[發明專利]一種光纖環圈用粘合膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201710896005.0
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107556949B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 余莉;王明;肖堯;蔣紹強
• 申請（專利權）人: 四川東材科技集團股份有限公司
• 主分類號: C09J133/08
• 分類號: C09J133/08;C09J179/02;C09J11/04;C08G73/02;C08F220/18;C08F220/32
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤

本發明公開了一種光纖環圈用粘合膠及其制備方法，其特征是：該光纖環圈用粘合膠由35～60質量份柔性氨基樹脂、35～60質量份柔性環氧基丙烯酸樹脂、以及1～5質量份偶聯劑改性導熱無機納米填料混合組成；本發明光纖環圈用粘合膠25℃時粘度為5000～5500cps，玻璃化轉變溫度為?60～?40℃，23℃下彈性模量為50～60MPa，固化收縮率為0.1～0.5%，熱導率為0.8～1.2W/（m·K）；在50℃～90℃的條件下5～8小時能夠完全固化。本發明光纖環圈用粘合膠高粘度、低玻璃化轉變溫度、高彈性模量、低固化收縮率、高熱導率，且固化周期可調，適用于光學及其器件的粘合。

技術領域

本發明屬于光學及其器件用粘合膠及其制備，特別涉及一種光纖環圈用粘合膠及其制備方法。本發明提供一種高粘度、高彈性模量、低固化收縮率、高熱導率，且固化周期可調的光纖環圈用粘合膠及其制備方法，本發明粘合膠特別適用作光學及其器件用粘合膠。

背景技術

一種基于Sagnac效應的角速度光纖傳感器——光纖陀螺，其中光纖環圈是光纖陀螺的重要組成部分之一，光纖環圈用粘合膠是用來制造該光纖環圈等光纖元器件的粘合膠。目前通常采用粘合劑封裝和固定光纖環圈，使其與光纖陀螺骨架成為一個整體，以提高光纖環圈的熱穩定性和抗震性，從而確保光纖陀螺的正常輸出，同時提高光纖陀螺的精度。由于光纖本身對外加應力非常敏感，對于封裝后的光纖環圈而言，當溫度變化時，因光纖與粘合劑的熱膨脹系數的不一致而產生應力，這將會影響光纖陀螺的精度和輸出。

關于光纖環圈粘合膠的研制，現有文獻報道例如：美國EPOXY Technology公司研制的EPO-TEK353ND(簡稱353ND膠)熱固化膠，該膠為高溫條件下研制的一種熱固化環氧樹脂膠，對多種溶劑和化學品都具有優異的抵抗性，但其固化周期較短，只有4個小時，混合后氣泡多且難以消除，固化后收縮力太大會形成不可消除的內應力和極大的脆性，而不適用于易彎曲的光纖粘接(黃春娟·EPO-TEK353ND熱固化膠在光纖耦合器制作中的應用[J]·自動駕駛儀與紅外技術，2005，(4)：34-36)。孟照魁等在常溫下研制出含乙烯基端基聚二甲基硅氧烷的硫化加成型硅橡膠，此膠雖減小應力對光纖的影響，但固化周期較短。(孟照魁，伊小素等·光纖陀螺線圈的涂膠工藝及其涂膠裝置·中國，CN1597143A[P].2005-03-23)。張寶華等使用柔性鏈超支化固化劑和柔性鏈環氧樹脂相結合，制備了一種光纖陀螺用的彈性粘合劑，此粘合劑具有長的固化周期，高彈性模量、良好韌性等，但是該膠的固化時間太長，需要80℃固化48小時，且熱導率僅有0.2W/(m·K)。(張寶華，陳斌等·一種光纖陀螺用彈性粘合劑及其制備方法·中國CN102140324[A].2011-08-03)。因此，光纖環圈用粘合劑需要具備彈性模量大、蠕變?。徽辰Y力強、固化收縮率0.1～0.5％；耐老化、溫濕度抵抗性好，高熱導率，熱導率0.8～1.2W/(m·K)。此外，光纖環圈繞環的過程一般需要6小時，因此粘合劑的可操作固化周期時間可控制在5～8小時。且彈性模量大、蠕變小、粘結力強等性能能降低在溫度變化時光纖環圈受應力的影響。而現有技術尚不能滿足上述性能要求。

發明內容

本發明的目的旨在克服上述現有技術中的不足，提供一種光纖環圈用粘合膠及其制備方法。從而提供一種高粘度、高彈性模量、低固化收縮率、高熱導率，且固化周期可調的光纖環圈用粘合膠及其制備方法。

本發明的內容是：一種光纖環圈用粘合膠，其特征是：該光纖環圈用粘合膠由35～60質量份柔性氨基樹脂、35～60質量份柔性帶環氧基丙烯酸樹脂、以及1～5質量份偶聯劑改性導熱無機納米填料混合組成；所述光纖環圈用粘合膠25℃時粘度為5000～5500cps，23℃下彈性模量為50～60MPa，固化收縮率為0.1～0.5％，熱導率為0.8～1.2W/(m·K)；所述光纖環圈用粘合膠在50℃～90℃的條件下5～8小時能夠完全固化；

所述柔性氨基樹脂是在四氫呋喃中，由三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(簡稱TMPTA)與一種或兩種以上的二仲胺化合物反應而制得，其氨基基團官能度為6～9；