光纖涂料決定光纖機(jī)械性能

一般來(lái)說(shuō)，光纖涂料對(duì)環(huán)境起著阻擋作用，從而保持了光纖原始強(qiáng)度。根據(jù)光纖涂料聚合歷程的不同可分為熱固化和紫外固化兩大類(lèi)。

紫外光固化由于好的熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)性，所以優(yōu)先用作較高溫度光纖涂料。

光纖涂料的特性

紫外光固化涂料主要成分是活性齊聚物，它對(duì)涂層的物理機(jī)械性能，如硬度、柔韌性等均有明顯的影響一般光纖采用兩層不同涂料：第一層(內(nèi)層)包括聚醚丙烯尿烷、單功能丙烯酸鹽單體和光敏荊，它是一種軟的、低模量緩沖涂層，其功能是使微彎損耗減至最??；第二層(外層)包括聚醚丙烯酸尿烷、單功能單體、多功能丙烯酸鹽單體和光敏劑，這是一種堅(jiān)韌的、較高模量的涂層，它對(duì)光纖起著機(jī)械和環(huán)境保護(hù)作用。

1.固化過(guò)程及固化涂料特性

固化過(guò)程，紫外光照射把流動(dòng)的液體涂料化合物轉(zhuǎn)變成堅(jiān)韌的固體，完全固化僅在零點(diǎn)幾秒內(nèi)發(fā)生，因此把0.2s規(guī)定為100固化點(diǎn)。

2.紫外照射對(duì)固化涂料的作用

紫外光照射固化涂料后，固化樹(shù)脂產(chǎn)生紫外降低反應(yīng)，這是其C～O鍵連接聚乙醚和等氰酸鹽容易切斷紫外光，聚乙醚自動(dòng)氧化作用導(dǎo)致析氫.尿烷基團(tuán)中c～H、c～c、c～O和c～N鍵裂變反應(yīng)引起交叉鏈密度減小，從而引起Tlg變化和最后樹(shù)脂分解。判斷涂料耐紫外照射性質(zhì)有三個(gè)指標(biāo)；(1)重量減?。?2)玻璃轉(zhuǎn)變溫度變化；(3)H值增加。

性能影響

光纖平均理論強(qiáng)度可達(dá)到2×10psi。而實(shí)際光纖平均強(qiáng)度僅在700kpsi范匿內(nèi)。這種強(qiáng)度下降主要是由于表面裂紋和內(nèi)部缺陷引起的。按照Griffith脆性斷裂理論，這種強(qiáng)度與裂紋尺寸的平方根成反比。于是，為使光纖達(dá)到較高強(qiáng)度，應(yīng)將裂紋尺寸減到最小，主要是采取拉絲時(shí)在線涂料涂覆的方法。

拉絲時(shí)爐子環(huán)境清潔度、拉絲張力、涂層粘著力、夾雜物、同心度和均勻度等對(duì)獲得高強(qiáng)度光纖皆是重要因素。這里僅研究涂料對(duì)光纖強(qiáng)度的影響。

1.涂料同化度對(duì)光纖強(qiáng)度的影響

涂層固化過(guò)程中聚合物鏈的三維網(wǎng)絡(luò)通過(guò)交叉鏈反應(yīng)得到。交叉鏈材料的關(guān)鍵性質(zhì)包括交聯(lián)程度或交聯(lián)密度(即每單位體積交叉鍵數(shù))、模量(耐變形和流動(dòng)能力)和玻璃轉(zhuǎn)變溫度。最終光纖強(qiáng)度主要取決于交聯(lián)程度(即固化度)。

2.不同涂料對(duì)光纖強(qiáng)度的影響

同一頂制棒用不同涂料涂覆拉出的光纖(涂覆外徑為1355m)破壞幾率是不同的，聚丙烯酸鹽和硬氟聚合物涂覆的光纖有較好的機(jī)械強(qiáng)度。

以上光纖涂料特性及其對(duì)光纖強(qiáng)度的影響分析表明，拉制光纖要選擇既能滿足拉制工藝條件又能與光纖玻璃相匹配的涂料，根據(jù)高強(qiáng)光纖的技術(shù)要求，選用合適的涂料，按工藝規(guī)程已拉制出20A應(yīng)變，幸存長(zhǎng)度大于1Okra的高強(qiáng)度光纖。