[发明专利]指数梯度塑料光学纤维的制备方法

权利要求书

1．指数梯度塑料光学纤维(6)的制备方法，其折射指数由纤维中心至周围连续变化，所述纤维(6)用至少一种聚合物P和至少一种使折射指数变化的化合物M1制备，所述方法包括：

·制备两种折射指数不同的组合物(13，14)，两种组合物之间折射指数差至少等于5×10^-3，各组合物至少包括聚合物P，并且被称为第一种组合物的所述组合物之一还包括至少化合物M1，所述组合物(13，14)中的至少一种组合物中存在交联光引发剂；

·两种组合物(13，14)相互扩散；和

·挤出所述混合物以获得指数梯度塑料光学纤维(6)；所述方法的特征在于：

·以下面的方式选择聚合物P和化合物M1：

·所述聚合物P的分子量在1000-20000范围内和所述化合物M1的分子量在100-1000范围内；

·所述化合物M1具有选自乙烯基和丙烯酸酯的至少一种反应官能团；

·聚合物P具有选自乙烯基和丙烯酸酯的至少一种反应官能团；和

·两种化合物P和M1中至少一种是至少单官能的，两种化合物P和M1的另一种至少是双官能的；在于

·挤出之前，用至少一种混合装置(2，16，17，26)有效混合两种组合物(13，14)以便使光学纤维(6)的折射指数连续变化；和在于

·指数梯度塑料光学纤维(6)被挤出后经过交联(7)形成交联的三维网。

2．根据权利要求1的方法，其中在最大程度曝光和光引发剂完全转化下，交联反应动力学应为凝固时间少于10秒。

3．根据权利要求2的方法，其中凝固时间少于2秒。

4．根据权利要求1-3中任一项的方法，其中所述组合物(13，14)的第二种包括至少一种同样能使折射指数变化的化合物M2，化合物M2的折射指数与M1的折射指数明显不同，具有100-1000范围内的分子量，和包括至少一种选自乙烯基和丙烯酸酯的反应官能团。

5．根据权利要求4的方法，其中化合物M1和M2的粘度几乎相同，并且所述聚合物P相对于组合物中各组分的质量比对于所述组合物(13，14)的每一种组合物几乎是不变的。

6．根据权利要求1-5中任一项的方法，其中在温度能使两种组合物(13，14)中的每一种组合物的粘度都在1Pa.s-25Pa.s范围内时获得两种组合物(13，14)的混合物。

7．根据权利要求1-5中任一项的方法，其中温度在能使得两种组合物(13，14)的每一种组合物的粘度大于50Pa.s时进行挤出。

8．根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述组合物(13，14)的每一成分都是至少被部分卤化的物质。

9．根据权利要求8的方法，其中当所述组合物(13，14)的第二种组合物中存在化合物M2时，两种化合物中的一种M1或M2至少被部分氟化，两种化合物中的另一种M2或M1至少被部分氯化或氯－氟化。

10．用于实施权利要求1-9中任一项的方法的设备，其特征在于所使用的混合装置(2，16，17，26)是静态型混合器(1)。

11．根据权利要求10的设备，其中混合器(1)包括至少两个相互叠置的板(2a，2b)，每个板(2a，2b)有多个穿孔(12)，所述穿孔(12)自一个板(2a，2b)至相邻板(2b，2a)相互之间不对齐。

12．根据权利要求10的设备，其中混合器(1)包括至少一个装有小球(18)的圆筒(17)。

13．根据权利要求12的设备，其中圆筒(17)中的小球(18)具有彼此几乎相同的直径。

14．根据权利要求12的设备，其中圆筒(17)中的小球(18)的至少一部分具有与至少另一部分圆筒(17)中的小球(18)明显不同的直径。

15．根据权利要求10的设备，其中混合器(1)包括多个挡板(16)。

16．用于实施权利要求1-9中任一项的方法的设备，其特征在于所使用的混合装置(2，16，17，26)是动态型混合器(24)。

17．根据权利要求16的设备，其中混合器(24)包括至少一根轴(19)，轴上固定有至少一个混合叶片(20a，20b)。

18．根据权利要求17的设备，其中所述叶片(20a，20b)还包括至少一个分配装置(22a，22b，22c，22d)，用于分配两种组合物(13，14)中的至少一种组合物。