【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光纜，具體涉及一種抗彎曲性能強的柔性光纜表皮及其制備方法。
技術介紹
1、光纜的表皮，也就是外護套，是保護內部光纖不受外界環境損害的重要組成部分。水下通信光纜(海底光纜)是連接不同大陸或島嶼之間的重要通信基礎設施，用于傳輸大量的數據、語音和視頻信息。與陸地光纜相比，水下光纜面臨著更加嚴苛的環境條件和更高的技術要求。
2、在海底通信領域，光纜可能會經歷極端復雜的環境條件，在這種情況下，光纜必須擁有極好性能以保證其正常工作。聚氯乙烯(pvc)作為一種常見的光纜材料，在許多應用中表現出良好的性能，但在海底通信光纜領域的使用中存在一些技術問題：1.耐水性和防潮性，海底環境濕度極高，pvc材料的吸濕性較強，容易吸收水分，導致材料性能下降。水分滲透到光纜內部可能會引起光纖的損耗增加，影響信號傳輸質量。2.耐腐蝕性，海底環境含有鹽分和其他腐蝕性物質，pvc材料在長期暴露于這些物質中可能會發生降解。材料降解會導致光纜的機械強度和電氣性能下降，縮短光纜的使用壽命。3.機械強度，pvc材料的機械強度和韌性相對較差，尤其是在低溫和高壓環境下，容易出現脆化現象。4.耐溫性能，海底環境的溫度變化較大，pvc材料在高溫下可能會軟化，而在低溫下可能會變脆。溫度變化可能導致光纜的物理性能不穩定，影響其長期可靠性。
3、現有技術通過以下方法可以在一定程度上改善pvc材料在海底光纜中的應用：(1)改性pvc：通過添加改性劑，如增塑劑、穩定劑、抗氧化劑等，提高pvc材料的耐水性、耐腐蝕性和機械強度。(2)復合材料：使用pvc與其
4、因此，亟需一種抗彎曲性能強的柔性光纜表皮及其制備方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種抗彎曲性能強的柔性光纜表皮及其制備方法。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供了以下技術方案：
3、一種抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，包括以下重量份數的組分：改性聚氯乙烯100份、pbt樹脂15-20份、改性填料18-23份、增塑劑60-65份、潤滑劑0.4-0.9份、抗水解劑1-2份和成型劑1-3份；
4、改性聚氯乙烯的制備方法包括以下步驟：
5、(1)將重量比100：(20-25)：(1-2)：(870-900)的丁腈橡膠、乙烯基硅油、過氧化二異丙苯和甲苯混合，25-30℃攪拌1-2h，得到混合液，將混合液在氮氣保護下于100-110℃反應4-5h，冷卻，乙醇沉淀，干燥，得到改性丁腈橡膠；
6、(2)將重量比100：(10-15)的聚氯乙烯和改性丁腈橡膠混合，得到混合原料；將混合原料投入到雙螺桿擠出機中進行反應15-20min，擠出，切粒、干燥，得到改性聚氯乙烯。
7、進一步地，雙螺桿擠出機的各區溫度如下：一區180-190℃，二區200-210℃，三區210-220℃，四區210-220℃，五區200-210℃，六區200-210℃，七區200-210℃，八區210-220℃，九區210-220℃，機頭200-210℃。
8、進一步地，所述乙烯基硅油的分子量為9400，乙烯基含量0.4-0.6wt％。購自安徽明怡硅業有限公司，型號my273乙烯基硅油。
9、隨著海底光纜技術的不斷發展，目前市面上的聚氯乙烯無法滿足海底光纜對拉伸性能的要求。本專利技術通過對聚氯乙烯進行改性，可以改善光纜表皮的拉伸性能。乙烯基硅油制備的改性丁基橡膠，可以改善混合過程中的流動性，確保各組分均勻分散，促進聚氯乙烯和丁腈橡膠之間的交聯反應，交聯結構可以增強材料的內聚力，通過改性處理，聚氯乙烯和丁腈橡膠的相容性得到改善，使得兩者的界面結合更加緊密，提高其機械性能。
10、進一步地，聚氯乙烯樹脂包括重量比(1.4-1.7)：1：(0.3-0.5)聚氯乙烯樹脂ⅰ、聚氯乙烯樹脂ⅱ和聚氯乙烯樹脂ⅲ；聚氯乙烯樹脂ⅰ的平均聚合度為1300±50，k值為71～72，臺塑工業(寧波)有限公司，型號s-70r；聚氯乙烯樹脂ⅱ的平均聚合度為2500±200，k值為84～85，臺塑工業(寧波)有限公司，型號s-85；聚氯乙烯樹脂ⅲ的平均聚合度為1800±50，k值為77～78，臺塑工業(寧波)有限公司，型號s-80。
11、其中，聚氯乙烯的k值是一個表征其分子量大小的參數，主要用于描述pvc樹脂的平均聚合度。k值與pvc的粘度和分子量密切相關，可以通過測定pvc在特定溶劑中的溶液粘度來計算。k值越大，表示pvc的分子量越高，相應的聚合度也越高。
12、進一步地，pbt樹脂包括重量比(0.2-0.5)：(1.4-1.6)：1的pbt樹脂ⅰ、pbt樹脂ⅱ和pbt樹脂ⅲ，pbt樹脂ⅰ在250℃/2.16kg條件下熔體流動速率為80g/10min，拉伸模量為2700mpa，50.0mm跨距的彎曲模量為2500mpa，型號：hx215hp沙伯基礎sabicvaloxpbt；pbt樹脂ⅱ在250℃/2.16kg條件下熔體流動速率為26g/10min，拉伸模量為9300mpa，50.0mm跨距的彎曲模量為7580mpa，型號：hx420hp沙伯基礎sabicvaloxpbt；pbt樹脂ⅲ在250℃/2.16kg條件下熔體流動速率為12g/10min，拉伸模量為8840mpa，50.0mm跨距的彎曲模量為7400mpa，型號：k4560沙伯基礎sabicvaloxpbt。
13、本專利技術試圖添加pbt樹脂用于改善光纜反復彎曲條件下耐久性，但是效果并不理想。本專利技術通過將三種不同的peb樹脂進行復配，添加到本專利技術體系中，可以改善光纜反復彎曲條件下耐久性。分析是三種不同種類的pbt樹脂具有不同的性能特點，通過復配可以實現性能的互補和優化，在復配過程中可以相互作用，提高相容性，減少相分離現象，減少了應力集中點，通過將三種不同特性的pbt樹脂進行復配，并添加到聚氯乙烯體系中，可以實現性能的互補和優化，提高材料的韌性、剛性和加工性能，從而顯著改善光纜在反復彎曲條件下的耐久性。
