[發(fā)明專利]一種低折射率光纖內(nèi)層涂料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010121219.2
• 申請(qǐng)日: 2020-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN111187568B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 虞明東;朱昌明;蔣天龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海維凱光電新材料有限公司;上海乘鷹新材料有限公司;江蘇乘鷹新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C09D175/14
• 分類號(hào): C09D175/14;C09D7/63;C08G18/67;C08G18/50
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 陳少凌;郭國(guó)中

本發(fā)明公開了一種低折射率光纖內(nèi)層涂料及其制備方法；所述低折射率光纖內(nèi)層涂料，按重量百分比，其各組分的含量為：氟化聚氨酯丙烯酸酯低聚物50?70％、氟化單官單體10?30％、氟化雙官單體10?30％、引發(fā)劑1?5％、硅烷偶聯(lián)劑0.2?2％、流平劑0.3?2％。該涂料具有折射率低、模量大、和裸光纖附著力優(yōu)異的特點(diǎn)，可以在保證光纖機(jī)械性能的同時(shí)有效提高光信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)值孔徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光固化領(lǐng)域，特別涉及一種低折射率光纖內(nèi)層涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

光纖主要由芯層、包層、內(nèi)涂層、外涂層組成。通常情況內(nèi)涂層柔軟有彈性，涂覆在包層表面，起到緩沖外界沖擊的作用；而外涂層剛硬強(qiáng)度大，可提高光纖機(jī)械強(qiáng)度，抵抗外力沖擊，保護(hù)光纖不受外界環(huán)境影響。常規(guī)的光纖內(nèi)涂涂料的折射率在1.46-1.48，然而一些特種光纖需要用到低折射率、高機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)異附著力的內(nèi)層涂料，以實(shí)現(xiàn)較大的數(shù)值孔徑和較小的光信號(hào)衰減。

目前，市面上的低折射率光纖內(nèi)層涂料一般由含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物和單官含氟丙烯酸酯單體和引發(fā)劑組合而成，折射率可以低至1.37，從而可以實(shí)現(xiàn)高數(shù)值孔徑的目的。但是目前國(guó)內(nèi)的低折射率涂料普遍機(jī)械強(qiáng)度低，與玻璃的附著力不佳，應(yīng)用于特種光纖容易出現(xiàn)生產(chǎn)穩(wěn)定性差、成品易損壞等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有低折涂料的缺陷，提供一種低折射率、高機(jī)械強(qiáng)度、高附著力的低折射率光纖內(nèi)層涂料及其制備方法，用于提高光纖的數(shù)值孔徑和機(jī)械強(qiáng)度。本發(fā)明使用含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物、雙官含氟丙烯酸酯單體搭配長(zhǎng)鏈單官含氟丙烯酸酯單體、引發(fā)劑、流平劑、硅烷偶聯(lián)劑，在保證涂層低折射率的同時(shí)，保持較高的機(jī)械強(qiáng)度和極佳的玻璃附著力。其中雙官含氟丙烯酸酯單體可顯著提高配方成膜模量。

本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種低折射率光纖內(nèi)層涂料，按重量百分比，其各組分的含量為：氟化聚氨酯丙烯酸酯低聚物50-70％、氟化單官單體10-30％、氟化雙官單體10-30％，引發(fā)劑1-5％、硅烷偶聯(lián)劑0.2-2％、流平劑0.3-2％。

進(jìn)一步的，所述氟化聚氨酯丙烯酸酯低聚物由(i)氟化聚醚多元醇，(ii)多異氰酸酯，(iii)丙烯酸羥基酯，(iv)縮聚催化劑和(v)阻聚劑合成。

進(jìn)一步的，3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的低折射率光纖內(nèi)層涂料，其特征在于，所述氟化聚氨酯丙烯酸酯低聚物通過以下步驟合成：室溫下加入氟化聚醚多元醇、二異氰酸酯和縮聚催化劑，加熱攪拌，反應(yīng)至NCO％達(dá)到理論中點(diǎn)，停止反應(yīng)，得到中間體混合物；然后加入丙烯酸羥基酯、縮聚催化劑和阻聚劑，加熱攪拌，反應(yīng)至NCO％≤0.15％，停止反應(yīng)，得到所述氟化聚氨酯丙烯酸酯低聚物；其中氟化聚醚多元醇﹑二異氰酸酯﹑丙烯酸羥基酯的投料摩爾比為(1.0～5.0)：(2.0～8.0)：(2.0～8.0)，縮聚催化劑兩次的用量分別為所述預(yù)聚物總質(zhì)量的0.01％～0.1％，阻聚劑的用量為預(yù)聚物總質(zhì)量的0.5～1％。

進(jìn)一步的，氟化聚醚多元醇是分子量在50-5000的含有作為重復(fù)單元的-CF₂CF₂-或-CF₂CF₂O-氟化聚醚多元醇。

進(jìn)一步的，多異氰酸酯選自脂肪族二異氰酸酯和芳香族二異氰酸酯中的至少一種。具體地，所述二異氰酸酯選自1,6-己烷二異氰酸酯﹑異佛爾酮二異氰酸﹑亞甲基二(4-環(huán)己基異氰酸酯)﹑2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯﹑2,5-二(異氰酸根合甲基)-二環(huán)[2.2.1]庚烷﹑2,6-二(異氰酸根合甲基)-二環(huán)[2.2.1]庚烷、間亞苯基二異氰酸酯﹑對(duì)亞苯基二異氰酸酯﹑3,3’-二甲基-4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯﹑4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯﹑3,3’-二甲基亞苯基二異氰酸酯﹑4,4’-聯(lián)苯基二異氰酸酯中的一種或幾種。更優(yōu)選地，所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯。