一种光缆及其制备方法与流程

本申请涉及光信息，特别涉及一种光缆及其制备方法。

背景技术：

1、全介质自承式光缆(adss)是一种专门设计用于架空高压电力线上的光缆，具有无金属结构、耐张力、自支撑等特点。这种光缆因其独特的结构和性能，在跨越山地、林区的信息传输场景中得到大量应用。然而adss光缆穿越林区时，经常会出现因松鼠啃咬导致通信中断。

技术实现思路

1、本申请提供一种光缆及其制备方法，以解决现有的adss光缆穿越林区时因松鼠啃咬导致通信中断的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种光缆，包括光纤组件以及套设在光纤组件外表面的保护层，所述保护层包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层设于所述第二保护层和所述光纤组件之间，其中：

3、所述第一保护层的材料包括结晶度为75％～90％的聚乙烯；

4、所述第二保护层的材料包括聚甲醛。

5、本申请的技术方案中，聚甲醛具有硬度高、光滑度高的特性，作为保护层的外层即第二保护层，可以起到很好的防鼠啃咬效果，然而聚甲醛刚性太大，不耐冲击，在受力冲击时容易出现开裂，因而利用结晶度为75％～90％的聚乙烯作为内保护层即第一保护层，韧性更优的聚乙烯材料可以吸收冲击能量，弥补聚甲醛层不耐冲击的缺陷，提高光缆耐老鼠啃咬的性能，提高其耐冲击性能。结晶度为75％～90％的聚乙烯为高密度聚乙烯，相较于低密度聚乙烯具有更好的拉伸强度，兼顾柔韧性，为聚甲醛提供机械支撑，避免刚度差异过大，提高光缆的防鼠咬的性能。

6、需要说明的是，结晶度是聚合物中结晶区域体积占总体积的百分比，分子量越高，分子链越长，聚乙烯的结晶度通常越高。可以通过差示扫描量热法(dsc)，通过测量样品结晶区域熔融时吸收的热量来计算结晶度。也可以通过局部密度测量法，利用x射线或中子衍射技术，通过测量晶体部分的局部密度来计算整体结晶度。还可以通过红外光谱法，通过测量样品在不同波长下的红外光谱反射率来推断结晶度。

7、一些实施例中，所述第一保护层的材料还包括马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物。由于结晶度为75％～90％的聚乙烯中支链较少，与聚甲醛的亲和性较弱，与聚甲醛的粘结性不强，通过加入马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯，可以提高聚乙烯与聚甲醛之间的粘接性能，减少第一保护层与第二保护层分层分离的风险。

8、一些实施例中，所述第一保护层的材料中，聚乙烯、马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为(95～105)：(1～2)：(8～12)。聚乙烯、马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比在此范围内，可以在提高聚乙烯与聚甲醛之间的粘接性能，减少第一保护层与第二保护层分层分离的风险的同时，减少对聚乙烯的体积占比，提高光缆的耐鼠咬能力。

9、一些实施例中，所述第二保护层的材料还包括抗氧化剂和炭黑，其中：

10、聚甲醛、抗氧化剂和炭黑的质量比为(96～98)：(0.1～1)：(2～3)。添加抗氧化剂和炭黑可以提高热稳定性、延长使用寿命、增强耐紫外线性能，抗氧化剂通过捕捉自由基和过氧化物分解产物，防止聚合物链的氧化断裂，从而延缓聚甲醛在高温下的老化过程，抗氧化剂在聚甲醛的熔融加工过程中能够抑制热分解，改善熔体流动性，从而提高成型效率。炭黑可以显著减少紫外线对材料的降解作用，通过吸收和散射紫外线，炭黑减少了聚甲醛中分子链的断裂和氧化，从而保护了聚甲醛的内在结构。

11、一些实施例中，所述抗氧化剂包括酚类抗氧化剂和胺类抗氧化剂。酚类抗氧化剂具有独特的化学结构，能够有效抑制自由基的链式反应，从而延长聚合物的使用寿命。常见的酚类抗氧化剂包括抗氧化剂1010、抗氧化剂1076和抗氧化剂2246等。酚类抗氧化剂在高温下稳定性好，挥发性小，并且能有效地与聚合物相容，减少对产品的颜色和物理性能的影响。胺类抗氧化剂选取受阻胺。受阻胺不仅能够清除自由基，还可以吸收紫外线，受阻胺包括萘胺、二苯胺、对苯二胺等。

