用于聚合物光纤面板的纤芯材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于聚合物光学纤维传像领域，具体涉及一种用于高分辨率、低成本聚合物光纤面板的纤芯材料及其制备方法和应用。发明专利技术采用如下技术方案予以实现：本发明专利技术用于高分辨率聚合物光纤面板的纤芯材料，该材料为高透明PMMA，其特征在于：所述的PMMA以质量份数计，由以下原料制成，MMA树脂80

Core material for polymer optical fiber panel and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
用于聚合物光纤面板的纤芯材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚合物光学纤维传像领域，具体涉及一种用于高分辨率、低成本聚合物光纤面板的纤芯材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]现有的光纤面板绝大多数是由生产加工工艺较成熟的玻璃光纤制作而成。聚合物光纤面板因价格低、韧性好、耐酸碱、生物兼容性好等优点在医疗、工业军事、航天探测等领域将会发挥越来越重要的作用，尤其是其耐辐射、耐腐蚀、抗电磁干扰的特点，有望成为替代玻璃光纤传像元件、弥补玻璃光纤传像元件缺陷的首选产品。
[0003]但聚合光纤面板因透过率低、分辨率不佳、加工难未能得到较好解决，市场发展受限。分辨率和透过率性能主要取决于光学纤维材料本身，光纤纤维纤芯占比70%以上。
[0004]因此需要一种高透过率的聚合物光纤面板纤芯材料对聚合物光纤面板分辨率和透过率性能起着决定性作用，保证在不改变光学纤维面板挤出成型和全反射基本原理的前提下，通过控制聚合物光纤面板纤芯材料聚合过程来提高纤维的透过率。

