CN117666054B - 一种耐低温耐压光缆及其制作工艺 - Google Patents
一种耐低温耐压光缆及其制作工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117666054B CN117666054B CN202410140364.3A CN202410140364A CN117666054B CN 117666054 B CN117666054 B CN 117666054B CN 202410140364 A CN202410140364 A CN 202410140364A CN 117666054 B CN117666054 B CN 117666054B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- resistant
- cable
- optical
- protective layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 82
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 8
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 32
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 27
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229920000734 polysilsesquioxane polymer Polymers 0.000 claims description 23
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 22
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 16
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 16
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 16
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 claims description 14
- -1 bromopropyl Chemical group 0.000 claims description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 claims description 10
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 claims description 10
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- DWSWCPPGLRSPIT-UHFFFAOYSA-N benzo[c][2,1]benzoxaphosphinin-6-ium 6-oxide Chemical compound C1=CC=C2[P+](=O)OC3=CC=CC=C3C2=C1 DWSWCPPGLRSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 9
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 9
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 claims description 7
- FSWDLYNGJBGFJH-UHFFFAOYSA-N n,n'-di-2-butyl-1,4-phenylenediamine Chemical compound CCC(C)NC1=CC=C(NC(C)CC)C=C1 FSWDLYNGJBGFJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 6
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 5
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 3
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920005557 bromobutyl Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 2
- 125000006038 hexenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 5