12、一些实施例中，所述第二保护层的表面粗糙度小于或等于0.1μm，所述第二保护层的表面粗糙度越小，聚甲醛表面越光滑，耐鼠咬性能越好；和/或，

13、所述第二保护层的洛氏硬度大于或等于85，所述第二保护层的洛氏硬度越大，耐鼠咬性能越好；和/或，

14、所述第一保护层的厚度为1～2mm，所述第一保护层的厚度在此范围内，可以为第二保护层提供较好的机械支撑，同时兼具柔韧性；和/或，

15、所述第二保护层的厚度为0.2～1mm，所述第二保护层的厚度在此范围内，可以兼具高硬度和较好的弯曲性能，在提高光缆防鼠咬性能的同时，使光缆更易盘留。

16、需要说明的是，第一保护层的厚度大于第二保护层的厚度，可以使第二保护层具备更好的耐冲击性能。

17、第二方面，本申请提出了一种光缆的制备方法，包括以下步骤：

18、在光纤组件外表面形成第一保护层和第二保护层，得光缆；

19、其中，所述第一保护层设于所述第二保护层和所述光纤组件之间；

20、所述第一保护层的材料包括结晶度为75％～90％的聚乙烯；

21、所述第二保护层的材料包括聚甲醛。

22、通过聚甲醛具有硬度高、光滑度高的特性，作为保护层的外层即第二保护层，可以起到很好的防鼠啃咬效果，然而聚甲醛刚性太大，不耐冲击，在受力冲击时容易出现开裂，因而利用结晶度为75％～90％的聚乙烯作为内保护层即第一保护层，韧性更优的聚乙烯材料可以吸收冲击能量，弥补聚甲醛层不耐冲击的缺陷，提高光缆耐老鼠啃咬的性能，提高其耐冲击性能。结晶度为75％～90％的聚乙烯为高密度聚乙烯，相较于低密度聚乙烯具有更好的拉伸强度，兼顾柔韧性，为聚甲醛提供机械支撑，避免刚度差异过大，提高光缆的防鼠咬的性能。

23、一些实施例中，所述在光纤组件外表面形成第一保护层和第二保护层，得光缆包括：在光纤组件外表面同时挤出第一保护层的材料和第二保护层的材料，形成第一保护层和第二保护层，得光缆。通过同时挤出形成第一保护层和第二保护层，可以提高第一保护层和第二保护层之间粘结的牢固性，减少第一保护层和第二保护层之间的分离，提高光缆的耐鼠咬性能。

24、一些实施例中，所述第一保护层的挤出温度为190～240℃，所述第一保护层的挤出温度在此范围内，可以获得最优的材料流动性，使其与第二保护层的粘接更牢固；和/或，

25、所述第二保护层的挤出温度为190～210℃，所述第二保护层的挤出温度在此范围内，可以正常挤出的同时，避免聚甲醛材料分解，危害操作人员健康或形成产品缺陷。

技术特征：

1.一种光缆，其特征在于，包括光纤组件以及套设在光纤组件外表面的保护层，所述保护层包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层设于所述第二保护层和所述光纤组件之间，其中：

2.如权利要求1所述的光缆，其特征在于，所述第一保护层的材料还包括马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物。

3.如权利要求2所述的光缆，其特征在于，所述第一保护层的材料中，聚乙烯、马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为(95～105)：(1～2)：(8～12)。

4.如权利要求1所述的光缆，其特征在于，所述聚乙烯的密度为0.950～0.978g/cm3。

5.如权利要求1所述的光缆，其特征在于，所述第二保护层的材料还包括抗氧化剂和炭黑，其中：

6.如权利要求5所述的光缆，其特征在于，所述抗氧化剂包括酚类抗氧化剂和胺类抗氧化剂。

7.如权利要求1所述的光缆，其特征在于：

8.一种如权利要求1所述的光缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的光缆的制备方法，其特征在于，所述在光纤组件外表面形成第一保护层和第二保护层，得光缆包括：

10.如权利要求9所述的光缆的制备方法，其特征在于，所述第一保护层的挤出温度为190～240℃；和/或，

技术总结本申请公开了一种光缆及其制备方法，涉及光信息领域。光缆包括光纤组件以及套设在光纤组件外表面的保护层，所述保护层包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层设于所述第二保护层和所述光纤组件之间，其中：所述第一保护层的材料包括结晶度为75％～90％的聚乙烯；所述第二保护层的材料包括聚甲醛。聚甲醛具有硬度高、光滑度高的特性，作为保护层的外层即第二保护层，可以起到很好的防鼠啃咬效果，然而聚甲醛刚性太大，不耐冲击，在受力冲击时容易出现开裂，因而利用结晶度为75％～90％的聚乙烯作为内保护层即第一保护层，韧性更优的聚乙烯材料可以吸收冲击能量，弥补聚甲醛层不耐冲击的缺陷，提高光缆耐老鼠啃咬的性能，提高其耐冲击性能。技术研发人员：项海鹏,马善魁受保护的技术使用者：武汉烽火技术服务有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18