[发明专利]一种光固化含氟有机硅光纤涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤涂覆材料，具体涉及一种光固化含氟有机硅光纤涂料及其制备方法。

背景技术

随着光纤通讯技术的飞速发展，作为光纤保护的光纤涂料用量越来越大，对性能也提出了更高的要求。现有光纤涂料主要以丙烯酸类或丙烯酸酯类树脂为主，由于树脂粘度很大，需要加入稀释剂来降低涂料粘度，为了便于施工，目前一般采用丙烯酸酯类单体作为活性稀释剂。但这些单体分子量小，固化成膜后有收缩现象，增加了光纤涂料内应力，导致光纤涂料变脆；另外，不论是丙烯酸类预聚体还是丙烯酸酯类单体，均含有一定毒性和刺激性，且易挥发，不仅危害操作人员的健康，而且污染环境。

有机硅光纤涂料具有透明性高，流动性好，在硫化时不释放小分子，具有良好的机械强度，并且耐热、耐寒、耐候、防潮、防震、无毒无腐蚀，是用作光纤涂料的理想选择。有机硅聚合物的折光指数是1.43左右，比石英的折光指数1.46低，投射在石英芯壁的光(与芯轴呈小于17°的角度)可被反射回芯部并穿过波导。因此，用它作为光纤涂层后，可减少光从光纤中泄露，保护光纤不致产生导致光纤损失的微弯曲和小扭结现象，增加了光程。

紫外光固化涂料(UVCC)是20世纪60年代由德国开发的一种节能环保型涂料，该涂料在受到紫外光照射后，发生光化学反应，使涂层快速聚合、交联，从而达到涂层的固化。已报道的采用紫外光固化的有机硅光纤涂料很多，如徐骏(复旦大学学位论文，紫外光固话光纤内层涂覆材料的合成研究，2004)公开了一种由甲基乙烯基MQ硅树脂、巯丙基硅油、甲基乙烯基硅油、经丙烯酸酯类单体改性的含氢硅油以及光引发剂组成的光纤内层涂覆材料，该材料的涂覆效果较好，但其附加损耗较高，其中1550mn波长处光附加损耗0.198dB/km，1310nm波长处光附加损耗为0.337dB/km。又如，杨延安(上海交通大学学位论文，高性能紫外固化光纤缓冲层涂料应用研究，2003)公开了一种由甲基乙烯基MQ硅树脂、巯丙基硅油、烯基封端甲基硅油、稳定剂和引发剂组成的紫外光固化的光纤缓冲层涂料。但以上方法所得光纤涂料的折射率较高(为1.43，大于1.41)，拉伸强度较低(＜0.5MPa),断裂伸长率较小(＜60％)。另外，公开号为CN102031030A的发明专利，公开了一种低折射率光固化涂料，它是在甲基乙烯基硅油的链段上引入丙烯酸氟单体得到丙烯酸氟硅聚合物低聚物，再与甲基乙烯基硅油、巯丙基硅油混合，并添加含氟丙烯酸酯类活性稀释剂、稳定剂和引发剂制得。所述涂料通过引入丙烯酸氟单体而使涂层具有较低的折射率较(1.38～1.41)，较高的弹性模量(1.02～1.56MPa)和较高的拉伸强度(弹性为102～158％)，适用于光纤内外保护层。但是，其中所用原料丙烯酸氟硅聚合物低聚物是采用低粘度的甲基乙烯基硅油与三种以上丙烯酸氟单体在引发剂的作用下经加热聚合而得，该聚合反应中因存在原料自身聚合以及相互聚合，副产物多，导致其产物组成、结构、分子量分布难以控制，过多小分子量丙烯酸氟硅聚合物更会导致得到的光纤涂料因交联密度过大，产生应力而降低所得光纤涂料的耐低温性能；另外，该光纤涂料组合物采用了丙烯酸氟单体作为活性稀释剂，虽然可以起到降低光纤涂料粘度和降低折射率的作用，但是，小分子量的丙烯酸氟单体经聚合后，会导致光纤涂料收缩率高，此外还存在环保问题；再者，虽然因引入氟基团而使产品的疏水性得到提高，但是丙烯酸酯的耐低温和紫外辐射性较差，较难适应恶劣环境的变化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种折射率低、附加损耗低且机械强度高的光固化含氟有机硅光纤涂料及其制备方法。

本发明所述的光固化含氟有机硅光纤涂料，按重量份计，包括30～60份的三氟丙基甲基乙烯基聚硅氧烷、5～30份的巯丙基硅油，以及占总投料重量1～5wt％的光引发剂。