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010618 wire wrap Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- XIUFWXXRTPHHDQ-UHFFFAOYSA-N prop-1-ene;1,1,2,2-tetrafluoroethene Chemical group CC=C.FC(F)=C(F)F XIUFWXXRTPHHDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical compound [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- LJUXFZKADKLISH-UHFFFAOYSA-N benzo[f]phosphinoline Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=P1 LJUXFZKADKLISH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000011206 ternary composite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种耐低温耐压光缆及其制作工艺,涉及光缆技术领域,所述耐低温耐压光缆包括缆芯和支撑体,以及依次包覆在缆芯及支撑体外的保护层、隔水层、铠装层、外护套;所述保护层内具有撕裂绳;所述支撑体位于相邻缆芯的外间隙中,支撑体的截面为扇形,其半径与相邻的缆芯相切,其弧与保护层相切;所述缆芯内至少包含一根光导纤维,外面包覆有护套层;本发明提供的光缆具有优异的耐寒性能、抗压能力和阻燃性能,使光缆在低温、火灾环境下也能正常传输信号,且能够抵抗弯折与挤压,避免了缆芯内部光导纤维的扭曲和损坏。
Description
技术领域
本发明涉及光缆技术领域,具体涉及一种耐低温耐压光缆及其制作工艺。
背景技术
随着光网络建设的加快和带宽的提速,加快5G网络建设已迫在眉睫,众所周知,光纤是信息化进程中最核心原件,为了使光纤能够广泛的应用于各领域,提高光纤的保护等级已成为光缆研发的重要目标。
目前,在一些环境严苛或低温环境下,市场上大部分的室内外光缆往往无法胜任,确保光缆能够长时间的通信工作。低温高寒恶劣环境对光缆使用会造成极大的影响,具体表现为:低温下光缆的厚壁外护套收缩引起光单元绞合在中心加强件上的位置发生偏移,光单元与光单元之间相互挤压,以上情形的收缩不仅影响光缆光信号的正常传输,同时光纤极易出现冒头问题,严重的这种故障会引起多种产品缺陷,例如断纤,使光缆报废。
中国专利文献CN201610837133.3公开了一种抗低温型光缆保护管,包括:管体、管芯、外保温层和内保温层,所述管芯均匀内置于所述管体的内表面,所述外保温层均匀覆盖所述管体的外表面,所述内保温层均匀覆盖所述管芯的内表面,所述管体的材料为玻璃纤维,所述外保温层的材料为聚苯乙烯泡沫塑料,所述内保温层的材料为纳米陶瓷微珠。
但是,当光缆受到较大的拉伸和压力时,目前市场上大部分的室内外光缆也无法胜任,容易出现断纤或附加衰减偏大的现象,影响光纤的正常信息传输。
此外,现有光缆还存在阻燃性能不佳的问题,光缆经燃烧后,元件会被破坏,导致光纤脆化断裂,光缆中的金属材料在燃烧过程中产生的高热环境下容易发生膨胀,后续冷却过程中收缩不均,也会导致信号的失真或者中断。
因此,现有的光缆,抗拉能力不高,耐寒性能差,在受到雨雪、大风、冰冻等气候条件下易发生舞动、挤压缆芯,会影响光缆的机械强度和传输性能,同时还存在阻燃性能无法满足要求的问题,无法保证在发生火灾的情况下继续使用,容易造成财物和人员损失。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种耐低温耐压光缆及其制作工艺,有效提升了光缆的耐寒性能、抗压能力和阻燃性能,使光缆在低温、火灾环境下也能正常传输信号,且能够抵抗弯折与挤压,避免了缆芯内部光导纤维的扭曲和损坏。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种耐低温耐压光缆,包括缆芯和支撑体,以及依次包覆在缆芯及支撑体外的保护层、隔水层、铠装层、外护套;所述保护层内具有撕裂绳;所述支撑体位于相邻缆芯的外间隙中,支撑体的截面为扇形,所述扇形的半径与相邻的缆芯相切,所述扇形的弧与保护层相切;所述缆芯内至少包含一根光导纤维,外面包覆有护套层。
优选的,所述缆芯的数量为3~7,以单向螺旋的方式绞合在一起或以两两相切的方式相互平行地放置在一起。
优选的,所述缆芯内填充有纤膏,以重量份数计,纤膏由70~80份甲基硅油、15~20份聚丁烯、5~10份气相白炭黑、0.5~1份N,N’-二仲丁基对苯二胺制成。
优选的,所述保护层是无纺布、铝带、钢带、玻璃纤维带中的一种;所述隔水层的材质为聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、聚全氟乙丙烯中的一种;所述护套层的材质为低烟无卤阻燃聚烯烃、阻燃聚乙烯、聚氯乙烯中的一种。
优选的,所述铠装层为镀锌钢丝绕包一层或两层,所述镀锌钢丝的直径为0.8~1.5mm。
优选的,以重量份数计,所述外护套的制作工艺包括如下步骤:
(1)将单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、苯并三氮唑加入到甲苯中,然后加入氢氧化钠,恒温反应,得到混合液;向混合液中加入DOPO、偶氮二异丁腈,持续通入氮气,搅拌反应,将反应产物减压浓缩,得到膏状混合物,将混合物用二氯甲烷溶解,然后加入乙酸乙酯进行重结晶,过滤、干燥,得到复合阻燃剂;
