一種覆有雙層塗層的光纖的製作方法

2023-04-28 01:59:06

專利名稱：一種覆有雙層塗層的光纖的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光纖，尤其是一種覆有雙層塗層的光纖。
背景技術：
隨著通信技術的飛躍發展，光纖已廣泛地應用於遠距離通信系統中，而且由於其較低的生產成本，在局部地區域網和用戶環路中，光纖已越來越具有競爭力，並有逐步取代銅電纜之趨勢。
在製造光纖的過程中，為了防止光纖表面受損和增強其機械性能，人們通過在光纖表面覆塗層來起保護和加強作用。首先在光纖上覆一厚度大約為60微米的塗層，來保護光纖玻璃表面，這一塗層避免了光纖表面同大氣直接接觸，但當光纖在受到較大的外力的時候，仍會造成其玻璃表面的微折或斷裂，例如，當它繞在軸上或擰成纜的時候，由於受到較大的外力的作用，會造成表面微折。因此，應該在光纖上塗第二層塗層，這一塗層在光纖運輸或施工的過程中，對其進行保護，這兩層塗層通常由合成樹脂構成。
當覆有兩層塗層的光纖放置在溫度降低的環境中的時候，由於熱脹冷縮的原因，第二層較厚的塗層會對光纖施加壓力，溫度降低，壓力增加，這樣，會損壞光纖。
由於以上的原因，光纖的第一層通常由一起隔離作用且保持柔軟的塗層組成，該塗層在溫度降低的時候仍然可以保持其柔軟的特性，它有效的防止了光纖在運輸或塗第二層塗層時的機械損傷，然而，這種結構的缺點是第二層塗層如果沿軸向收縮的話，光纖會變彎、變薄，嚴重影響了光纖的光學性質。

發明內容
本發明公開了一種覆有雙層塗層的光纖，它的主塗層包括兩層紫外固化丙烯酸樹脂，當只塗一層塗層的時候，對其進行纏繞、展開等機械操作不會對光纖造成損傷，而且不影響光纖特性。這種光纖在塗完塗層後光學性質保持不變，當溫度在-60℃到80℃變化的時候，厚度的增加不超過0.5dB/km，一般不超過0.25dB/km。第二層塗層由聚醯胺組成，即使在溫差很大的時候，其彈性模量變化範圍仍然較小。這樣便克服了傳統的雙層塗層光纖在溫度變化大的環境中變彎、變薄等缺陷，有效的保護了光纖，且保持了光纖良好的光學性質。
本發明是這樣來實現的對光纖塗一厚度為50～70m的主塗層，主塗層包括兩層紫外固化丙烯酸樹脂，緊貼著光纖的為第一層，其彈性模量為5Mpa，在25℃的時候，第二層的彈性模量為25～1500Mpa。第一層的厚度範圍為20～40um，第二層的厚度範圍也為20～40um，第一層和第二層厚度比的範圍為0.5～2它是由第一層塗層和第二層塗層的彈性模量決定的。
實踐中發現，如果第一層和第二層的厚度都取30um，第一層紫外固化丙烯酸樹脂彈性模量是2-4Mpa，在25℃的時候，第二層紫外固化丙烯酸樹脂的彈性模量是250-500Mpa，在這種情況下，光纖的性能最好。
主塗層的第一層和第二層都是由丙烯酸樹脂構成，丙烯酸樹脂由一種或多種類型的低聚物、單體、光敏劑組成。紫外固化丙烯酸樹脂的性質由使用的低聚體和單體的類型決定。單功能的單體提供一相對低彈性模量的樹脂層，多功能單體提供高彈性模量的樹脂層。
以化學的方法分析，樹脂應包括環氧基或胺基或以聚酯樹脂為的基礎的化合物。當冷卻到60℃時，所用的丙烯酸樹脂的彈性模量應超過1500Mpa。
本發明的優點在於第二層塗層，它的彈性模量至少是1000Mpa。它由聚醯胺組成，在25℃時，其彈性模量是1400Mpa。在-60℃時候，彈性模量大約是2000Mpa。
可以用作第二層其他的合適的樹脂有聚亞安酯人造橡膠，聚偏二乙烯的氟化物，聚丁烯萜烯樹脂，聚氯三氟乙烯聚合物，聚乙烯或聚醯胺，或這些聚合體的改性體。
這種覆有雙層塗層的光纖，不僅對其進行纏繞、展開等機械操作不會對光纖造成損傷，而且克服了傳統的雙層塗層光纖在溫度變化很大的環境中變彎、變薄等缺陷，有效的保護了光纖，且保持了光纖良好的光學性質。
具體實施例方式
實施例一外徑是125um的光纖，加熱後通過塗層裝置，裝置內溶液為丙烯酸氨基甲酸酯低聚體和丙烯酸單體的混合物溶液(25℃時，彈性模量為4Mpa)，光纖塗上主塗層第一層，紫外固化後光纖通過第二個塗層裝置，該塗層裝置內溶液為丙烯酸脂環氧低聚體和丙烯酸單體的混合物(25℃時，彈性模量為700Mpa)。然後通過紫外散熱器，光纖塗上主層的第二層塗層。
用此方法塗好的光纖主塗層，在25℃的時候，第一層的厚度為25um，彈性模量為4Mpa，在-60℃的時候，第二層的厚度為30um，彈性模量為2000Mpa。
第二層塗層由由聚醯胺組成，其厚度為325um，在25℃的時候，彈性模量為1400Mpa，在-50℃的時候彈性模量為1800Mpa。溫度在-60℃到80℃之間變化時，光纖厚度變化小於0.1dB/km。
實驗結果表明對這種光纖進行纏繞、展開等機械操作不會對其造成損傷，溫度變化很大的時候，光纖不會變彎、變薄，且保持了光纖良好的光學性質。由此可知，這種光纖克服了傳統光纖的缺陷，有很高的實用價值。
權利要求
1.一種覆有雙層塗層的光纖，包括主塗層和第二層塗層，其特徵在於主塗層包括兩層紫外固化丙烯酸樹脂，第二層塗層由聚醯胺組成。
2.如權利要求1所述的光纖，主塗層包括兩層紫外固化丙烯酸樹脂，總厚度為50-70um，緊貼著光纖的為第一層，其彈性模量為5Mpa，在25℃的時候，第二層的彈性模量大約為25-1500Mpa；第一層的厚度範圍為20-40um，第二層的厚度範圍也為20-40um。
3.如權利要求1所述的光纖，第二層塗層由聚醯胺組成，在25℃時，其彈性模量是1400Mpa左右，在-60℃時候，彈性模量大約是2000Mpa。
全文摘要
本發明公開了一種覆有雙層塗層的光纖，包括主塗層和第二層塗層，主塗層包括兩層紫外固化丙烯酸樹脂，第二層塗層由聚醯胺組成，即使在溫差很大的時候，其彈性模量變化範圍仍然較小。對這種光纖進行纏繞、展開等機械操作不會對它造成損傷，而且不影響光纖特性。當溫度在－60℃到80℃變化的時候，厚度的增加不超過0.5dB/km，一般不超過0.25dB/km。這樣不僅可以避免光纖運輸或施工的過程中表面發生微折或斷裂，而且克服了傳統的雙層塗層光纖在溫度變化範圍大的環境中變彎、變薄等缺陷，有效的保護了光纖，且保持了它良好的光學性質。
文檔編號C03C17/28GK1519597SQ0310284
公開日2004年8月11日 申請日期2003年1月24日 優先權日2003年1月24日
發明者趙欣平, 何唯平 申請人:深圳市海川實業股份有限公司