[發(fā)明專利]一種塑料光纖材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810141860.1
• 申請日: 2008-09-10
• 公開（公告）號: CN101458340A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王亞輝;鄭徐平
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市中技源專利城有限公司
• 主分類號: G02B1/04
• 分類號: G02B1/04;C08L25/06;C08L33/12;C08L69/00;C08L27/12;C08L45/00;C08L23/20;C08L83/04
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種塑料光纖材料，具體地說，涉及一種添加加工助劑 的塑料光纖材料。

背景技術(shù)

塑料光纖(Plastic?Optical?Fiber簡稱POF)，又稱聚合物光纖 (Polymer?Optical?Fiber，亦簡稱POF)，是采用聚合物材料制備而成的 新型傳光介質(zhì)。POF的研究始于二十世紀(jì)60年代，這是將纖芯和包層 都使用塑料(聚合物)的光纖。早期產(chǎn)品主要用于裝飾照明和短距離數(shù) 據(jù)傳輸。1968年美國杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯為芯材制備出塑料光 纖，但光損耗較大。1974年日本三菱人造絲公司以PMMA和聚苯乙烯 為芯材、以低折射率的氟塑料為皮材開發(fā)出塑料光纖。

自然光透過率在80％以上的非晶態(tài)聚合物通常被稱為透明聚合物 材料。而作為POF芯層，必須是高度無定形非結(jié)晶材料，其次要求自 然光透過率在90％以上，這是由于POF主要在芯層中傳輸光或光信號， 光損耗主要是由芯層材料決定的。POF芯層材料主要有聚苯乙烯(PS)、 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、氟化或氘化丙烯酸酯等 聚合物材料。

對于芯層來說，最常用的高性能聚合物光纖芯層為聚不飽和酸酯 類，包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及PMMA共聚物、氘代PMMA、 鹵代PMMA、鹵氘代PMMA等。PS的折射率較高，因而得到的塑料光 纖往往數(shù)值孔徑(NA)很大，透光性好，是僅次于PMMA的第二大類 塑料光纖芯材料，包括PS均聚物、PS共聚物、鹵代PS及其共聚物、 氘代PS和鹵氘代PS等。還有一類應(yīng)用較多的是聚碳酸酯(PC)，PC 是非晶聚合物，折射率1.59，Tg為130℃左右；PC具有較強(qiáng)的柔韌性， 與其他類型塑料光纖芯層材料相比，PC能耐較高的溫度。

還有聚酯、氮雜環(huán)聚合物也可用作聚合物光纖芯層，但制造、提純 方法及工藝都很復(fù)雜，綜合性能控制很困難。

作為最理想的皮層，對它的要求與芯層相同，但實際上由于條件的 限制，對皮層材料的要求可以適當(dāng)?shù)亟档?，但不能太低。這是由于光在 POF傳輸過程中，每一次光的全反射，光在皮層中也有極短的行程。

同聚合物光纖芯層用料一樣，聚合物光纖皮層材料對光纖的性能影 響也很大。一般PMMA及其共聚物的芯層(折射率約為1.5)多選用含 氟聚合物或共聚物為皮層，使用最廣泛的是聚甲基丙烯酸氟代烷基酯， 并引入丙烯酸鏈段以增強(qiáng)對芯層的黏附力。PS作為芯層的POF多選用 PMMA作為皮層，是目前市場上裝飾用塑料光纖的主流材料。

常見的POF皮層材料有PMMA、聚-4-甲基-戊烯-1(TPX)、PVDF (聚偏氟乙烯共聚物)、Teflon(無定型聚四氟乙烯)AF1600、全氟環(huán)狀聚 合物CYTOP以及其它氟化透明樹脂等。作為POF芯皮層材料還要求它 們有較好的耐候性能和耐老化性能，典型的芯皮層用料參見表1。

表1典型的芯皮層用料基本參數(shù)