(2)称取聚氯乙烯、碳纤维、复合阻燃剂、相容剂PE-g-ST、润滑剂硬脂酸钙、受阻酚抗氧剂1010,投入到高速混合机中混合均匀,然后投入到密炼机中混炼,最后转移至双螺杆挤出机中挤出造粒,得到外护套料。
优选的,步骤(1)中,恒温反应条件为30~55℃下恒温反应3~8h;单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、苯并三氮唑、氢氧化钠的重量比为10:14~22:12~25;单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、DOPO、偶氮二异丁腈的重量比为10:6~12:1~3;搅拌反应条件为75~85℃下搅拌反应12~18h;混合物、二氯甲烷、乙酸乙酯的重量比为1:3~5:10~20。
优选的,步骤(1)中,所述单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷结构如式I所示:
式I,
式I中,R1为溴丙基或溴丁基,R2为乙烯基、烯丙基或己烯基。
优选的,步骤(2)中,聚氯乙烯、碳纤维、复合阻燃剂、相容剂PE-g-ST、润滑剂硬脂酸钙、受阻酚抗氧剂1010的重量比为60~100:3~8:10~30:3~5:0.1~1:0.1~1;混炼条件为160~170℃下混炼10~20min;挤出造粒温度为180~200℃。
本发明还要求保护一种所述耐低温耐压光缆的制作工艺,包括如下步骤:
将光纤束线形成光纤束,对光纤束填充纤膏,并对填充纤膏的光纤束外被护套层;在缆芯之间平行嵌入撕裂绳、支撑体后,在外部均匀包裹一层保护层,然后利用挤塑机在保护层外周均匀挤塑一层隔水层,并通过环氧树脂胶将隔水层固定在保护层表面,再在隔水层表面包绕铠装层,最后通过挤塑机在表面挤塑形成外护套,得到所述耐低温耐压光缆。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1)本发明提供了一种耐低温耐压光缆,通过在缆芯的护套层填充纤膏,有效提升了光缆的耐寒性能,使光缆在低温环境下也能够正常传输信号;此外,通过保护层、隔水层、铠装层及外护套的层层保护,显著提升了光缆的抗压能力和阻燃性能;同时,还在缆芯间设置扇形支撑体,当受到外界压应力时,一方面支撑体本身能够承受化解一部分压力,另一方面扇形支撑体能够通过弧、边的错动释放掉应力,避免了缆芯内部光导纤维的扭曲和损坏。
2)本发明提供了一种外护套料的制作工艺,首先在缚酸剂氢氧化钠的作用下,使单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷中的溴原子与与苯并三氮唑中的-NH-发生取代反应,随后在偶氮二异丁腈的催化作用下使单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷中的不饱和双键与DOPO中活性P-H发生加成反应,得到N-P-Si三元复合阻燃剂;笼型聚倍半硅氧烷(POSS)在燃烧时能够生成纳米二氧化硅粒子,引入的磷杂菲则能在燃烧时促进炭层的生成,POSS与DOPO能够协效形成结构稳定的硅碳阻燃层,起到隔热隔氧、抑制烟气逸出、防熔滴的效果,而苯并三氮唑则将氮原子引入阻燃体系,在燃烧时能够通过生成氮气、氨气等不燃气体进一步提高阻燃效果;将复合阻燃剂添加到外护套料中,能够显著提升聚氯乙烯的阻燃性能,能够保证光缆在发生火灾的情况下继续使用,有效减少财产损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例示意图,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的耐低温耐压光缆的截面图。
图中,1、缆芯;2、支撑体;3、保护层;4、隔水层;5、铠装层;6、外护套;7、撕裂绳;11、光导纤维;12、护套层。
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,以下结合实施例,对本发明作进一步的详细说明。当然,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
如无特殊说明外,本发明中的化学试剂和材料均通过市场途径购买或通过市场途径购买的原料合成。
聚氯乙烯购自新疆天业股份有限公司,型号SG-5;
碳纤维为短切碳纤维,长度1~5mm,购自上海力硕复合材料科技有限公司。
下面通过具体实施例,来对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种耐低温耐压光缆,如图1所示,包括缆芯1和支撑体2,以及依次包覆在缆芯1及支撑体2外的保护层3、隔水层4、铠装层5、外护套6;所述保护层3内具有撕裂绳7;所述支撑体2位于相邻缆芯1的外间隙中,支撑体2的截面为扇形,所述扇形的半径与相邻的缆芯1相切,所述扇形的弧与保护层3相切;所述缆芯1内包含光导纤维11,外面包覆有护套层12。
