[其他]光导纤维用高折光率有机硅涂层胶的制法

说明书

本发明是关于光导纤维用高折光率有机硅涂层胶的制法研究。光导纤维在拉丝成型过程中，微细的伤痕或晶格缺陷等不均匀非连续的部份，成为引起光导纤维断裂的起点;空气中的潮气，灰尘等是引起破损的外界影响因素。涂敷本发明的涂层胶，可提高实用光导纤维的强度，确保光通迅的可靠性能。

为了防止泄漏的再返回芯线，降低光导纤维的传输容量，要求涂层胶的折光指数高于芯线或皮层材料。对于全石英型纤维，需大于1.50，对于多成份玻璃纤维，则要求1.51以上。这样还可克服外界光线给传输中的光信号带来的不良影响。

涂层胶一旦混入杂质，将成为影响光导纤维强度新的外界影响因素。本发明的方法，将为光导纤维提供高纯度均质透明的涂层胶。

涂胶槽和固化炉置于拉丝机和捲筒之间，涂层胶须具备快速固化的性能，以满足连续化拉丝工艺的要求。本发明的涂层胶还可以和有机硅包层胶，以同样速度涂敷，同步固化，使光导纤维可以同时完成一次涂敷和二次涂层的两道工序。

本发明的涂层胶，固化前，在室温下有良好的流动性，固化后又变成透明的弹性体。它可以消除一般非弹性涂层材料因同芯线的膨胀系数差异引起断线的隐患。此外，本发明的涂层胶和芯材的骨架结构相同，亲和力好，侧链又有憎水性的有机基团，这样就能阻止水分子和玻璃之间的相互作用。因此，本发明的涂层胶，可以防止光导纤维在浸水的条件下，对其强度的不良影响;这对于在水下或海底铺设的光缆来说，又是一种难得可贵的保护机能。

欲达上述目标，制备具有高折光指数的涂层胶的提案，有特开昭57-183337，采用混合氯硅烷共水解法。此法要求原料纯度高，水解过程中放出有强烈腐蚀性的氯化氢气体，给制备工艺带来许多困难。特开昭57-17448，使用非活性的溶剂为铂类催化剂的分散剂。这不仅影响催化活性，而且当涂层胶通过400℃以上的固化炉时，还易发生火灾。特开昭57-172303选择了制备工艺复杂的甲基苯基氯硅烷〔HCH₃C₆H₅SiCl〕，特开昭58-18606和特开昭58-19370，则又使用低沸点的二甲基氯硅烷〔H（CH₃）₂SiCl〕，作为合成涂层胶交联剂的原料，而且又直接采用易燃性的二甲基丁炔醇为抑制剂。这些提案，对于商业化生产和光导纤维涂敷过程中的安全性，都带来了难以克服的缺欠。

聚二甲基硅氧烷液体的折光指数，均低于光导纤维芯线（纯石英n²⁵_D1.458），选择部分苯基取代部分甲基的路线，是行之有效的方案。可以得到单一的甲基苯基硅氧烷为重复链节的线型齐聚物，或由二甲基硅氧链节和二苯基硅氧链节组成的共聚体。无论哪种类型的聚硅氧烷，其端部必须含有可供加成反应所需要的不饱和基团。其中满足折光指数1.43～1.54的基胶中，CH₃/C₆H₅比值为15/1～0.8/1，小于0.8/1时，由于苯基位阻效应，将会引起涂层胶固化不完全;当大于15/1时，也不易得到n²⁵_D＝1.43的基胶。

从基胶的粘度来看，粘度低于1×10^-4m²/S时，涂胶层的厚度太薄，高于1×10^-2m²/S时，又因过于粘稠，给涂敷工艺带来困难。满足上述条件的基胶成份可为：

CH₂＝CH（CH₃）₂SiO〔CH₃（C₆H₅）SiO〕_nSi（CH₃）₂CH＝CH₂，

CH₂＝CH（CH₃）C₆H₅SiO〔CH₃（C₆H₅）SiO〕_nSiC₆H₅（CH₃）CH＝CH₂，