10-30份和光引发剂3-5份，在第一温度下条件下避光搅拌第一时间；
S2：再加入PTFE微粉2-10份和气相二氧化硅1-3份，在所述第一温度下避光搅拌第二时间，得到所述的低摩擦自润滑控形树脂。
其中，第一温度优选为60-65℃，第一时间优选为2-3h，所述第二时间优选为1h。
本发明的低摩擦自润滑控形树脂，应用于气吹光纤束光缆的凸起棱材料，为更好地达到低摩擦、自润滑以及控形效果，优选地，气吹光纤束光缆外护套的树脂材料中包括含氟丙烯酸酯单体。
另外，优选实施例中，气吹光纤束光缆的成型方法是使用“湿对湿”的工艺进行的，即将通过共挤模具设计将液态的凸起棱树脂挤制在内层树脂上，最终一起固化成型。通常外层的凸棱所使用的树脂是特殊配方的树脂，内层结构采用普通丙烯酸树脂即可，因此两者之间具有较大的成分差异。对于“湿对湿”的成型工艺，如果外护套树脂在物理和化学性能上存在较大的差异，外护套树脂在界面间的附着力可能也会不佳，会造成在实际的施工使用过程中，凸起棱树脂有从界面上与外护套树脂脱开的风险。经研究，气吹光纤束光缆外护套的树脂材料中包括含氟丙烯酸酯单体时能够避免上述问题。
进一步优选地，外护套的树脂材料中的含氟丙烯酸酯单体与凸起棱材料中的含氟丙烯酸酯单体相同，包括甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟丙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯的一种或多种。
为更好地阐述和理解本发明的技术方案，提供如下实施例：
实施例1
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，按重量份计，其原料包括环氧丙烯酸酯低聚物21份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物20份、含氟丙烯酸酯单体27份、无氟丙烯酸酯单体15份、光引发剂5份、PTFE微粉10份、气相二氧化硅2份。
其中，含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸三氟乙酯，无氟丙烯酸酯单体为双环戊烯基丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯低聚物为长兴621-100，聚氨酯丙烯酸酯低聚物为长兴6101，光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷。
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，其制备方法包括如下步骤：
向置于60℃恒温水浴的三口烧瓶中依次加入环氧丙烯酸酯低聚物21份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物20份、含氟丙烯酸酯单体27份、无氟丙烯酸酯单体15份和光引发剂5份，避光搅拌2h，再加入PTFE微粉(平均粒径≤5μm)10份和气相二氧化硅2份，避光搅拌1h，即得到低摩擦自润滑控形树脂。
实施例2
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，按重量份计，其原料包括环氧丙烯酸酯低聚物23份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物19份、含氟丙烯酸酯单体26份、无氟丙烯酸酯单体18份、光引发剂5份、PTFE微粉7份、气相二氧化硅2份。
其中，含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸四氟丙酯，无氟丙烯酸酯单体为乙氧化苯氧基丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯低聚物为长兴621A-80，聚氨酯丙烯酸酯低聚物为长兴6103，光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮。
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，其制备方法包括如下步骤：
向置于65℃恒温水浴的三口烧瓶中依次加入环氧丙烯酸酯低聚物23份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物19份、含氟丙烯酸酯单体26份、无氟丙烯酸酯单体18份和光引发剂5份，避光搅拌2h，再加入PTFE微粉(平均粒径≤5μm)7份和气相二氧化硅2份，避光搅拌1h，即得到低摩擦自润滑控形树脂。
实施例3
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，按重量份计，其原料包括环氧丙烯酸酯低聚物27份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物22份、含氟丙烯酸酯单体23份、无氟丙烯酸酯单体17份、光引发剂5份、PTFE微粉5份、气相二氧化硅1份。