所述缆芯1的数量为3,以两两相切的方式相互平行地放置在一起。所述缆芯1内填充有纤膏,以重量份数计,纤膏由80份甲基硅油、15份聚丁烯、5份气相白炭黑、1份N,N’-二仲丁基对苯二胺抗氧剂制成。所述保护层3是无纺布,所述隔水层4的材质为聚全氟乙丙烯,所述护套层12的材质为低烟无卤阻燃聚烯烃,所述铠装层5为镀锌钢丝绕包一层,所述镀锌钢丝的直径为1mm。
所述外护套的制作工艺,包括如下步骤:
(1)将10g单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、22g苯并三氮唑加入到100mL甲苯中,然后加入25g氢氧化钠,在55℃下恒温反应3h,得到混合液;向混合液中加入12g DOPO、1~3g偶氮二异丁腈,持续通入氮气,在85℃下搅拌反应12h,将反应产物减压浓缩,得到膏状混合物,按1g混合物用5g二氯甲烷溶解的比例处理,然后加入20g乙酸乙酯进行重结晶,过滤、干燥,得到复合阻燃剂;
所述单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷结构如式I所示:
式I,
式I中,R1为溴丙基,R2为乙烯基。
(2)称取100g聚氯乙烯、8g碳纤维、30g复合阻燃剂、5g相容剂PE-g-ST、1g润滑剂硬脂酸钙、1g受阻酚抗氧剂1010,投入到高速混合机中混合均匀,然后投入到密炼机中,在170℃下混炼20min,最后转移至双螺杆挤出机中,200℃下挤出造粒,得到外护套料。
针对制成的光缆,进行-50℃~50℃的温度循环试验,入射波长1550nm的光,测定-50℃、-25℃、0℃、25℃、50℃下的最大串扰,均小于-50dB,说明本发明提供的光缆具有良好的耐低温性能。
此外,制成的光缆在长期拉力600N下光纤应变0.001,光纤附加衰减0.002dB,在短暂拉力2400N下光纤应变0.005,光纤附加衰减0.006dB;在长期压力800N下光纤附件衰减0.001dB,在短暂压力1000N下光纤附加衰减0.002dB,说明本发明提供的光缆具有良好的抗拉伸、耐压性能。
实施例2
一种耐低温耐压光缆,包括缆芯1和支撑体2,以及依次包覆在缆芯1及支撑体2外的保护层3、隔水层4、铠装层5、外护套6;所述保护层3内具有撕裂绳7;所述支撑体2位于相邻缆芯1的外间隙中,支撑体2的截面为扇形,所述扇形的半径与相邻的缆芯1相切,所述扇形的弧与保护层3相切;所述缆芯1内包含光导纤维11,外面包覆有护套层12。
所述缆芯1的数量为5,以两两相切的方式相互平行地放置在一起。所述缆芯1内填充有纤膏,以重量份数计,纤膏由75份甲基硅油、20份聚丁烯、8份气相白炭黑、0.5份N,N’-二仲丁基对苯二胺抗氧剂制成。所述保护层3是铝带,所述隔水层4的材质为聚氯乙烯,所述护套层12的材质为阻燃聚乙烯,所述铠装层5为镀锌钢丝绕包一层,所述镀锌钢丝的直径为1.2mm。
所述外护套的制作工艺,包括如下步骤:
(1)将10g单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、18g苯并三氮唑加入到100mL甲苯中,然后加入18g氢氧化钠,在40℃下恒温反应5h,得到混合液;向混合液中加入9g DOPO、2g偶氮二异丁腈,持续通入氮气,在80℃下搅拌反应15h,将反应产物减压浓缩,得到膏状混合物,按1g混合物用4g二氯甲烷溶解的比例处理,然后加入15g乙酸乙酯进行重结晶,过滤、干燥,得到复合阻燃剂;所述单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷结构同实施例3;
(2)称取80g聚氯乙烯、5g碳纤维、20g复合阻燃剂、4g相容剂PE-g-ST、0.5g润滑剂硬脂酸钙、0.5g受阻酚抗氧剂1010,投入到高速混合机中混合均匀,然后投入到密炼机中,在165℃下混炼15min,最后转移至双螺杆挤出机中,190℃下挤出造粒,得到外护套料。
实施例3
一种耐低温耐压光缆,包括缆芯1和支撑体2,以及依次包覆在缆芯1及支撑体2外的保护层3、隔水层4、铠装层5、外护套6;所述保护层3内具有撕裂绳7;所述支撑体2位于相邻缆芯1的外间隙中,支撑体2的截面为扇形,所述扇形的半径与相邻的缆芯1相切,所述扇形的弧与保护层3相切;所述缆芯1内包含光导纤维11,外面包覆有护套层12。
所述缆芯1的数量为7,以两两相切的方式相互平行地放置在一起。所述缆芯1内填充有纤膏,以重量份数计,纤膏由70份甲基硅油、15份聚丁烯、10份气相白炭黑、1份N,N’-二仲丁基对苯二胺抗氧剂制成。所述保护层3是玻璃纤维带,所述隔水层4的材质为聚全氟乙丙烯,所述护套层12的材质为低烟无卤阻燃聚烯烃,所述铠装层5为镀锌钢丝绕包一层,所述镀锌钢丝的直径为0.8mm。
所述外护套的制作工艺,包括如下步骤:
(1)将10g单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、14g苯并三氮唑加入到100mL甲苯中,然后加入12g氢氧化钠,在30℃下恒温反应8h,得到混合液;向混合液中加入6g DOPO、1g偶氮二异丁腈,持续通入氮气,在75℃下搅拌反应18h,将反应产物减压浓缩,得到膏状混合物,按1g混合物用3g二氯甲烷溶解的比例处理,然后加入10g乙酸乙酯进行重结晶,过滤、干燥,得到复合阻燃剂;所述单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷结构同实施例3;
