[发明专利]光纤

说明书

本发明提供的一种光纤，由芯层至外层依次包括石英芯层和石英包层、采用粘度为5000‑8000cps的第一聚酰亚胺涂料形成的一次涂层和采用粘度为6000‑7000cps的第二聚酰亚胺涂料成型的二次涂层，所述光纤的耐温等级300‑350℃。本发明光纤具有双层聚酰亚胺涂层，通过控制聚酰亚胺的粘度和材料设计，使得光纤既具有聚酰亚胺材料的耐高温特性，又具有较低的衰减和较好的机械性能，生产出可耐300‑350℃高温的光纤，衰减(1310nm≤0.8dB/km，1550nm≤0.6dB/km)，光纤的筛选强度高于100kpsi，满足在恶劣环境下使用，耐腐蚀，可靠性高，也可以在海底进行使用。

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，特别是指一种耐温300-350℃的光纤。

背景技术

相比于传统的各类传感器，光纤传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰、电绝缘性好、耐腐蚀、结构简单、体积小等优点。随着传感技术的发展，光纤传感器向着极端应用环境方向发展，如石油天然气、蒸汽管道监测、航空航天、船舶等。在这些环境下，现有常规的紫外固化聚丙烯酸酯涂层光纤的涂层材料会老化失效，失去对光纤的保护作用，引起故障，造成传输问题。为此，国内外光纤光缆厂商展开了针对耐高温光纤的设计和开发。

目前，耐高温光纤的涂层材料主要有四种：耐高温聚丙烯酸脂、有机硅胶、聚酰亚胺及金属。其中，聚酰亚胺综合性能极佳，理论上，其在300℃环境下可以长期使用，在350～400℃下可短期使用；同时其能够在高压或真空环境中保持良好的性能，具有生物友好性，被应用于航空航天及生物医药等领域。但是，现有双层聚酰亚胺涂覆光纤生产工艺相对复杂，成品光纤衰减大且机械强度较差。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种改进的光纤，具备300-350℃的耐温等级，衰减小且机械强度好。

本发明提供的技术方案为：一种光纤，由芯层至外层依次包括石英芯层和石英包层、采用粘度为5000-8000cps的第一聚酰亚胺涂料形成的一次涂层和采用粘度为6000-7000cps的第二聚酰亚胺涂料成型的二次涂层，所述光纤的耐温等级300-350℃。

进一步的，所述第一聚酰亚胺涂料包括改性聚酰亚胺或/和光敏性聚酰亚胺，粘度分别为5000-6500cps和5000-8000cps。

进一步的，所述改性聚酰亚胺主要由四羧酸二酐类化合物与二胺类化合物为原料在第一溶剂中反应制得；所述光敏性聚酰亚胺包括在二酐和二胺共聚后采用丙烯酸酐或丙烯酰氯封端改性所得。

进一步的，所述四羧酸二酐类化合物包括均苯四甲酸二酐、3,3'4,4'-二苯醚四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3',4,4'-三苯双醚四甲酸二酐、4,4'-(六氟亚异丙基)邻苯二甲酸酐中的一种或多种。

进一步的，所述二胺类化合物包括对苯二胺、间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、4,4'-二氨基二苯醚、氨基改性聚硅氧烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯中的一种或多种。

进一步的，所述第一溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种。

进一步的，所述第二聚酰亚胺涂料包括普通聚酰亚胺或主要由四羧酸二酐类化合物与二胺类化合物为原料在第二溶剂中反应制得的改性聚酰亚胺。所述四羧酸二酐类化合物为3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、4,4'-(六氟亚异丙基)邻苯二甲酸酐、2,3,3',4'-联苯四甲酸二酐、3,4,3',4'-联苯四甲酸二酐中的一种或多种。所述二胺类化合物为对苯二胺、间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、4,4'-二(4-氨基苯氧基)联苯的一种或多种。所述第二溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种。

进一步的，所述第一聚酰亚胺涂料的固含量为10-25％，第二聚酰亚胺料的固含量为10-28％。