14、進一步地，所述改性填料的制備方法包括以下步驟：
15、(1)將重量比1：(1.2-1.4)：(0.5-0.7)的單壁碳納米管、納米氧化鋁和納米二氧化硅混合，得到混合填料；
16、(2)將重量比1：(10-12)：(0.2-0.4)的混合填料、無水乙醇和kh550混合，55-60℃下攪拌反應4-6h，過濾、洗滌，干燥，得到預改性填料；
17、(3)將重量份1：(8-10)：(0.15-0.18本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，包括以下重量份數的組分：改性聚氯乙烯100份、PBT樹脂15-20份、改性填料18-23份、增塑劑60-65份、潤滑劑0.4-0.9份、抗水解劑1-2份和成型劑1-3份；
2.根據權利要求1所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，所述乙烯基硅油的分子量為9400，乙烯基含量0.4-0.6wt％。
3.根據權利要求1所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，聚氯乙烯樹脂包括重量比(1.4-1.7)：1：(0.3-0.5)聚氯乙烯樹脂Ⅰ、聚氯乙烯樹脂Ⅱ和聚氯乙烯樹脂Ⅲ；聚氯乙烯樹脂Ⅰ的平均聚合度為1300±50，K值為71～72；聚氯乙烯樹脂Ⅱ的平均聚合度為2500±200，K值為84～85；聚氯乙烯樹脂Ⅲ的平均聚合度為1800±50，K值為77～78。
4.根據權利要求1所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，PBT樹脂包括重量比(0.2-0.5)：(1.4-1.6)：1的PBT樹脂Ⅰ、PBT樹脂Ⅱ和PBT樹脂Ⅲ，PBT樹脂Ⅰ在250℃/2.16kg條件下熔體流動速率為80g/10m
5.根據權利要求1所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，所述改性填料的制備方法包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，所述單壁碳納米管的直徑為1-2nm，長度為5-30μm，比表面積為120m2/g；納米氧化鋁的粒徑為15-20nm，比表面積為150-200m2/g；納米二氧化硅的粒徑為10-15nm，比表面積為250m2/g。
7.根據權利要求1所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，所述增塑劑為已二酸聚酯或偏苯三酸三辛酯。
8.根據權利要求1所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，所述抗水解劑為聚碳化二亞胺。
9.根據權利要求1所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，所述潤滑劑為天然石蠟、液體石蠟、微晶石蠟、聚乙烯蠟中的至少一種。
10.一種權利要求1-9任一項所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將改性聚氯乙烯、改性填料、增塑劑、潤滑劑、抗水解劑，依次加入到高速混合機中，溫度控制在155-160℃，混合15-20min；降溫至100-105℃加入成型劑，混合5-10min，升溫至145-150℃加入PBT樹脂，混合10-15min，即可出料，加入到雙螺桿擠出造粒機在135-140℃擠出造顆粒，得到光纜料，將光纜料制備成光纜表皮，即為抗彎曲性能強的柔性光纜表皮。
...【技術特征摘要】
1.一種抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，包括以下重量份數的組分：改性聚氯乙烯100份、pbt樹脂15-20份、改性填料18-23份、增塑劑60-65份、潤滑劑0.4-0.9份、抗水解劑1-2份和成型劑1-3份；
2.根據權利要求1所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，所述乙烯基硅油的分子量為9400，乙烯基含量0.4-0.6wt％。
3.根據權利要求1所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，聚氯乙烯樹脂包括重量比(1.4-1.7)：1：(0.3-0.5)聚氯乙烯樹脂ⅰ、聚氯乙烯樹脂ⅱ和聚氯乙烯樹脂ⅲ；聚氯乙烯樹脂ⅰ的平均聚合度為1300±50，k值為71～72；聚氯乙烯樹脂ⅱ的平均聚合度為2500±200，k值為84～85；聚氯乙烯樹脂ⅲ的平均聚合度為1800±50，k值為77～78。
4.根據權利要求1所述的抗彎曲性能強的柔性光纜表皮，其特征在于，pbt樹脂包括重量比(0.2-0.5)：(1.4-1.6)：1的pbt樹脂ⅰ、pbt樹脂ⅱ和pbt樹脂ⅲ，pbt樹脂ⅰ在250℃/2.16kg條件下熔體流動速率為80g/10min，拉伸模量為2700mpa，50.0mm跨距的彎曲模量為2500mpa；pbt樹脂ⅱ在250℃/2.16kg條件下熔體流動速率為26g/10min，拉伸模量為9300mpa，50.0mm跨距的彎曲模量為7580mpa；pbt樹脂ⅲ在250℃/2.16kg條件下熔體流動速率為12g/10min，拉伸模量為884...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐偉，張夢捷，王連杰，張勝杰，徐敏，王俊，
申請(專利權)人：江蘇智慧工場技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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