(2)称取60g聚氯乙烯、3g碳纤维、10g复合阻燃剂、3g相容剂PE-g-ST、0.1g润滑剂硬脂酸钙、0.1g受阻酚抗氧剂1010,投入到高速混合机中混合均匀,然后投入到密炼机中,在160℃下混炼10min,最后转移至双螺杆挤出机中,180℃下挤出造粒,得到外护套料。
对比例1
一种耐低温耐压光缆,包括缆芯1和支撑体2,以及依次包覆在缆芯1及支撑体2外的保护层3、隔水层4、铠装层5、外护套6;所述保护层3内具有撕裂绳7;所述支撑体2位于相邻缆芯1的外间隙中,支撑体2的截面为扇形,所述扇形的半径与相邻的缆芯1相切,所述扇形的弧与保护层3相切;所述缆芯1内包含光导纤维11,外面包覆有护套层12。
所述缆芯1的数量为3,以两两相切的方式相互平行地放置在一起。所述缆芯1内填充有纤膏,以重量份数计,纤膏由80份甲基硅油、15份聚丁烯、5份气相白炭黑、1份N,N’-二仲丁基对苯二胺抗氧剂制成。所述保护层3是无纺布,所述隔水层4的材质为聚全氟乙丙烯,所述护套层12的材质为低烟无卤阻燃聚烯烃,所述铠装层5为镀锌钢丝绕包一层,所述镀锌钢丝的直径为1mm。
所述外护套的制作工艺,包括如下步骤:
(1)将10g单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、22g苯并三氮唑加入到100mL甲苯中,然后加入25g氢氧化钠,在55℃下恒温反应3h,得到混合液;将混合液减压浓缩,得到膏状混合物,按1g混合物用5g二氯甲烷溶解的比例处理,然后加入20g乙酸乙酯进行重结晶,过滤、干燥,得到复合阻燃剂;所述单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷结构同实施例3;
(2)称取100g聚氯乙烯、8g碳纤维、30g复合阻燃剂、5g相容剂PE-g-ST、1g润滑剂硬脂酸钙、1g受阻酚抗氧剂1010,投入到高速混合机中混合均匀,然后投入到密炼机中,在170℃下混炼20min,最后转移至双螺杆挤出机中,200℃下挤出造粒,得到外护套料。
对比例2
一种耐低温耐压光缆,包括缆芯1和支撑体2,以及依次包覆在缆芯1及支撑体2外的保护层3、隔水层4、铠装层5、外护套6;所述保护层3内具有撕裂绳7;所述支撑体2位于相邻缆芯1的外间隙中,支撑体2的截面为扇形,所述扇形的半径与相邻的缆芯1相切,所述扇形的弧与保护层3相切;所述缆芯1内包含光导纤维11,外面包覆有护套层12。
所述缆芯1的数量为3,以两两相切的方式相互平行地放置在一起。所述缆芯1内填充有纤膏,以重量份数计,纤膏由80份甲基硅油、15份聚丁烯、5份气相白炭黑、1份N,N’-二仲丁基对苯二胺抗氧剂制成。所述保护层3是无纺布,所述隔水层4的材质为聚全氟乙丙烯,所述护套层12的材质为低烟无卤阻燃聚烯烃,所述铠装层5为镀锌钢丝绕包一层,所述镀锌钢丝的直径为1mm。
所述外护套的制作工艺,包括如下步骤:
称取100g聚氯乙烯、8g碳纤维、30g单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、5g相容剂PE-g-ST、1g润滑剂硬脂酸钙、1g受阻酚抗氧剂1010,投入到高速混合机中混合均匀,然后投入到密炼机中,在170℃下混炼20min,最后转移至双螺杆挤出机中,200℃下挤出造粒,得到外护套料;所述单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷结构同实施例3。
将实施例1~3、对比例1~2制备所得外护套料制成标准样条后进行性能测试,参考GB/T 18380.11-2022《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验 第11部分:单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延试验 试验装置》进行单根垂直燃烧试验;参考ISO 4589-2-2017利用JF-3极限氧指数测试仪测定样品的极限氧指数,具体数据见表1。
表1 外护套料阻燃性能测试结果
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | |
单根垂直燃烧试验 | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 | 未通过 |
极限氧指数(%) | 31.6 | 30.2 | 28.4 | 20.6 | 12.7 |
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐低温耐压光缆,其特征在于,包括缆芯和支撑体,以及依次包覆在缆芯及支撑体外的保护层、隔水层、铠装层、外护套;所述保护层内具有撕裂绳;所述支撑体位于相邻缆芯的外间隙中,支撑体的截面为扇形,所述扇形的半径与相邻的缆芯相切,所述扇形的弧与保护层相切;所述缆芯内至少包含一根光导纤维,外面包覆有护套层;
以重量份数计,所述外护套的制作工艺包括如下步骤:
(1)将单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、苯并三氮唑加入到甲苯中,然后加入氢氧化钠,恒温反应,得到混合液;向混合液中加入DOPO、偶氮二异丁腈,持续通入氮气,搅拌反应,将反应产物减压浓缩,得到膏状混合物,将混合物用二氯甲烷溶解,然后加入乙酸乙酯进行重结晶,过滤、干燥,得到复合阻燃剂;
