[發明專利]連續反應共擠法制備側光塑料光纖的方法

有效

• 申請號: 200910059260.5
• 申請日: 2009-05-12
• 公開（公告）號: CN101544046A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 李凱;儲九榮;吳祥君;張海龍;劉中一
• 申請（專利權）人: 四川匯源塑料光纖有限公司
• 主分類號: B29C47/06
• 分類號: B29C47/06;G02B1/04
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司
• 代理人: 江曉萍

技術領域：

本發明屬于光傳輸材料領域，與通過連續反應共擠法制備側光塑料光纖的方法 有關。

背景技術：

裝飾照明用塑料光纖包括端光型和側光型兩種，端光型塑料光纖為光纖端部發 光，適用于由點光為基本單元構成各種藝術圖案效果的裝飾照明領域，如圖一所示； 側光型塑料光纖為光纖側面發光，或稱為通體發光、線性發光，適用于由線光為基 本單元構成各種藝術圖案效果的裝飾照明領域，特別適用于建筑輪廓勾勒、廣告招 牌、水下無電的安全照明、特殊效果的裝飾藝術等領域。

目前國內外生產發光效果的側光塑料光纖的方法有如下幾種：

1、單體灌注法：

這種方法是目前最常見的方法，它是采用氟樹脂管，如聚全氟乙丙烯(F46、 FEP)，在其中灌注提純后的柔性丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類樹脂，加溫加壓后聚合 成型，側面發光是利用F46材料的半結晶特性，使光線在包層范圍內散射達到側面 發光的效果。由于F46材料加工溫度較高接近300℃，與丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯 類樹脂聚合物加工溫度(180～220℃)相差較大，不適合采用共擠法生產，只能采 用先成型F46管，再灌注單體聚合成型，這種方法生產的產品的缺陷有：1)芯層 包層界面在戶外高低溫循環后，容易出現界面分層，形成空心泡，嚴重影響使用效 果；2)F46材料較硬，使得光纖彎曲困難，設計和施工受到一定限制；3)灌注方 法不適合直徑小于3mm的光纖；4)灌注方法為間歇性定長生產，不能連續任意長 度生產。

2)絞合法：

這種方法是將多根小直徑塑料光纖(0.5～1.0mm)通過絞合加捻，使光纖產生 彎曲散射，形成側面發光。這種方法的缺陷有：1)受光面積減小導致側光亮度偏 弱；2)側光均勻性較差。

3)界面缺陷法：

這種方法是使芯層包層界面出現缺陷，而光在缺陷處散射形成側光效果。這種 方法的缺陷有：1)生產的穩定性較低，導致側光亮度出現批次差異。

4)特殊助劑法：

這種方法是在光纖芯層或包層或芯包界面處添加使光散射的物質，如玻璃微 珠、珠光粉、熒光劑等。這種方法的缺陷有：1)側光效果不佳，目前無成熟產品 問世。

鑒于目前側光塑料光纖存在各種弊端，特提出本方法，運用本方法生產的側光 塑料光纖柔韌性高、側光均勻性好、傳光長度長、光纖直徑規格范圍寬、可連續穩 定生產任意長度。

發明內容：

本發明的目的是為了提供一種連續穩定生產高柔性、高側光均勻性、低光損耗 的側光塑料光纖的方法。

本發明是這樣來實現的：

本發明連續反應共擠法制備側光塑料光纖的方法，該方法是將至少兩種不同材 料共聚而成的具有邵氏硬度≤90A的半透明的包層和邵氏硬度≤90A、折射率大于包 層及的透光率≥93％的柔性芯層分別熔融擠入共擠模具的包層區和芯層區，形成同 心圓截面的條狀擠出物，冷卻后即制成具有通體發光效果的側光塑料光纖。

上述的方法包括如下步驟：

1)制備包層：

a.按比例配料：

包層由至少兩種包層材料組成，按質量百分濃度，每種包層材料包括以下組分：

自由基引發劑?????0～0.4％

鏈轉移劑?????????0～0.6％

包層單體?????????余量。

b.制備包層：

將上述配成的各種包層材料分別提純后分別在預聚溫度60～160℃下分別預聚 到轉化率為5～20％后再進行連續預聚反應，加熱溫度為60～160℃制成預聚轉化 率達到10～50％的混合預聚物，將混合預聚物送入反應擠出機，將其轉化率達到80～ 90％，脫單造粒即制成所需包層；

2)制備芯層：

a.按比例配料：按質量百分濃度，芯層包括以下組分：

芯層單體????80～100％

改性劑??????0～20％

自由基引發劑????0～0.4％

鏈轉移劑????????0～0.6％，

b.制備芯層：

將上述組分分別提純后進行預聚反應，在加熱溫度為60～160℃下使其預聚轉 化率達到10～50％，將預聚得到的預聚物送入反應擠出機中使其轉化率達到80～ 90％，在反應擠出機中脫單熔融而制成芯層。