[发明专利]一种光纤预制棒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐温塑料光纤预制棒的制备方法。

背景技术

塑料光纤以其抗磁干扰、芯材料低廉、芯径大易连接、机械变形性好、制备简单等优点，被广泛用于网络信息通讯、显示系统、传感器件等众多方面，特别是面对计算机局域网、光纤入户等短距离信息传递的迫切需要，使得各种高性能塑料光纤迅速发展。

根据塑料光纤在光纤中传播路径不同，塑料光纤可分为突跃型(SI)光纤和渐变型(GI)光纤。突跃型塑料光纤的生产工艺简单，但存在模间色散问题，使输入脉冲信号经光纤到输出端后，脉冲展宽，信号相互重叠，从而限制了大容量的信息传输，适用于低信息量传递、照明、装饰等。渐变型塑料光纤的折光率沿径向由外向内逐渐增大，以优化的梯度折光率分布来抑制模间色散，可大幅度提高信号传输量，因此高带宽塑料光纤一般为渐变型。

目前渐变型塑料光纤主要采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基材，其光透过性高、拉纤性能优异，但玻璃化温度低(Tg＝105℃)，耐温性能较差，在环境温度较高的场合(如交通工具、工厂内等)使用时，存在信号衰减大、易老化等严重问题，限制了其适用范围。

发明内容

为了解决上述弊端，本发明提供一种耐温塑料光纤预制棒的制备方法，将含有重量百分比浓度为0.3％-1.5％的偶氮类或过氧化物类引发剂、及摩尔浓度为0.003M-0.02M硫醇类链转移剂的甲基丙烯酸酯类单体与N-烷基马来酰亚胺类单体的混合液灌入玻璃管内，其中，甲基丙烯酸酯类单体与N-烷基马来酰亚胺类单体的重量比例为2/1-6/1，在温度65℃-85℃下反应24-48小时，进一步反应至聚合反应完全，最终得到耐温性能提高的突跃型塑料光纤预制棒。

其中，所述的N-烷基马来酰亚胺类单体为N-异丙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-环戊基马来酰亚胺、N-异丁基马来酰亚胺和N-叔丁基马来酰亚胺。

具体实施方式

将含有重量百分比浓度为0.1％的偶氮二异丁氰(AIBN)、摩尔浓度为0.003M正丁基硫醇的甲基丙烯酸甲酯与N-异丙基马来酰亚胺的混合液灌入玻璃管中，其中，甲基丙烯酸甲酯与N-异丙基马来酰亚胺的重量比例为6∶1，在温度85℃下反应24小时，进一步反应至聚合反应完全，最终得到耐温性能提高的突跃型塑料光纤预制棒。玻璃化温度为120℃，粘均分子量为14万-15万。

将含有重量百分比浓度为0.5％的过氧化苯甲酰、摩尔浓度为0.015M正丁基硫醇的甲基丙烯酸甲酯与N-异丁基马来酰亚胺的混合液灌入玻璃管中，其中，甲基丙烯酸甲酯与N-异丁基马来酰亚胺的重量比例为3∶1，在温度65℃下反应24小时，进一步反应至聚合反应完全，最终得到耐温性能提高的突跃型塑料光纤预制棒。玻璃化温度为138℃，粘均分子量为15万-16万。

将含有重量百分比浓度为0.1％的偶氮二异丁氰(AIBN)、摩尔浓度为0.02M正丁基硫醇的甲基丙烯酸甲酯与N-环己基马来酰亚胺的混合液灌入玻璃管中，其中，甲基丙烯酸甲酯与N-环己基马来酰亚胺的重量比例为4∶1，在温度65℃下反应48小时，进一步反应至聚合反应完全，最终得到耐温性能提高的突跃型塑料光纤预制棒。玻璃化温度为130℃，粘均分子量为13万-14万。

第一步：采用离心法制备有机高分子空心管：

将含有重量百分比浓度为2％的偶氮二异丁氰(AIBN)、摩尔浓度为0.003M正丁基硫醇的甲基丙烯酸乙酯与N-异丙基马来酰亚胺的混合液15ml置于旋转反应器中，其中，甲基丙烯酸乙酯与N-异丙基马来酰亚胺的重量比为6∶1，在转速1800rpm，温度70℃下反应5小时，在反应器内壁形成有机高分子共聚物空心管，空心管外径为13毫米，内径为9毫米。

第二步：渐变型塑料光纤预制棒的制备：

将由第一步制得的有机高分子共聚物空心管的一端用玻璃纸包裹的橡皮塞封住，然后将含有重量百分比浓度为2％的偶氮异丁氰、重量百分比浓度为8％的联苯、摩尔浓度为0.003M正丁基硫醇的甲基丙烯酸乙酯与N-异丙基马来酰亚胺的混合液灌入上述空心管内，其中，甲基丙烯酸乙酯与N-异丙基马来酰亚胺的重量比为4∶1，在70℃下反应48小时，进一步反应至聚合反应完全，最终得到耐温性能提高的渐变型塑料光纤预制棒。

本发明不限于上述实施例，在本发明的构思范围内，根据上述说明书的描述，本领域的普通技术人员还可做出一些显而易见的改变，但这些改变均应落入本发明权利要求的保护范围之内。