[发明专利]一种光纤油膏填充油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光缆材料及其制备方法，具体地说，是一种光纤保护层用油及其制备方法。

背景技术

近年来，世界光纤通信进入高速发展阶段，光技术的发展把网络推向前所未有的境界，光通信给人们的日常生活带来了极大的便利。光通信是靠光缆传输信息的，光缆的核心材料是光纤，光纤的保护神是油膏。

从使用功能上，油膏可分为光缆油膏（缆膏）和光纤油膏（纤膏）。缆膏不直接同光纤接触，用于光缆、缆芯的间隙及涂覆在缆芯包装外表面，主要起支撑光缆、阻止水渗入光缆内等作用；纤膏则直接同光纤接触，用于光纤松套管内或大束管内、带状光缆，主要起保护光纤在松套管内柔软与弯曲等特性，为光纤起衬垫作用，缓冲光纤受振动或冲击影响，保证光缆内部结构稳定，延长光缆使用寿命，提高光缆通讯运行可靠性。因此，油膏的质量好坏，将直接影响到光缆的通信传输性能，性能优良的油膏能使光缆在各种严酷的自然环境和恶劣气候下，特别是在海底隧道、潮湿地域等环境下更具阻水能力、抗冻性和耐高温性，从而延长光缆的使用寿命。

填充油（基础油）作为油膏的主要材料，一般占油膏的70%～90%，其性能优劣对油膏质量影响很大，油膏的性能大多取决于填充油的类型和组成。光缆的使用寿命通常在25年以上，所处的环境温度为-40～+80℃，对填充油的结构稳定性和使用性能整体要求很高。

由于纤膏与光纤直接接触，要求纤膏具有很高的洁净度、透亮性以及优异绝缘性、耐腐蚀性、氧化安定性、光热安定性和低温柔软性等，远远高于缆膏的质量要求，因此，纤膏用填充油质量比缆膏填充油要更严格。纤膏填充油应具有：⑴合理的化学组成和结构，既要与纤膏高分子聚合物有良好的相容性，使纤膏结构长期保持稳定，又要保证与纤膏接触的外套保护材料的物理和化学性质不受改变，具有良好的兼容性；⑵适宜的粘度、良好的粘附性能和稠化性能，与纤膏助剂能形成均相稳定结构；⑶良好的粘温性能和低温流动性，高温环境下不变形、不流淌；低温环境下柔软、不脆裂；⑷硫、氮、氧及芳烃等极性物质含量低，无色、无味、洁净度高，具有优异的氧化安定性和光、热安定性；⑸符合人体健康安全性要求，对人体皮肤没有过敏，无潜在致癌危险。

通常，一般精制深度的石蜡基加氢油可以作为缆膏填充油，但无法满足纤膏填充油的技术要求。合成白油的物理化学性质稳定，具有优异的颜色安定性、氧化安定性、光热安定性、粘温性能和低温流动性，而成为纤膏首选用油，但其价格很高，难以广泛应用，因此，纤膏生产企业会选择使用精制程度相对较深的石蜡基加氢白油作为填充油，但也存在因其加氢催化剂对芳烃的饱和度有限，油中会含有少量芳烃和微量杂原子化合物等极性物质，使得白油的洁净度、氧化安定性、光热安定性等性质不理想，制备的纤膏的抗氧化能力和稳定性下降，长期使用对光纤有一定的腐蚀，影响光缆信息的传输性。以上所描述性能是纤膏填充油的重要特征之一。

CN97196410.6、CN200710012687.0和CN200410029869.5分别各自介绍了一种加氢处理-加氢降凝-加氢精制工艺生产润滑油基础油的方法。采用以上三个公开专利阐述的润滑油基础油的制备方法，所制备的润滑油基础油的产品性能均具有高粘度指数和低倾点的特征，但未提及作为纤膏填充油(基础油)必须具备优异的洁净度、氧化安定性和光热安定性等特征。从润滑油加氢工艺来讲，即使采用相同的工艺制得的加氢油，其烃组成、结构分布和杂环化合物含量也不尽相同，氧化安定性和光热安定性可能存在明显差异。

发表于2009年第24卷第2期《润滑油》杂志上的《加氢基础油在光缆填充油膏上的复合应用》一文中提到，石蜡基加氢基础油在光缆油膏中的普遍应用，未提及纤膏基础油的质量要求。

发明内容

本发明的目的是提供的一种光纤油膏填充油的制备方法，能显著提高填充油的氧化安定性、光热安定性以及环保性。

一般来说，碳原子数在C₂₀～C₄₀石油馏分，除了含有正构烷烃、异构烷烃、环烷烃类非极性组分，还含有芳烃和硫、氮、氧杂原子化合物，这些极性组分所占比例较小，但对纤膏的酸值、抗析氢性、氧化安定性、光热安定性和腐蚀性却有明显的负作用，大大影响纤膏的质量和光缆的使用寿命；这些物质也是非环保性物质，存在潜在致癌危险，应尽可能地除去。