[發(fā)明專利]基于熒光檢測系統(tǒng)的復合光纖及其制備方法

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• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113072657A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章賢駿;凌建鴻;翟致超;林科
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州安譽科技有限公司
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/68;C08F232/06;G02B6/02;G01M11/02;G01N3/20
• 代理公司: 北京國翰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11696
• 代理人: 周蕓蕓

本發(fā)明公開了基于熒光檢測系統(tǒng)的復合光纖及其制備方法，涉及復合光纖材料技術(shù)領(lǐng)域，該復合光纖，包括：纖芯棒，其材料組份包括半導體硒粉；纖芯層，其材料包括胺菊酯改性聚甲基丙烯酸甲酯。制備方法具體為：纖芯棒的制備，采用熔融澆筑法制備而得；復合光纖的制備，取改性聚甲基丙烯酸甲酯棒料，按尺寸要求對棒進行磨拋；然后在棒內(nèi)加工一個圓柱孔，選取合適尺寸的纖芯棒，填充到上述改性聚甲基丙烯酸甲酯棒管中得到復合預制棒；接著170～180℃下真空固結(jié)1～1.5h，放置到標準拉斯塔上拉制得復合光纖。本發(fā)明制得的復合光纖機械性能優(yōu)異，耐熱性能好、吸水率低；具有良好的光學透過性，且損耗低，適用范圍提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復合光纖材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于熒光檢測系統(tǒng)的復合光纖及其制備方法。

背景技術(shù)

光纖是一種利用全反射原理而達成的光傳導工具。光纖的發(fā)明顯著改變了人類的生活方式。目前，光纖已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)療、工業(yè)探測和智能制造等領(lǐng)域。盡管光纖在不同領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用，但從材料組成的角度來看卻非常簡單，目前使用的大多數(shù)光纖都是由二氧化硅玻璃制備而成。雖然也有由其他玻璃或聚合物制備而成，但二氧化硅玻璃仍然是生產(chǎn)光纖的主要原料。隨著社會的發(fā)展以及材料加工技術(shù)的進步，傳統(tǒng)的石英玻璃光纖已無法滿足人們使用中所提出的越來越多的不同要求。如柔性電子光纖、光電探測光纖、生物醫(yī)學傳感光纖以及智能可穿戴光纖織物等。因此，人們提出了“多材料光纖”的概念，其組分不僅限于單一的石英玻璃，而是由不同功能的材料復合而成。通過集成不同功能的材料，如光、電、磁及壓電功能材料等，到一根光纖或光纖陣列中，從而實現(xiàn)單根光纖的多功能化。復合光纖以其集合新型化、獨特化、多樣化的特點正吸引著越來越多研究者的目光，成為光纖波導研究領(lǐng)域的熱門方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于熒光檢測系統(tǒng)的復合光纖及其制備方法，該復合光纖機械性能優(yōu)異，耐熱性能好、吸水率低；具有良好的光學透過性，且損耗低，適用范圍提升。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案為：

一種光纖芯層材料，包括，胺菊酯改性聚甲基丙烯酸甲酯。胺菊酯的加入，作為反應(yīng)單體與甲基丙烯酸甲酯進行聚合，提高聚合物材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性得到加強；且胺菊酯的存在還可以提高聚合物的均勻性，減少聚合物的無序相和結(jié)晶相，增強光纖芯層材料的柔韌性；作為光纖芯層材料制備得到復合光纖，可顯著降低產(chǎn)品的損耗，改善產(chǎn)品的機械性能，進而提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

需要說明的是，光纖芯層材料的制備方法，包括：

將胺菊酯、甲基丙烯酸甲酯、引發(fā)劑、正丁基硫醇按一定重量份投料到預聚合裝置的反應(yīng)瓶中，攪拌均勻后加熱至80～85℃，將預聚合的芯料灌到棒料模具的模腔中，恒溫下反應(yīng)40～48h后，加熱至100℃繼續(xù)聚合10～12h，即得改性聚甲基丙烯酸甲酯棒料。

需要說明的是，光纖芯層材料的原料組份包括，按重量份計，85～96份甲基丙烯酸甲酯，4～10份胺菊酯，0～5份N-叔丁基-1,1-二甲基-1-(2,3,4,5-四甲基-2,4-環(huán)戊二烯-1-基)硅烷胺，0.1～2份引發(fā)劑，0.05～3份正丁基硫醇。N-叔丁基-1,1-二甲基-1-(2,3,4,5-四甲基-2,4-環(huán)戊二烯-1-基)硅烷胺的加入，能夠改善產(chǎn)品的機械性能；且可以提高流變分散效果，降低吸水率，增強光纖芯層材料的耐水性能，進而減少被污染的幾率；同時在胺菊酯存在的情況下，加入N-叔丁基-1,1-二甲基-1-(2,3,4,5-四甲基-2,4-環(huán)戊二烯-1-基)硅烷胺，兩者復配使用，使得光纖芯層材料具有更佳的耐水性能、機械性能，且制得的復合光纖的損耗更低，進一步改善產(chǎn)品質(zhì)量。

本發(fā)明的又一目的在于，提供了胺菊酯在增強光纖芯層材料機械性能和耐熱性能中的用途。

一種復合光纖，包括：

纖芯棒，其材料組份包括硒粉；