[发明专利]用于光纤二次套塑的PBT料及其制备工艺以及生产系统

说明书

技术领域

本发明涉及光纤光缆技术领域，特别是涉及一种用于光纤二次套塑的PBT料及其制备工艺以及生产系统。

背景技术

在通信光缆中，不管是层绞式光缆还是中心束管式光缆，其基本单元均为光纤松套管（buffer tube），松套管内充填油膏，使松套管内的光纤得到机械保护且不受潮气侵蚀。作为通信光缆中光纤松套管的制作材料通常用PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯），PBT料因具有高的杨氏模量和低膨胀系数等优点而被广泛采用。

然而，PBT在用于光纤二次套管时，主要存在以下问题：（1）PBT是由对苯二甲酸和丁二醇单体脱水缩聚而成，PBT基料的平均分子量较低，本征粘度约为0.8，其机械性能还不能满足光纤束管制作的要求。（2）PBT塑料是一种半结晶材料，通常在束管制成时，还不能充分结晶而达到其结晶平衡度。因而在二次套塑束管制成后一段时间内，PBT束管还会继续缓慢地结晶，以期达到其结晶平衡度，这就造成PBT束管的挤塑后收缩（Post Extrusion Shrinkage），从而使束管在长度方向进一步缩短，光纤或带纤在束管中的余长增加。（3）PBT传统的制备方法中采用延长熔融缩聚时间的方法来生产高分子量聚合物，但由于熔融缩聚反应温度高，副反应的加剧会使得产品的使用性能下降；同时熔体粘度升高，阻碍小分子产物的扩散，使聚合速率降低。 

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种通过固相缩聚反应对PBT基料进行扩链、增粘改性，以提高其平均分子量及本征粘度，使其具有足够的机械性能，减小PBT束管的挤塑后收缩，能够满足光纤带束管的制作要求的用于光纤二次套塑的PBT料及其制备工艺以及生产系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于光纤二次套塑的PBT料，其包括如下重量百分比的配方组分：

PBT基料       98.0%~99.5%，

扩链剂         0.1%~0.8%，

相容剂         0.1%~0.8%，

成核剂         0.3%~1.5%。

在本发明一个较佳实施例中，所述PBT基料的本征粘度为0.75~0.85 dl/g，熔炼温度为200~230℃。

在本发明一个较佳实施例中，所述扩链剂为环氧类扩链剂，所述相容剂为工程塑料专用高效SAG-05相容剂，所述成核剂为羧酸盐成核剂。

在本发明一个较佳实施例中，所述扩链剂为BASF ADR-4370扩链剂。

在本发明一个较佳实施例中，所述成核剂为NaV101成核剂。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种用于光纤二次套塑的PBT料的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：

（1）首先将PBT基料加入加热装置中预热到150~180℃；

（2）将扩链剂，相容剂，成核剂加入到PBT基料中，并在转速为2500~3500 r/min的高速捏和装置中混和25~40分钟，然后在反应装置中进行固相缩聚反应，反应温度为200~230℃，反应时间为15~24小时；

（3）反应完成后冷却至室温，称重、包装、性能检测和入库。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2）进行固相缩聚反应时，反应装置中通以循环氮气，氮气将反应副产物带出，氮气经净化后再进入反应釜。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种用于光纤二次套塑的PBT料的生产系统，包括加热装置，用于PBT基料的预热；捏和装置，用于将扩链剂，相容剂，成核剂和经过加热的PBT基料进行混和；反应装置，用于对混合料固相缩聚反应，所述加热装置、捏和装置与反应装置三者之间通过管道连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述反应装置还连接有氮气循环装置和冷却装置。

在本发明一个较佳实施例中，所述捏和装置的转速为2500~3500 r/min。

本发明的有益效果是：

1、本发明通常需对PBT基料进行扩链、增粘改性，以提高其平均分子量，使其本征粘度在1.2 dl/g以上，从而得到有良好力学性能，适合光纤束管制作的PBT塑料。

2、本发明为了减小PBT束管的挤塑后收缩，必须提高PBT塑料在束管成型过程中的结晶度。为了改善PBT的结晶性能，通过添加成核剂来改善其结晶性能，成核剂可改变树脂的结晶行为，可加速PBT成型时结晶速度，提高PBT束管的抗冲击韧性，热变形温度，减小PBT束管的挤塑后收缩。