其中，含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸十二氟庚酯，无氟丙烯酸酯单体为月桂酸丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯低聚物为长兴6202，聚氨酯丙烯酸酯低聚物为长兴611B-85，光引发剂为1-羟基环己基苯甲酮。
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，其制备方法包括如下步骤：
向置于60℃恒温水浴的三口烧瓶中依次加入环氧丙烯酸酯低聚物27份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物22份、含氟丙烯酸酯单体23份、无氟丙烯酸酯单体17份和光引发剂5份，避光搅拌3h，再加入PTFE微粉(平均粒径≤5μm)5份和气相二氧化硅1份，避光搅拌1h，即得到低摩擦自润滑控形树脂。
实施例4
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，按重量份计，其原料包括环氧丙烯酸酯低聚物30份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物18份、含氟丙烯酸酯单体25份、无氟丙烯酸酯单体15份、光引发剂5份、PTFE微粉7份、气相二氧化硅2份。
其中，含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸十三氟庚酯，无氟丙烯酸酯单体为2-丙烯酸羧乙酯，环氧丙烯酸酯低聚物长兴6215-100，聚氨酯丙烯酸酯低聚物为长兴6115T-80，光引发剂为安息香双甲醚。
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，其制备方法包括如下步骤：
向置于60℃恒温水浴的三口烧瓶中依次加入环氧丙烯酸酯低聚物30份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物18份、含氟丙烯酸酯单体25份、无氟丙烯酸酯单体15份和光引发剂5份，避光搅拌2h，再加入PTFE微粉(平均粒径≤5μm)7份和气相二氧化硅2份，避光搅拌1h，即得到低摩擦自润滑控形树脂。
实施例5
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，按重量份计，其原料包括环氧丙烯酸酯低聚物35份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物30份、含氟丙烯酸酯单体30份、无氟丙烯酸酯单体10份、光引发剂3份、PTFE微粉6份、气相二氧化硅2份。
其中，含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸十二氟庚酯，无氟丙烯酸酯单体为月桂酸甲基丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯低聚物623A-80，聚氨酯丙烯酸酯低聚物为6121F-80，光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，其制备方法包括如下步骤：
向置于65℃恒温水浴的三口烧瓶中依次加入环氧丙烯酸酯低聚物35份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物30份、含氟丙烯酸酯单体30份、无氟丙烯酸酯单体10份和光引发剂3份，避光搅拌2h，再加入PTFE微粉(平均粒径≤5μm)6份和气相二氧化硅2份，避光搅拌1h，即得到低摩擦自润滑控形树脂。
实施例6
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，按重量份计，其原料包括环氧丙烯酸酯低聚物40份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物35份、含氟丙烯酸酯单体40份、无氟丙烯酸酯单体30份、光引发剂4份、PTFE微粉8份、气相二氧化硅3份。
其中，含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸六氟丁酯，无氟丙烯酸酯单体为双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯低聚物为长兴621-100，聚氨酯丙烯酸酯低聚物为长兴6101，光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，其制备方法包括如下步骤：
向置于60℃恒温水浴的三口烧瓶中依次加入环氧丙烯酸酯低聚物40份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物35份、含氟丙烯酸酯单体40份、无氟丙烯酸酯单体30份和光引发剂4份，避光搅拌3h，再加入PTFE微粉(平均粒径≤5μm)8份和气相二氧化硅3份，避光搅拌1h，即得到低摩擦自润滑控形树脂。
