[發明專利]一種光固化含氟有機硅光纖涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410204476.7
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN103952079A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 青雙桂;黃孫息;王汝柯
• 申請（專利權）人: 桂林電器科學研究院有限公司
• 主分類號: C09D183/07
• 分類號: C09D183/07;C09D183/08;C08G77/20;C08G77/28
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 唐智芳

技術領域

本發明涉及一種光纖涂覆材料，具體涉及一種光固化含氟有機硅光纖涂料及其制備方法。

背景技術

隨著光纖通訊技術的飛速發展，作為光纖保護的光纖涂料用量越來越大，對性能也提出了更高的要求。現有光纖涂料主要以丙烯酸類或丙烯酸酯類樹脂為主，由于樹脂粘度很大，需要加入稀釋劑來降低涂料粘度，為了便于施工，目前一般采用丙烯酸酯類單體作為活性稀釋劑。但這些單體分子量小，固化成膜后有收縮現象，增加了光纖涂料內應力，導致光纖涂料變脆；另外，不論是丙烯酸類預聚體還是丙烯酸酯類單體，均含有一定毒性和刺激性，且易揮發，不僅危害操作人員的健康，而且污染環境。

有機硅光纖涂料具有透明性高，流動性好，在硫化時不釋放小分子，具有良好的機械強度，并且耐熱、耐寒、耐候、防潮、防震、無毒無腐蝕，是用作光纖涂料的理想選擇。有機硅聚合物的折光指數是1.43左右，比石英的折光指數1.46低，投射在石英芯壁的光(與芯軸呈小于17°的角度)可被反射回芯部并穿過波導。因此，用它作為光纖涂層后，可減少光從光纖中泄露，保護光纖不致產生導致光纖損失的微彎曲和小扭結現象，增加了光程。

紫外光固化涂料(UVCC)是20世紀60年代由德國開發的一種節能環保型涂料，該涂料在受到紫外光照射后，發生光化學反應，使涂層快速聚合、交聯，從而達到涂層的固化。已報道的采用紫外光固化的有機硅光纖涂料很多，如徐駿(復旦大學學位論文，紫外光固話光纖內層涂覆材料的合成研究，2004)公開了一種由甲基乙烯基MQ硅樹脂、巰丙基硅油、甲基乙烯基硅油、經丙烯酸酯類單體改性的含氫硅油以及光引發劑組成的光纖內層涂覆材料，該材料的涂覆效果較好，但其附加損耗較高，其中1550mn波長處光附加損耗0.198dB/km，1310nm波長處光附加損耗為0.337dB/km。又如，楊延安(上海交通大學學位論文，高性能紫外固化光纖緩沖層涂料應用研究，2003)公開了一種由甲基乙烯基MQ硅樹脂、巰丙基硅油、烯基封端甲基硅油、穩定劑和引發劑組成的紫外光固化的光纖緩沖層涂料。但以上方法所得光纖涂料的折射率較高(為1.43，大于1.41)，拉伸強度較低(＜0.5MPa),斷裂伸長率較小(＜60％)。另外，公開號為CN102031030A的發明專利，公開了一種低折射率光固化涂料，它是在甲基乙烯基硅油的鏈段上引入丙烯酸氟單體得到丙烯酸氟硅聚合物低聚物，再與甲基乙烯基硅油、巰丙基硅油混合，并添加含氟丙烯酸酯類活性稀釋劑、穩定劑和引發劑制得。所述涂料通過引入丙烯酸氟單體而使涂層具有較低的折射率較(1.38～1.41)，較高的彈性模量(1.02～1.56MPa)和較高的拉伸強度(彈性為102～158％)，適用于光纖內外保護層。但是，其中所用原料丙烯酸氟硅聚合物低聚物是采用低粘度的甲基乙烯基硅油與三種以上丙烯酸氟單體在引發劑的作用下經加熱聚合而得，該聚合反應中因存在原料自身聚合以及相互聚合，副產物多，導致其產物組成、結構、分子量分布難以控制，過多小分子量丙烯酸氟硅聚合物更會導致得到的光纖涂料因交聯密度過大，產生應力而降低所得光纖涂料的耐低溫性能；另外，該光纖涂料組合物采用了丙烯酸氟單體作為活性稀釋劑，雖然可以起到降低光纖涂料粘度和降低折射率的作用，但是，小分子量的丙烯酸氟單體經聚合后，會導致光纖涂料收縮率高，此外還存在環保問題；再者，雖然因引入氟基團而使產品的疏水性得到提高，但是丙烯酸酯的耐低溫和紫外輻射性較差，較難適應惡劣環境的變化。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種折射率低、附加損耗低且機械強度高的光固化含氟有機硅光纖涂料及其制備方法。

本發明所述的光固化含氟有機硅光纖涂料，按重量份計，包括30～60份的三氟丙基甲基乙烯基聚硅氧烷、5～30份的巰丙基硅油，以及占總投料重量1～5wt％的光引發劑。