[发明专利]光纤用黑消光保护涂料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种专用涂料及其生产方法。

背景技术

在光纤通信产业的飞速发展中，光纤涂料是不可缺少的保护涂料，其主要有两大功能：保护光纤的玻璃层不受环境的影响：提高光纤的机械强度。紫外光固化涂料是20世纪60年代开发的一种节能环保型涂料，因为它具有节能环保、涂层性能优异、生产效率高等独特优点，而得到了广泛的应用和发展。但光固化体系也有一些缺点如固化深度不够、在有色体系中难以应用：因为固化体系中含有有色颜料，涂层的透明度下降，紫外线透射深度受到影响，因此固化速率减慢，而且不同的颜料对紫外线的吸收率也不同；固化对象的形状也有限制。

本涂料用于光学透镜中的梯度折射率棒上，涂料体系要求黑色消光。通过对树脂、固化剂、消光剂等的合理选择，合成了性能较好的消光涂料

发明内容

本发明的目的是提供一种光纤用的保护涂料，保护光纤的玻璃层不受环境的影响，提高光纤的机械强度。

本发明光纤用黑消光保护涂料的技术方案：其特征在于该涂料中含有以下按质量百分数计算含量的组分：

环氧609树脂：         10～30％

特黑粉                2～8％

气相二氧化硅          1～5％

沉淀硫酸钡            10-20％

超细滑石粉            10～30％

封闭型异氰酸酯固化剂  5～15％

固化促进剂            1～3％

偶联剂                1～3％

分散剂                0～0.2％

专用稀释剂            10～40％

上述超细滑石粉在1500目以上。

上述特黑粉为高色素碳黑。

上述涂料为单组分包装，烘烤固化。

上述固化促进剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。

上述偶联剂为2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚。

上述分散剂为含有氨基或羧基的高分子嵌段共聚物。

上述专用稀释剂为混合重蒸溶剂，比例为：环己酮∶醋酸丁酯∶二甲苯＝1∶1∶1

这种光纤用黑消光保护涂料的生产方法，其特征在于生产步骤如下：

(1)、先制备封闭型异氰酸酯固化剂，将TDI、HDI或IPDI等异氰酸酯单体及小分子多元醇投入反应釜中，加入催化剂，在70℃～100℃保温反应，至NCO％达理论值后，加入相应的甲乙酮肟或苯酚等封闭反应，至NCO％为零后降温出料，制得封闭型异氰酸酯固化剂。

(2)、配料及预混合；按配比称量除封闭型异氰酸酯固化剂外的各种组分，搅拌均匀，制得色浆后准备研磨分散。

(3)、研磨分散；将已制得的色浆上三辊磨，进行研磨、分散，用刮板细度计测量细度至80～100μm停止研磨，加入配方量的封闭型异氰酸酯固化剂，用高速搅拌机搅拌均匀后包装得单组分光纤用黑消光保护涂料。

通过实际条件试验、粘度测试等分析方法测试证明：

(1)、通过条件试验，确定了封闭型异氰酸酯固化剂合成中，最佳反应温度为70～100℃之间，最佳反应时间为4～6个小时，产物为均一稳定的透明粘稠树脂。

(2)、通过条件试验，确定了黑消光保护涂料固化促进剂的用量在1～3％之间时，漆膜性能最佳。

(3)、通过条件试验，确定了气相二氧化硅、滑石粉的用量以及环氧树脂与封闭异氰酸酯固化剂的配比，以达到最佳消光效果及漆膜性能

本发明涂料漆膜消光及交联机理：

在涂料中加入颜料或填料，均匀分布于涂料膜中并形成一种微粗糙面。表面颗粒越大，微粗糙程度越大，光泽就越低。有时生产无光涂料使用轻质碳酸钙或滑石粉等，用量较大，常常超过涂料的临界颜料体积浓度而使涂膜的物理性能变差，如分层和硬沉淀等现象，使用消光剂可避免这一现象。常用的消光剂分有机和无机2类，无机消光剂主要是白炭黑消光剂，其化学成分是二氧化硅，分为表面经有机物处理和未处理两种。

不含消光剂的涂膜呈镜膜流平状态，当光到达镜膜表面时，入射光部分被吸收，部分被反射，反射部分使膜呈现光泽。含有白炭黑消光剂的漆膜，均匀分布于漆膜中的白炭黑粒子形成一种微粗糙面。从涂膜截面扫描电子显微镜照片可以清晰地看到消光剂粒子均匀地分布于涂膜中，当入射光到达凹凸不平的漆膜表面时发生漫反射，即发生散射产生低光泽的亚光和消光外观。采用高孔隙率、最佳粒径分布以及表面处理适宜的白炭黑消光剂可以得到最佳的消光效果。