实施例7
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，按重量份计，其原料包括环氧丙烯酸酯低聚物20份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物15份、含氟丙烯酸酯单体20份、无氟丙烯酸酯单体23份、光引发剂5份、PTFE微粉2份、气相二氧化硅2份。
其中，含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯，无氟丙烯酸酯单体为1，4-丁二醇二丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯低聚物为长兴621-100，聚氨酯丙烯酸酯低聚物为长兴6101，光引发剂为2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮中。
本实施例的低摩擦自润滑控形树脂，其制备方法包括如下步骤：
向置于60℃恒温水浴的三口烧瓶中依次加入环氧丙烯酸酯低聚物20份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物15份、含氟丙烯酸酯单体20份、无氟丙烯酸酯单体23份和光引发剂5份，避光搅拌3h，再加入PTFE微粉(平均粒径≤5μm)2份和气相二氧化硅2份，避光搅拌1h，即得到低摩擦自润滑控形树脂。
对比例1
本对比例的树脂配方，除不含气相二氧化硅，其他与实施例1相同，在此不作赘述。
对比例2
本对比例的树脂配方，除不含PTFE微粉，其他与实施例1相同，在此不作赘述。
将上述实施例和对比例制备得到的树脂作为凸起棱的材料，使用同样的模具、生产工艺，制成8棱-三角形的气吹光纤束，其中自然色光纤直径为242um，着色后直径为252um。为测试性能，提供如下试验例：
对上述实施例和对比例制备的凸起棱进行杨氏模量、断裂延伸率以及形状保持率ρ的测试；其中杨氏模量和断裂伸长率按照GBT 1040.1进行测试，形状保持率ρ采用如下方法：
结合图2所示，凸棱的高度为H，一般H/D的比值在1％～25％之间。高度H是通过模具的控制，一般而言，流动的树脂从模具中压出后进入固化炉之前，模具凹槽的H1/D1的比值大于固化后最终成品的H/D。定义形状保持率为ρ：
ρ＝(H/D)/(H1/D1)
ρ一般小于95％，通过不同树脂配方，可以改变形状保持率ρ。
结果如下表1所示：
表1各实施例产品的形状保持率ρ
| 序号 | 杨氏模量Mpa | 断裂延伸率％ | ρ |
| 实施例1 | 630 | 15％ | 84％ |
| 实施例2 | 580 | 23％ | 70％ |
| 实施例3 | 480 | 18％ | 75％ |
| 实施例4 | 590 | 11％ | 73％ |
| 实施例5 | 730 | 8％ | 77％ |
| 实施例6 | 760 | 7％ | 72％ |
| 实施例7 | 810 | 7％ | 75％ |
| 对比例1 | 680 | 12％ | 65％ |
| 对比例2 | 705 | 11％ | 70％ |
从表中对比中看出，实施例1的形状保持率最佳。而对比例中由于不含气相二氧化硅或PTFE微粉，形状保持率较差。
进一步地，将各实施例中制备得到的8棱-三角形的气吹光纤束，在5/3.5mm的管道中进行气吹，气吹机为PLUMETT 600，最大气吹压力为12bar，测得摩擦系数及气吹距离，摩擦系数采用YDT 1460.1-2006光缆行业标准《通信用气吹微型光缆及光纤单元》的2.5π法测试，如下表2所示。
表2各实施例产品的摩擦系数、气吹距离
| 序号 | 管道 | 摩擦系数 | 气吹距离 |
| 实施例1 | 5/3.5 | 0.09 | 1230m |
| 实施例2 | 5/3.5 | 0.12 | 920m |
| 实施例3 | 5/3.5 | 0.15 | 860m |
| 比较例4 | 5/3.5 | 0.11 | 1130m |
| 实施例5 | 5/3.5 | 0.13 | 910m |
| 实施例6 | 5/3.5 | 0.17 | 706m |
| 实施例7 | 5/3.5 | 0.19 | 616m |
| 对比例1 | 5/3.5 | 0.11 | 910m |
| 对比例2 | 5/3.5 | 0.18 | 620m |
可以看出，对于形状保持率最高的实施例1，制成的8棱气吹光纤束的摩擦系数较小，其气吹距离最远。而对比例1受摩擦系数和形状保持率的影响，其气吹距离不理想。
进一步地，将不同内/外层树脂的材料组合制成的8棱-三角形的气吹光纤束在40D的芯棒上缠绕5圈，周期性的缠绕-散开-再缠绕，作用次数在1000次以上后观察是否有凸棱从光纤束界面脱开的现象，来表征内外层树脂结合效果。外层树脂按上述实施例1的配方，各外护层树脂如下表3所示。
表3各外护层树脂配方中含氟情况
| 序号 | 配方 | 单体是否含氟 | 杨氏模量 |
| 树脂A | A | 是 | 950Mpa |
