[发明专利]一种光纤及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光纤及其制备方法，属于光纤领域。所述光纤包括石英光纤，石英光纤外表面从内至外依次包覆内涂层和外涂层，其特征在于，所述内涂层所用涂料的玻璃化转变温度为‑50℃～‑70℃，折射率为1.4～1.5，固化后弹性模量为0.3～0.5MPa；所述外涂层所用涂料的折射率为1.5～1.6，固化后弹性模量为800MPa以上；内涂层所用涂料和外涂层所用涂料具有不同的折射率，所述内涂层和外涂层均经紫外固化而成。该光纤在具有满足国标要求的低衰减性能、涂层性能良好的同时，满足‑70～‑80℃的低温环境，扩展了温度适用范围。并且，制备工艺由于使用了耐极寒光纤涂料，在拉丝工艺上进行了改进，固化时间减少，从而缩短了制备过程时间，制备效率更高，适合大批量连续化生产。

技术领域

本发明涉及光纤领域，特别涉及一种光纤及其制备方法。

背景技术

近来，随着特种光纤技术的迅速发展，其应用范围已延伸到了高温等各种恶劣环境体系，对光纤的光学和机械性能要求也在日益提高，需要光纤在恶劣环境温度的使用条件下仍保持良好的光学特性，在航空航天、军工等领域更好的发挥作用。目前本行业相关人士针对耐高温光纤进行了大量研究和生产，而与之对应的能够适应低温乃至极寒条件的光纤研究较少。

专利201310441152.0公开了一种耐高温光纤，工作温度范围在-65～300℃，所述的聚酰亚胺涂料为含有酰亚胺基链接的芳杂环高分子化合物，涂覆层固化后的弹性模量为2～8GPa，工作环境温度范围为-65～300℃。也就是说，在此基础上的工艺方法中，内、外涂层可以分别为改性硅橡胶涂料涂覆层和聚酰亚胺涂料涂覆层，其中所述的改性硅橡胶涂料为有机硅改性硅橡胶OF-101，固化条件为150℃热固化30min。该种方法虽然能制造出工作温度至-65℃的低温，但存在固化速率慢，效率低等问题，不适合大规模高速光纤拉丝。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种光纤及其制备方法。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种光纤，包括石英光纤及其涂层，石英光纤由芯层和包层构成，所述芯层的折射率大于所述包层的折射率，所述石英光纤外表面从内至外依次包覆内涂层和外涂层，其特征在于，所述内涂层所用涂料的玻璃化转变温度为-50℃～-70℃，折射率为1.4～1.5，固化后弹性模量为0.3～0.5MPa；所述外涂层所用涂料的折射率为1.5～1.6，固化后弹性模量为800MPa以上；内涂层所用涂料和外涂层所用涂料具有不同的折射率，所述内涂层和外涂层均经紫外固化而成。光纤工作温度范围为-70℃～80℃，在-70℃～80℃条件下，光纤1550nm、1625nm、1310nm附加衰减值小于0.05dB。

优选的，常温下，所述内涂层所用涂料的粘度为5000～6000cps，60℃粘度小于1000cps，固化后伸长率在150％以上，抗拉强度在0.3Mpa以上；所述外涂层所用涂料的粘度为5000～5500cps，60℃粘度小于400cps，固化后伸长率在20％以上，抗拉强度在30Mpa以上。

优选的，所述内涂层所用涂料和所述外涂层所用涂料均为改性丙烯酸树脂，所述内涂层的改性丙烯酸树脂由丙烯酸树脂和含量不超过10％的改性剂制成，所述外涂层的改性丙烯酸树脂由丙烯酸树脂和含量不超过5％的改性剂制成。

优选的，所述改性剂包括聚乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸、聚1，4－丁二烯(顺)、丙烯酸正丁脂、聚丙烯酸－2－乙基己酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯中的一种或几种。

优选的，所述内涂层和外涂层均采用一次涂覆-固化、二次涂覆-固化的方式，所述一次涂覆涂覆器水温为30～70℃，压力为0.2～0.5Mpa；所述二次涂覆涂覆器水温为30～60℃，压力为0.2～0.7Mpa。

优选的，所述内涂层和外涂层均采用采用一次涂覆-二次涂覆-固化方式，所述一次涂覆涂覆器水温为30～70℃，压力为0.2～0.6Mpa；所述二次涂覆涂覆器水温为30～70℃，压力为0.2～0.7Mpa。