(2)称取聚氯乙烯、碳纤维、复合阻燃剂、相容剂PE-g-ST、润滑剂硬脂酸钙、受阻酚抗氧剂1010,投入到高速混合机中混合均匀,然后投入到密炼机中混炼,最后转移至双螺杆挤出机中挤出造粒,得到外护套料;
步骤(1)中,所述单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷结构如式I所示:
式I,
式I中,R1为溴丙基或溴丁基,R2为乙烯基、烯丙基或己烯基。
2.根据权利要求1所述的光缆,其特征在于,所述缆芯的数量为3~7,以单向螺旋的方式绞合在一起或以两两相切的方式相互平行地放置在一起。
3.根据权利要求1所述的光缆,其特征在于,所述缆芯内填充有纤膏,以重量份数计,所述纤膏由70~80份甲基硅油、15~20份聚丁烯、5~10份气相白炭黑、0.5~1份N,N’-二仲丁基对苯二胺制成。
4.根据权利要求1所述的光缆,其特征在于,所述保护层是无纺布、铝带、钢带、玻璃纤维带中的一种;所述隔水层的材质为聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、聚全氟乙丙烯中的一种;所述护套层的材质为低烟无卤阻燃聚烯烃、阻燃聚乙烯、聚氯乙烯中的一种。
5.根据权利要求1所述的光缆,其特征在于,所述铠装层为镀锌钢丝绕包一层或两层,所述镀锌钢丝的直径为0.8~1.5mm。
6.根据权利要求1所述的光缆,其特征在于,步骤(1)中,恒温反应条件为30~55℃下恒温反应3~8h;单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、苯并三氮唑、氢氧化钠的重量比为10:14~22:12~25;单乙烯基笼型聚倍半硅氧烷、DOPO、偶氮二异丁腈的重量比为10:6~12:1~3;搅拌反应条件为75~85℃下搅拌反应12~18h;混合物、二氯甲烷、乙酸乙酯的重量比为1:3~5:10~20。
7.根据权利要求1所述的光缆,其特征在于,步骤(2)中,聚氯乙烯、碳纤维、复合阻燃剂、相容剂PE-g-ST、润滑剂硬脂酸钙、受阻酚抗氧剂1010的重量比为60~100:3~8:10~30:3~5:0.1~1:0.1~1;混炼条件为160~170℃下混炼10~20min;挤出造粒温度为180~200℃。
8.一种如权利要求1~7任一项所述耐低温耐压光缆的制作工艺,其特征在于,包括如下步骤:
将光纤束线形成光纤束,对光纤束填充纤膏,并对填充纤膏的光纤束外被护套层;在缆芯之间平行嵌入撕裂绳、支撑体后,在外部均匀包裹一层保护层,然后利用挤塑机在保护层外周均匀挤塑一层隔水层,并通过环氧树脂胶将隔水层固定在保护层表面,再在隔水层表面包绕铠装层,最后通过挤塑机在表面挤塑形成外护套,得到所述耐低温耐压光缆。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410140364.3A CN117666054B (zh) | 2024-02-01 | 2024-02-01 | 一种耐低温耐压光缆及其制作工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410140364.3A CN117666054B (zh) | 2024-02-01 | 2024-02-01 | 一种耐低温耐压光缆及其制作工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117666054A CN117666054A (zh) | 2024-03-08 |
CN117666054B true CN117666054B (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=90086608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410140364.3A Active CN117666054B (zh) | 2024-02-01 | 2024-02-01 | 一种耐低温耐压光缆及其制作工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117666054B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104267476A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-07 | 安徽天龙电器线缆集团有限公司 | 一种大容量低损耗全干式光缆的制造方法 |
CN104749729A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-01 | 吴俊� | 一种制造层绞式光缆的方法 |
CN211528777U (zh) * | 2019-12-30 | 2020-09-18 | 上海长跃通信技术有限公司 | 一种直接表面敷设铠装光缆 |
CN111897072A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-11-06 | 四川天府江东科技有限公司 | 一种耐盐雾腐蚀光缆 |