| 树脂B | B | 是 | 750Mpa |
| 树脂C | C | 否 | 650Mpa |
| 树脂D | D | 否 | 970Mpa |
| 树脂E | E | 是 | 420Mpa |
| 树脂F | F | 否 | 380Mpa |
其中内层树脂配方为：环氧丙烯酸酯低聚物15-45份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物10-40份、无氟丙烯酸酯单体10-60份、含氟丙烯酸酯单体0-40份和光引发剂3-5份，根据各成分的比例配置成A/B/C/D/E/F六种树脂如表4所示。
表4各外护层树脂配方
分别制成8棱-三角形的气吹光纤束，在连续长度上分别取样20根，在40D的芯棒上缠绕5圈，周期性的缠绕-散开-再缠绕，作用次数在1000次，记录失效数量，如下4表所示：
表4各产品对应的失效数量
结果表明，在凸起棱树脂以含氟丙烯酸作为材料后，外护层树脂也含氟树脂的情况下，两者之间的结合效果明显好于外护层树脂中不含氟的情况。同时，外护层树脂杨氏模量与凸起棱树脂差距不明显时，两层树脂之间的结合效果也明显好于两者模量差距较大的组合。杨氏模量表征的是材料受到外在拉/压/弯力后变形的难易程度，在凸起棱树脂和外护层树脂之间的模量相差不大的情况下，受到外力后，形变更加匹配，界面之间不易脱开。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括环氧丙烯酸酯低聚物20-40份，聚氨酯丙烯酸酯低聚物15-35份，含氟丙烯酸酯单体20-40份，无氟丙烯酸酯单体10-30份，光引发剂3-5份，PTFE微粉2-10份，气相二氧化硅1-3份；
所述气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂用于气吹光缆的凸起棱中，使凸起棱具有低摩擦自润滑性能的同时满足凸起棱的形状保持效果。
2.根据权利要求1所述的气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂，其特征在于，所述PTFE微粉为微米级，平均粒径≤5μm。
3.根据权利要求1所述的气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟丙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂，其特征在于，所述无氟丙烯酸酯单体包括双环戊烯基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、2-丙烯酸羧乙酯、月桂酸丙烯酸酯、月桂酸甲基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂，其特征在于，所述光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、安息香双甲醚、苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦、2-甲基-1-（4-甲硫基苯基）-2-吗啉-1-丙酮中的一种或多种。
6.一种气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂的制备方法，用于制备权利要求1-5任一项所述的气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将环氧丙烯酸酯低聚物20-40份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物15-35份、含氟丙烯酸酯单体20-40份、无氟丙烯酸酯单体10-30份和光引发剂3-5份，在第一温度下条件下避光搅拌第一时间；
S2：再加入PTFE微粉2-10份和气相二氧化硅1-3份，在所述第一温度下避光搅拌第二时间，得到所述的低摩擦自润滑控形树脂。
7.根据权利要求6所述的气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂的制备方法，其特征在于，步骤S1和S2中，所述第一温度为60-65℃。
8.根据权利要求6所述的气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂的制备方法，其特征在于，步骤S1，所述第一时间为2-3h；步骤S2中，所述第二时间为1h。
9.一种气吹光缆，其特征在于，其凸起棱结构采用权利要求1-5任一项所述气吹光缆用低摩擦自润滑控形树脂。
10.根据权利要求9所述的气吹光缆，其特征在于，其外护层树脂材料包括含氟丙烯酸酯单体，该含氟丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟丙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯的一种或多种。
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