技术实现思路

[0005]针对聚合物光纤面板分辨率、透过率较差的技术问题，本专利技术的目的在于，提供一种用于聚合物光纤面板的纤芯材料及其制备方法和应用，解决目前存在的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：本专利技术用于高分辨率聚合物光纤面板的纤芯材料，该材料为高透明PMMA，其特征在于：所述的PMMA以质量份数计，由以下原料制成，MMA树脂80
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100份，引发剂0.005
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5份，链转移剂1
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10份，脱模剂4
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10份，所述制备的PMMA分子量为10
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15万之间。
[0007]作为优选：所述MMA树脂成分为甲基丙烯酸甲酯，引发剂成分为过氧化二叔丁基，链转移剂成分为十二烷硫醇。
[0008]作为优选：MMA树脂90份，引发剂0.5份，链转移剂4份，脱模剂6份。
[0009]作为优选：MMA树脂100份，引发剂0.01份，链转移剂2份，脱模剂5份。
[0010]制备用于高分辨率聚合物光纤面板的纤芯材料的制备方法，所述制备方法为本体聚合，包括如下步骤：a)按质量份数计，称取甲基丙烯酸甲酯，过氧化二叔丁基，十二烷硫醇，脱模剂，混合成混合溶液，倒入反应釜中；b)向反应釜中通入99.999%的氮气，同时打开反应釜的出气阀门，持续5分钟时间，用于排除反应釜中的氧气；c)设置反应温度，在步骤（2）之后，关闭出气阀门，充入600kPa的纯净氮气；d)缓慢调节反应釜搅拌器转速，提速时间不少于30秒；e)当温度接近所需反应温度时停止加热，温度超过一定范围需要打开冷却水，维持聚合反应温度处于合理区间；
f)反应结束后，打开出气阀门，在反应釜里的气体被排净后，关闭出气阀门，然后进行脱模，制得PMMA固体料。
[0011]用于高分辨率聚合物光纤面板的纤芯材料制备方法优选：所述步骤（3）中反应温度设置为95
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130℃，并保持恒温。
[0012]用于高分辨率聚合物光纤面板的纤芯材料制备方法优选：所述步骤（4）中反应釜搅拌器转速为80
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130r/min。
[0013]用于高分辨率聚合物光纤面板的纤芯材料制备方法优选：所述步骤（6）中脱模温度控制在70
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110℃，制备的PMMA固体进入塑料光纤生产的共挤工序。
[0014]本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术所制备的聚合物光纤面板纤芯材料PMMA，在满足芯料高折射率、易加工成型等性能前提下，也具有了高透过率的性能，使得聚合物光学纤维面板具有良好的透过率和分辨率特性，从而可以实现较为优异的内质水平和良好的成像质量，较普通聚合物光纤面板的透过率而言，应用本专利技术的纤芯材料所制造的光纤面板的透过率以及分辨率达到了国内领先水平，并显著拓宽了聚合物光纤面板制造的应用范围，推动了聚合物光纤面板行业的发展。同时本专利技术采用的是连续本体聚合，制备过程简单，生产成本低，提高PMMA材料的品质，有利于大规模推广应用。
具体实施方式
[0015]以下给出本专利技术的具体实施例，需要说明的是本专利技术并不局限于以下具体实施例，凡在本专利技术技术方案基础上做的等同变换均落入本专利技术的保护范围。
[0016]本专利技术一种用于聚合物光纤面板的纤芯材料及其制备方法和应用。
[0017]本专利技术用于高分辨率聚合物光纤面板的纤芯材料为光学级高透明PMMA，采用本体聚合制成。
[0018]原料成分包括MMA树脂、引发剂、链转移剂、脱模剂。所述制备出的PMMA分子量为10
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15万之间。
[0019]表1为实施例1
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5原料组成表，表2为实施例1
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5聚合工艺参数表。
[0020]表1 原料组成表原料实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5甲基丙烯酸甲酯80909296100过氧化二叔丁基0.010.5542十二烷硫醇24975脱模剂561084表2 聚合工艺参数表聚合工艺参数实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5反应温度/℃95110125115105搅拌器转速/r/min8010013010090脱模温度/℃75901059580按照上述的实施例制备光学级高透明PMMA，具体制备包括以下步骤：步骤一，按照表1所述的质量份数称取甲基丙烯酸甲酯、过氧化二叔丁基、十二烷硫醇、脱模剂等，混合成混合溶液，将混合溶液倒入反应釜中，向反应釜中通入99.999%的氮
气，同时打开反应釜的出气阀门，持续5分钟时间，用于排除反应釜中的氧气，防止PMMA被氧化，影响其透光性。
[0021]步骤二，按照表2聚合工艺参数设置反应温度，在步骤（1）之后，关闭出气阀门，充入600kPa的纯净氮气。
[0022]步骤三，按照表2聚合工艺参数缓慢调节反应釜搅拌器转速，提速时间30秒。
[0023]步骤四，当温度接近所需反应温度时停止加热。因反应过程中会发热，在一定时候需要打开冷却水，维持聚合反应温度。
[0024]步骤五，反应结束后，打开出气阀门，在反应釜里的气体被排净后，关闭出气阀门。然后进行脱模，脱模温度按照表2聚合工艺参数设置，制得PMMA固体料。
[0025]（1）利用上述实施例1
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实施例5的PMMA固体料制备塑料光纤面板的方法，包括以下步骤：（2）选取高纯的氟代物固体料作为塑料光纤面板的纤皮材料，折射率低于实施例制得的PMMA固体料；（3）分别将纤芯纤皮材料加入到多层共挤设备进行挤出成型，制备出塑料光纤单丝，其中单丝丝径为0.85
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0.95mm之间，精度较高，有利于板段结构紧密，从而获得内质较好的塑料光纤面板。
[0026]（4）将多根单丝按照相应工艺组合成复合棒，复合棒经过预处理后拉制成复合丝，复合丝丝径在0.95
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1.05mm之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于聚合物光纤面板的纤芯材料，该材料为高透明PMMA，其特征在于：所述的PMMA以质量份数计，由以下原料制成，MMA树脂80
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100份，引发剂0.005
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5份，链转移剂1
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10份，脱模剂4
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10份，所述制备的PMMA分子量为10
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15万之间。2.根据权利要求1所述的一种用于聚合物光纤面板的纤芯材料，其特征在于：所述MMA树脂成分为甲基丙烯酸甲酯，引发剂成分为过氧化二叔丁基，链转移剂成分为十二烷硫醇。3.根据权利要求2所述的一种用于聚合物光纤面板的纤芯材料，其特征在于：MMA树脂90份，引发剂0.5份，链转移剂4份，脱模剂6份。4.根据权利要求2所述的一种用于聚合物光纤面板的纤芯材料，其特征在于：MMA树脂100份，引发剂0.01份，链转移剂2份，脱模剂5份。5.一种制备权利要求1所述的用于聚合物光纤面板的纤芯材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法为本体聚合，包括如下步骤：按质量份数计，称取甲基丙烯酸甲酯，过氧化二叔丁基，十二烷硫醇份，脱模剂，混合成混合溶液，倒入反应釜中；向反应釜中通入99.999%的氮气，同时打开反应釜的出气阀门，持续5分钟时间，用于排除反应釜中的氧气；设置反应温度，在步骤（2）之后，关闭出气阀门，充入600kPa的纯净氮气；缓慢调节反应釜搅拌器转速，提速时间不少于30秒；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王三昭，马西响，石攀，张兵强，冯跃冲，任宏宇，朱洪梅，李玉山，
申请(专利权)人：中建材光芯科技有限公司，
类型：发明
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