[发明专利]一种用于聚丙烯套管光缆的光纤填充膏及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于聚丙烯(PP，以下简称PP)套管光缆产品的光纤填充膏及其制备方法，尤其涉及一种用于采用PP材质松套管光缆的内填充光纤填充膏及其制备方法。

背景技术

光缆松套管的后收缩现象是光纤套管生产过程中不可避免的问题。对于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT，以下简称PBT)和PP材料而言，主要区别是挤出后的后收缩的表现，这源于两种材料不同的结晶过程。对于PBT材料而言，其结晶速度较快，并且材料一旦低于聚合体的熔点就开始结晶。这导致套管接触牵引轮时结晶就接近完成。当聚合物结晶时，一些非晶相组织变成有排列整齐的高密度晶相组织。其体积会减少。对于松套管来说，长度会缩短，即套管会收缩，不耐高温，遇高温易变形，缺口冲击强度低，成型收缩率大。PBT套管离开牵引轮后，进入冷却水槽，由于冷却的作用套管还会收缩。该收缩用于产生和控制光纤余长并由各段不同温度的水槽控制，这就会给生产工艺、工序，技术参数等带来不确定因素，从而影响光缆的传输性能。

对于PP材料而言其结晶过程要缓慢的多，分子结构简单、对称，属于非极性结构，不易吸潮，无活性基团，化学稳定性好。且经过改性的聚丙烯具有很好的综合机械性能和环境性能，尤其是对于大芯数光缆，管径更容易做大；PP在弯曲、后收缩、热老化、水解等方面都具有非常明显的优势，而这些性能指标将直接影响到光缆的使用寿命和传输性能，这些优势难以通过结构设计或其他元件来弥补。

PP为结晶型高聚物，是常用塑料中最轻的材料，密度仅为0.91g/cm³(比水小)。对最终用户而言，采用PP(PP价格比PBT要便宜很多)套管的光缆价格更便宜，综合性能优于PBT套管，所以PP套管光缆产品在欧美市场得到广泛应用。

目前，PP套管光缆产品生产数量极少，其主要原因是目前光缆市场上供应的光纤填充膏与PP材料的相容性极差，在高温下(80℃、672h)PP材料几乎被纤膏融化，即使在常温环境下相容性也极差。

发明内容

本发明的目的，就是针对上述问题而提供一种用于聚丙烯套管光缆的光纤填充膏，该PP光纤填充膏能满足PP套管光缆产品在各种环境和气候条件下的使用和防护问题，确保光缆的传输性能。

本发明的另一个目的在于提供一种上述用于聚丙烯套管光缆的光纤填充膏的制备方法。

本发明为达目的所用的技术方案是：

一种用于聚丙烯套管光缆的光纤填充膏，包括以下原料组分及其重量百分比含量：

合成油A            30～60％；

高粘度合成油B      20～50％；

增粘剂             5～15％；

粘度指数改进剂     3～8％；

有机稠化剂         7～13％；

抗氧剂             0.3～1％；

增稠剂             1～6％。

上述用于聚丙烯套管光缆的光纤填充膏，其中，所述的合成油A选自聚α-烯烃(PAO，以下简称PAO)9、PAO 10、PAO 12中的至少一种；所述的高粘度合成油B选择PAO 40；所述的增粘剂是聚异丁烯或聚丁烯；所述的粘度指数改进剂是聚氢化苯乙烯-异戊二烯型粘度指数改进剂；所述的有机稠化剂是聚合物热塑性合成橡胶，其分子结构为：苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEP)线性结构；所述抗氧剂是高温液体抗氧剂；所述增稠剂是疏水型气相白炭黑。

上述原料均为市售产品。

本发明还提供了一种上述用于聚丙烯套管光缆的光纤填充膏的制备方法，包括以下步骤：

先将增粘剂加入到合成油A中，充分均匀搅拌后，加入粘度指数改进剂，加温搅拌1～3小时，待温度升至150℃时，保温搅拌，待粘度指数改进剂全部熔融于合成油A中后，分别加入高粘度合成油B和有机稠化剂，继续加温搅拌，待温度升至160℃时，停止加温，保温搅拌，待有机稠化剂全部熔融于混合油料中后，加入抗氧剂再搅拌0.5-1小时，然后再降温冷却至30℃～60℃，加入增稠剂，充分回料搅拌1～3小时后，经均质研磨，真空脱气，得到最终产品，该最终产品为无色透明状胶体。

解决该种PP套管纤膏的核心技术是降低PP套管在基础油中的溶胀性问题；经过大量试验数据证明，影响PP套管溶胀性的主要因素有以下几方面：

一、基础油的类别(基础油结构)

适用于PP套管的光纤填充膏的基础油可能选择有以下几种，其主要的成分构成如下：