【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光缆，具体涉及一种抗弯曲性能强的柔性光缆表皮及其制备方法。
技术介绍
1、光缆的表皮，也就是外护套，是保护内部光纤不受外界环境损害的重要组成部分。水下通信光缆(海底光缆)是连接不同大陆或岛屿之间的重要通信基础设施，用于传输大量的数据、语音和视频信息。与陆地光缆相比，水下光缆面临着更加严苛的环境条件和更高的技术要求。
2、在海底通信领域，光缆可能会经历极端复杂的环境条件，在这种情况下，光缆必须拥有极好性能以保证其正常工作。聚氯乙烯(pvc)作为一种常见的光缆材料，在许多应用中表现出良好的性能，但在海底通信光缆领域的使用中存在一些技术问题：1.耐水性和防潮性，海底环境湿度极高，pvc材料的吸湿性较强，容易吸收水分，导致材料性能下降。水分渗透到光缆内部可能会引起光纤的损耗增加，影响信号传输质量。2.耐腐蚀性，海底环境含有盐分和其他腐蚀性物质，pvc材料在长期暴露于这些物质中可能会发生降解。材料降解会导致光缆的机械强度和电气性能下降，缩短光缆的使用寿命。3.机械强度，pvc材料的机械强度和韧性相对较差，尤其是在低温和高压环境下，容易出现脆化现象。4.耐温性能，海底环境的温度变化较大，pvc材料在高温下可能会软化，而在低温下可能会变脆。温度变化可能导致光缆的物理性能不稳定，影响其长期可靠性。
3、现有技术通过以下方法可以在一定程度上改善pvc材料在海底光缆中的应用：(1)改性pvc：通过添加改性剂，如增塑剂、稳定剂、抗氧化剂等，提高pvc材料的耐水性、耐腐蚀性和机械强度。(2)复合材料：使用pvc与其
4、因此，亟需一种抗弯曲性能强的柔性光缆表皮及其制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种抗弯曲性能强的柔性光缆表皮及其制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、一种抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，包括以下重量份数的组分：改性聚氯乙烯100份、pbt树脂15-20份、改性填料18-23份、增塑剂60-65份、润滑剂0.4-0.9份、抗水解剂1-2份和成型剂1-3份；
4、改性聚氯乙烯的制备方法包括以下步骤：
5、(1)将重量比100：(20-25)：(1-2)：(870-900)的丁腈橡胶、乙烯基硅油、过氧化二异丙苯和甲苯混合，25-30℃搅拌1-2h，得到混合液，将混合液在氮气保护下于100-110℃反应4-5h，冷却，乙醇沉淀，干燥，得到改性丁腈橡胶；
6、(2)将重量比100：(10-15)的聚氯乙烯和改性丁腈橡胶混合，得到混合原料；将混合原料投入到双螺杆挤出机中进行反应15-20min，挤出，切粒、干燥，得到改性聚氯乙烯。
7、进一步地，双螺杆挤出机的各区温度如下：一区180-190℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区200-210℃，六区200-210℃，七区200-210℃，八区210-220℃，九区210-220℃，机头200-210℃。
8、进一步地，所述乙烯基硅油的分子量为9400，乙烯基含量0.4-0.6wt％。购自安徽明怡硅业有限公司，型号my273乙烯基硅油。
9、随着海底光缆技术的不断发展，目前市面上的聚氯乙烯无法满足海底光缆对拉伸性能的要求。本专利技术通过对聚氯乙烯进行改性，可以改善光缆表皮的拉伸性能。乙烯基硅油制备的改性丁基橡胶，可以改善混合过程中的流动性，确保各组分均匀分散，促进聚氯乙烯和丁腈橡胶之间的交联反应，交联结构可以增强材料的内聚力，通过改性处理，聚氯乙烯和丁腈橡胶的相容性得到改善，使得两者的界面结合更加紧密，提高其机械性能。
10、进一步地，聚氯乙烯树脂包括重量比(1.4-1.7)：1：(0.3-0.5)聚氯乙烯树脂ⅰ、聚氯乙烯树脂ⅱ和聚氯乙烯树脂ⅲ；聚氯乙烯树脂ⅰ的平均聚合度为1300±50，k值为71～72，台塑工业(宁波)有限公司，型号s-70r；聚氯乙烯树脂ⅱ的平均聚合度为2500±200，k值为84～85，台塑工业(宁波)有限公司，型号s-85；聚氯乙烯树脂ⅲ的平均聚合度为1800±50，k值为77～78，台塑工业(宁波)有限公司，型号s-80。
11、其中，聚氯乙烯的k值是一个表征其分子量大小的参数，主要用于描述pvc树脂的平均聚合度。k值与pvc的粘度和分子量密切相关，可以通过测定pvc在特定溶剂中的溶液粘度来计算。k值越大，表示pvc的分子量越高，相应的聚合度也越高。
12、进一步地，pbt树脂包括重量比(0.2-0.5)：(1.4-1.6)：1的pbt树脂ⅰ、pbt树脂ⅱ和pbt树脂ⅲ，pbt树脂ⅰ在250℃/2.16kg条件下熔体流动速率为80g/10min，拉伸模量为2700mpa，50.0mm跨距的弯曲模量为2500mpa，型号：hx215hp沙伯基础sabicvaloxpbt；pbt树脂ⅱ在250℃/2.16kg条件下熔体流动速率为26g/10min，拉伸模量为9300mpa，50.0mm跨距的弯曲模量为7580mpa，型号：hx420hp沙伯基础sabicvaloxpbt；pbt树脂ⅲ在250℃/2.16kg条件下熔体流动速率为12g/10min，拉伸模量为8840mpa，50.0mm跨距的弯曲模量为7400mpa，型号：k4560沙伯基础sabicvaloxpbt。
13、本专利技术试图添加pbt树脂用于改善光缆反复弯曲条件下耐久性，但是效果并不理想。本专利技术通过将三种不同的peb树脂进行复配，添加到本专利技术体系中，可以改善光缆反复弯曲条件下耐久性。分析是三种不同种类的pbt树脂具有不同的性能特点，通过复配可以实现性能的互补和优化，在复配过程中可以相互作用，提高相容性，减少相分离现象，减少了应力集中点，通过将三种不同特性的pbt树脂进行复配，并添加到聚氯乙烯体系中，可以实现性能的互补和优化，提高材料的韧性、刚性和加工性能，从而显著改善光缆在反复弯曲条件下的耐久性。
