[发明专利]基于荧光检测系统的复合光纤及其制备方法

说明书

本发明公开了基于荧光检测系统的复合光纤及其制备方法，涉及复合光纤材料技术领域，该复合光纤，包括：纤芯棒，其材料组份包括半导体硒粉；纤芯层，其材料包括胺菊酯改性聚甲基丙烯酸甲酯。制备方法具体为：纤芯棒的制备，采用熔融浇筑法制备而得；复合光纤的制备，取改性聚甲基丙烯酸甲酯棒料，按尺寸要求对棒进行磨抛；然后在棒内加工一个圆柱孔，选取合适尺寸的纤芯棒，填充到上述改性聚甲基丙烯酸甲酯棒管中得到复合预制棒；接着170～180℃下真空固结1～1.5h，放置到标准拉斯塔上拉制得复合光纤。本发明制得的复合光纤机械性能优异，耐热性能好、吸水率低；具有良好的光学透过性，且损耗低，适用范围提升。

技术领域

本发明属于复合光纤材料技术领域，具体涉及基于荧光检测系统的复合光纤及其制备方法。

背景技术

光纤是一种利用全反射原理而达成的光传导工具。光纤的发明显著改变了人类的生活方式。目前，光纤已广泛应用于生物医疗、工业探测和智能制造等领域。尽管光纤在不同领域有非常广泛的应用，但从材料组成的角度来看却非常简单，目前使用的大多数光纤都是由二氧化硅玻璃制备而成。虽然也有由其他玻璃或聚合物制备而成，但二氧化硅玻璃仍然是生产光纤的主要原料。随着社会的发展以及材料加工技术的进步，传统的石英玻璃光纤已无法满足人们使用中所提出的越来越多的不同要求。如柔性电子光纤、光电探测光纤、生物医学传感光纤以及智能可穿戴光纤织物等。因此，人们提出了“多材料光纤”的概念，其组分不仅限于单一的石英玻璃，而是由不同功能的材料复合而成。通过集成不同功能的材料，如光、电、磁及压电功能材料等，到一根光纤或光纤阵列中，从而实现单根光纤的多功能化。复合光纤以其集合新型化、独特化、多样化的特点正吸引着越来越多研究者的目光，成为光纤波导研究领域的热门方向。

发明内容

本发明的目的在于提供基于荧光检测系统的复合光纤及其制备方法，该复合光纤机械性能优异，耐热性能好、吸水率低；具有良好的光学透过性，且损耗低，适用范围提升。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种光纤芯层材料，包括，胺菊酯改性聚甲基丙烯酸甲酯。胺菊酯的加入，作为反应单体与甲基丙烯酸甲酯进行聚合，提高聚合物材料的玻璃化转变温度，产物的热稳定性得到加强；且胺菊酯的存在还可以提高聚合物的均匀性，减少聚合物的无序相和结晶相，增强光纤芯层材料的柔韧性；作为光纤芯层材料制备得到复合光纤，可显著降低产品的损耗，改善产品的机械性能，进而提升产品的质量。

需要说明的是，光纤芯层材料的制备方法，包括：

将胺菊酯、甲基丙烯酸甲酯、引发剂、正丁基硫醇按一定重量份投料到预聚合装置的反应瓶中，搅拌均匀后加热至80～85℃，将预聚合的芯料灌到棒料模具的模腔中，恒温下反应40～48h后，加热至100℃继续聚合10～12h，即得改性聚甲基丙烯酸甲酯棒料。

需要说明的是，光纤芯层材料的原料组份包括，按重量份计，85～96份甲基丙烯酸甲酯，4～10份胺菊酯，0～5份N-叔丁基-1,1-二甲基-1-(2,3,4,5-四甲基-2,4-环戊二烯-1-基)硅烷胺，0.1～2份引发剂，0.05～3份正丁基硫醇。N-叔丁基-1,1-二甲基-1-(2,3,4,5-四甲基-2,4-环戊二烯-1-基)硅烷胺的加入，能够改善产品的机械性能；且可以提高流变分散效果，降低吸水率，增强光纤芯层材料的耐水性能，进而减少被污染的几率；同时在胺菊酯存在的情况下，加入N-叔丁基-1,1-二甲基-1-(2,3,4,5-四甲基-2,4-环戊二烯-1-基)硅烷胺，两者复配使用，使得光纤芯层材料具有更佳的耐水性能、机械性能，且制得的复合光纤的损耗更低，进一步改善产品质量。

本发明的又一目的在于，提供了胺菊酯在增强光纤芯层材料机械性能和耐热性能中的用途。

一种复合光纤，包括：

纤芯棒，其材料组份包括硒粉；