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UV 固化低折射率光纤涂料的特点

2022-10-17

  (1)出色的防潮及抗微弯性能

  在光纤承载信号时,微弯导致的信号衰减对网络质量影响很大。当光纤的弯曲程度较大时,光波不再沿光纤反射前进,而是穿透光纤壁造成损失。微弯能引起信号衰减,甚至永久性信号传输终止。研制UV固化低折射率光纤涂料,可在-60 ~ 150度范围内长期使用,固化速率最高可达到0.3 s(固化光源的功率为3kW),可用于光导纤维的高速拉丝,涂层均匀、柔软、同心度好。,吸水率低于5%是品质良好的防水涂膜。浸水7d后的吸水率称为初始吸水率,28d后的吸水率才是饱和吸水率。涂料的初始吸水率和饱和吸水率均在0.2%左右,具有优异的防潮防水性能。并且涂料有较好的弹性(伸长率为163%),可有效防止光纤产生微弯。

  (2)低的折射率用于双包层光纤涂覆可有效防止传输损失

  一般的双包层石英光纤采用芳纶包覆,这导致光纤自重过大,难于制备达到要求长度的光纤。而采用低折射率涂层则能够有效降低涂层厚度,在保证足够强度的同时降低光纤的质量和体积。采用低折射率涂层,除了可以有效消除光纤外部机械力的损伤和温度变化带来附加力的影响外,还可以有效降低(限制)光纤内光束信号的损失。根据光波导原理,当光纤芯层(石英光纤)的折射率(n=1.46)大于管壁(包层)的折射率(n=1.39 )时,光在芯层与包层间发生全反射,限制了芯层内光的外逸,因而减少了光损失并有效地增加了光程。

  (3)优异的弹性、拉升强度和良好的综合性能

  一般的UV固化硅橡胶涂料抗拉强度均小于0.3MPa,用含氟的丙烯酸单体改性后,可达到1 MPa以上。试验中引入自制的丙烯酸氟硅聚合物,极大地提高了UV固化涂料的强度,最高可达到1.58 MPa,伸长率最高可达到163%。氟结构的引入使得涂料本身的耐温性无影响(最高可达200 °C),并且使涂料的表面能降低,在一定范围内大小可调(调节氟含量的大小,可得到不同低表面能的涂料)。丙烯酸氟硅聚合物主链结构中的Si-0键键角(130° ~ 160° )比在sp3杂化中氧原子的通常键角(109°)大得多,这就赋予了氟硅橡胶分子链特有的热稳定性和低温柔顺性,因而氟硅橡胶具有优良的耐油、耐溶剂、耐化学药品和耐高低温性能,是兼具硅橡胶和氟橡胶优异性能的弹性体,可用于极端温度条件下密封、涂覆、衬垫和浸渍等工艺对材料耐溶剂、耐油和耐酸碱等性能的要求。丙烯酸氟硅聚合物涂料还具有良好的耐候性及抗老化性能。

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