CN114940800A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-26 | 宁波格亿达光缆科技有限公司 | 一种抗静电高阻燃pvc光缆料及其制备方法 |
CN115755298A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-03-07 | 江苏亨通光电股份有限公司 | 一种轨道交通用高性能阻燃低烟光缆 |
CN117331184A (zh) * | 2023-11-20 | 2024-01-02 | 浙江富春江光电科技有限公司 | 一种耐老化室外光缆及其制备方法 |
-
2024
- 2024-02-01 CN CN202410140364.3A patent/CN117666054B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104267476A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-07 | 安徽天龙电器线缆集团有限公司 | 一种大容量低损耗全干式光缆的制造方法 |
CN104749729A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-01 | 吴俊� | 一种制造层绞式光缆的方法 |
CN211528777U (zh) * | 2019-12-30 | 2020-09-18 | 上海长跃通信技术有限公司 | 一种直接表面敷设铠装光缆 |
CN111897072A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-11-06 | 四川天府江东科技有限公司 | 一种耐盐雾腐蚀光缆 |
CN114940800A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-26 | 宁波格亿达光缆科技有限公司 | 一种抗静电高阻燃pvc光缆料及其制备方法 |
CN115755298A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-03-07 | 江苏亨通光电股份有限公司 | 一种轨道交通用高性能阻燃低烟光缆 |
CN117331184A (zh) * | 2023-11-20 | 2024-01-02 | 浙江富春江光电科技有限公司 | 一种耐老化室外光缆及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117666054A (zh) | 2024-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0139069B1 (ko) | 비 할로겐화된 플라스틱 물질을 포함하는 통신케이블 | |
US6392152B1 (en) | Plenum cable | |
KR0148366B1 (ko) | 비 할로겐화 플라스틱 물질을 포함하는 플리넘 케이블 | |
TW200406790A (en) | Insulated conductor and communication wire | |
WO2018013396A1 (en) | Fiber optic cable | |
CN112102985B (zh) | 高抗辐射长寿命核电站用的数据传输电缆 | |
CN106125216B (zh) | 一种高等级阻燃耐火光缆 | |
CN204087894U (zh) | 阻燃隔火中压电缆 | |
CN105513684B (zh) | 一种光电混合缆 | |
CN111834041A (zh) | 一种城市轨道交通牵引供电系统用B1级35kV环网电缆 | |
CN117666054B (zh) | 一种耐低温耐压光缆及其制作工艺 | |
CA1217535A (en) | Flame-resistant plenum cable and methods of making | |
CN220065223U (zh) | 一种抗挤压抗扭转光电一体防火线缆 | |
CN209607493U (zh) | 轻型电力通信防火电缆 | |
CN217086219U (zh) | 一种耐高温防火电缆 | |
CN206331812U (zh) | 无卤低烟阻燃铠装光电复合低压电缆 | |
CN210403300U (zh) | 一种耐腐蚀抗拉防火电力电缆 | |
CN114360796A (zh) | 松套层绞式非铠装阻燃电缆 | |
CN210295933U (zh) | 阻燃无卤低烟无毒电缆 | |
CN212874095U (zh) | 防火阻燃型抗干扰复合电缆 | |
CN101702342B (zh) | 核电站用低烟无卤阻燃型同轴电缆 | |
CN220672282U (zh) | 一种阻燃隔热绝缘中压电力电缆 | |
CN109378122A (zh) | 智能预警通讯用防火低压电缆 | |
CN211427901U (zh) | B类阻燃低烟无卤电力电缆 | |
CN215600155U (zh) | 一种阻燃b1级光电复合电缆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |