[发明专利]光纤二次被覆用聚对苯二甲酸丁二醇酯

说明书

技术领域：

本发明涉及一种光纤二次被覆用聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，英文缩写为PBT(Polybutylene terephthalate)。这种材料具有较好的机械性能、耐油性能、尺寸稳定性、加工性以及一定的耐水解性能，可用于光缆生产，属于新材料技术领域。

背景技术：

CN1259678A公开了一种采用普通PBT树脂加入荧光增白剂，经固相缩聚反应方法，得到了一种能满足光纤二次被覆管使用要求的PBT材料。CN1262290A公开了一种采用1，4一丁二醇和精对苯二甲酸经酯化反应而得对苯二甲酸双羟丁酯，而后添加催化剂钛酸丁酯和亚磷酸三苯酯、荧光增白剂以及钛白粉，进行缩聚反应。经造粒后再进行固相缩聚反应，得到特性黏度高、熔体流动速率低、强度高、分子量分布窄的光纤用二次被覆用PBT材料。CN1282764A公开了一种光纤二次被覆用树脂组合物，主要是在各种聚对苯二甲酸丁二醇酯的均聚物和共聚物中，加入聚乙烯蜡，以及成核剂、湿热稳定剂等，以消除挤出时的“浮渣”，并提高挤出速度，可达200m/min以上。以上专利所得制品的刚性或弹性模量都较低，且没有端羧基含量的控制，对光纤在湿热条件下的寿命难以得到保证。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新的光纤二次被覆用聚对苯二甲酸丁二醇酯，在保证其他性能满足使用要求的前提下，提高PBT材料的刚性，以防止光缆制造(如札纱时引起札痕)和敷设(如弯曲使PBT管压扁)过程中受到损伤而影响光缆正常传输。

为实现这样的目的，本发明的技术方案中，采用特定的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂为基料，与其它相关树脂并用，并添加催化剂和增强剂进行化学反应。

本发明采用的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂特性黏度＞0.8、端羧基含量＜30mmol/kg，相关的并用树脂为聚甲醛、聚砜、聚苯醚或聚碳酸酯或其组合，各种并用树脂的加入量为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的2～15％。催化剂选用钛酸四异丙酯，用量为聚对苯二甲酸丁二醇酯的0.01～0.10％。增强剂选用无机量子纳米材料，可为蒙脱土、陶土、CaCo₃、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃等无机物，可单独使用或两种以上混合使用，用量为聚对苯二甲酸丁二醇酯的1～10％。

对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂，若特性黏度＜0.8，只能制成截面为椭圆形的二次被覆管，当多根被覆管捆扎在一起时，其体积就增大。同时，若特性黏度＜0.8，则聚合物的分子量小，由于热降解作用，聚合物的强度就会下降，稍受外力时被覆管就会发生裂痕、断裂，使光导纤维在水分或外力作用下得不到保护。另外，若端羧基含量＞30mmol/kg，则耐水分解性能变坏。对于在高温高湿环境下使用的光导纤维而言，由于被覆管遇水分解，机械强度下降，稍加外力被覆管就会发生断裂，这样当遇水或受外力时就丧失了对光导纤维的保护作用。对于并用树脂，当加入量＜2％时，对刚性或模量的提高不显著，当加入量＞15％时，制造成本会大增。催化剂选用钛酸四异丙酯，具有活性高、用量小等特点，所得聚对苯二甲酸丁二醇酯的分子量高，色泽较好，且副反应较少，消耗较低。

制造光纤二次被覆用PBT树脂组合物的装置，可以采用通常使用的反应釜，反应温度为200～250℃，反应压力为＜1000Pa，反应时间为10～20小时。当反应温度低于200℃，则反应时间太久，使生产周期太长；若反应温度高于250℃，则聚对苯二甲酸丁二醇酯会迅速老化。

本发明的材料制造成本低而增加了强度和刚性，使光导纤维在水分或外力作用下得到有效保护，其性能指标完全达到我国信息产业部颁布的YD/T1118.1-2001标准的要求。

具体实施方式：

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例1

聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT100份，聚甲醛5份，钛酸四异丙酯0.05份，量子纳米蒙脱土3份。

反应条件为：220℃，500Pa，16小时。

所得改性PBT树脂的弯曲模量为2460MPa。

实施例2

PBT100份，聚苯醚4份，钛酸四异丙酯0.03份，量子纳米TiO₂4份。

反应条件为：230℃，800Pa，15小时。

所得改性PBT树脂的弯曲模量为2510MPa。

实施例3

PBT100份，聚砜6份，钛酸四异丙酯0.04份，量子纳米SiO₂5份。