14、进一步地，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
15、(1)将重量比1：(1.2-1.4)：(0.5-0.7)的单壁碳纳米管、纳米氧化铝和纳米二氧化硅混合，得到混合填料；
16、(2)将重量比1：(10-12)：(0.2-0.4)的混合填料、无水乙醇和kh550混合，55-60℃下搅拌反应4-6h，过滤、洗涤，干燥，得到预改性填料；
17、(3)将重量份1：(8-10)：(0.15-0.18本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，包括以下重量份数的组分：改性聚氯乙烯100份、PBT树脂15-20份、改性填料18-23份、增塑剂60-65份、润滑剂0.4-0.9份、抗水解剂1-2份和成型剂1-3份；
2.根据权利要求1所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，所述乙烯基硅油的分子量为9400，乙烯基含量0.4-0.6wt％。
3.根据权利要求1所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，聚氯乙烯树脂包括重量比(1.4-1.7)：1：(0.3-0.5)聚氯乙烯树脂Ⅰ、聚氯乙烯树脂Ⅱ和聚氯乙烯树脂Ⅲ；聚氯乙烯树脂Ⅰ的平均聚合度为1300±50，K值为71～72；聚氯乙烯树脂Ⅱ的平均聚合度为2500±200，K值为84～85；聚氯乙烯树脂Ⅲ的平均聚合度为1800±50，K值为77～78。
4.根据权利要求1所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，PBT树脂包括重量比(0.2-0.5)：(1.4-1.6)：1的PBT树脂Ⅰ、PBT树脂Ⅱ和PBT树脂Ⅲ，PBT树脂Ⅰ在250℃/2.16kg条件下熔体流动速率为80g/10m
5.根据权利要求1所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，所述单壁碳纳米管的直径为1-2nm，长度为5-30μm，比表面积为120m2/g；纳米氧化铝的粒径为15-20nm，比表面积为150-200m2/g；纳米二氧化硅的粒径为10-15nm，比表面积为250m2/g。
7.根据权利要求1所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，所述增塑剂为已二酸聚酯或偏苯三酸三辛酯。
8.根据权利要求1所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，所述抗水解剂为聚碳化二亚胺。
9.根据权利要求1所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，所述润滑剂为天然石蜡、液体石蜡、微晶石蜡、聚乙烯蜡中的至少一种。
10.一种权利要求1-9任一项所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将改性聚氯乙烯、改性填料、增塑剂、润滑剂、抗水解剂，依次加入到高速混合机中，温度控制在155-160℃，混合15-20min；降温至100-105℃加入成型剂，混合5-10min，升温至145-150℃加入PBT树脂，混合10-15min，即可出料，加入到双螺杆挤出造粒机在135-140℃挤出造颗粒，得到光缆料，将光缆料制备成光缆表皮，即为抗弯曲性能强的柔性光缆表皮。
...【技术特征摘要】
1.一种抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，包括以下重量份数的组分：改性聚氯乙烯100份、pbt树脂15-20份、改性填料18-23份、增塑剂60-65份、润滑剂0.4-0.9份、抗水解剂1-2份和成型剂1-3份；
2.根据权利要求1所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，所述乙烯基硅油的分子量为9400，乙烯基含量0.4-0.6wt％。
3.根据权利要求1所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，聚氯乙烯树脂包括重量比(1.4-1.7)：1：(0.3-0.5)聚氯乙烯树脂ⅰ、聚氯乙烯树脂ⅱ和聚氯乙烯树脂ⅲ；聚氯乙烯树脂ⅰ的平均聚合度为1300±50，k值为71～72；聚氯乙烯树脂ⅱ的平均聚合度为2500±200，k值为84～85；聚氯乙烯树脂ⅲ的平均聚合度为1800±50，k值为77～78。
4.根据权利要求1所述的抗弯曲性能强的柔性光缆表皮，其特征在于，pbt树脂包括重量比(0.2-0.5)：(1.4-1.6)：1的pbt树脂ⅰ、pbt树脂ⅱ和pbt树脂ⅲ，pbt树脂ⅰ在250℃/2.16kg条件下熔体流动速率为80g/10min，拉伸模量为2700mpa，50.0mm跨距的弯曲模量为2500mpa；pbt树脂ⅱ在250℃/2.16kg条件下熔体流动速率为26g/10min，拉伸模量为9300mpa，50.0mm跨距的弯曲模量为7580mpa；pbt树脂ⅲ在250℃/2.16kg条件下熔体流动速率为12g/10min，拉伸模量为884...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，张梦捷，王连杰，张胜杰，徐敏，王俊，
申请(专利权)人：江苏智慧工场技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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