光纤二次被覆专用料PBT的水解和老化性能

光纤二次被覆专用料PBT的水解和老化性能上海德鸿高新材料有限公司 林友钗【摘要】PBT材料由于具有良好的力学性能和化学性能，因此被用作光纤松套管，但由于PBT材料是一种结晶热塑性饱和聚酯，容易水解和老化，这样会直接影响到光缆的使用寿命。在PBT材料中，端羧基含量的高低是判断材料抗水解的很重要指标，本文就材料的抗水解性能和端羧基含量对材料水解老化的影响，做了一下粗浅的分析。【关键词】PBT材料、水解、老化、端羧基含量、量子纳米、等效加速水解老化实验聚对苯二甲酸丁二醇酯（简称PBT）是热塑性饱和聚酯的一种，是结晶性很强的一种工程塑料。PBT，PA，POM和MPPO（改性聚苯醚）被称为五大通用工程塑料，其中PBT工程塑料占主导地位。PBT具有优异的加工性能，尺寸稳定，表面光洁度好，具有优异的耐热性，耐老化性和耐化学腐蚀性，因此用途极为广泛。在通信光缆行业中主要用于光纤材料的二次被覆，对光纤起保护和缓冲作用。光缆光纤松套管PBT专用料除了在力学和机械l生能方面符合光纤二次被覆的要求外，在水解和老化性能方面显得格外重要，因为这决定了光缆的使用寿命。一、 光纤二次被覆专用料PBT束管成型的工艺特性PBT是由直接酯化法或酯交换法，通过缩聚脱水而成的。由于生产工艺的限制，不论是那种生产方法得到的PBT树脂基料，其特性粘度都只能在1.O左右，平均分子量较低，机械强度和力学性能还不能满足光纤二次被覆的要求，尤其是耐水解性能比较差，必须对PBT树脂进行增粘改型，提高PBT树脂的特性粘度在1.25以上，使PBT材料具有良好的机械性能和加工性能，符合制作光纤束管的要求，同时还要考虑到光缆的使用寿命问题，制做的束管必须具有一定的耐水解性能和老化性能。我们采用加入特种助剂和纳米材料相结合来改善PBT材料的特性。纳米技术是将尺寸为纳米级的超细无机颗粒加入到PBT材料、中去，组成有机和无机复合材料，从而将PBT材料的柔韧性、高弹性和易加工成型，和无，...'一-机物的高强度和刚性、耐热性好、不易变形的特点结合起来。由于采用了纳米物质这一全新的技术，使纳米材料的力学、化学性能产生了新的特征，使PBT具有全新的独特性能。PBT材料是一种可以热成型的热塑性材料。它在不同的温度下的力学聚集态有三种：玻璃态、高弹态、粘流态。温度越高，形变越大。光缆光纤松套管PBT专用料在二次被覆制作束管时，在不同的工艺阶段，PBT处于不同的力学聚集态，呈现不同的物理形状。二、 端羧基含量对PBT材料水解老化性能的影响PBT材料，化学名称为聚对苯二甲酸丁二醇酯，它是由对苯二甲酸和1，4--T--醇单体在高温、真空、催化剂和稳定剂的条件下，经过缩聚脱水而成，这一反应是可逆反应。PBT在水的作用下，由水解反应使聚合物分解，分子链断裂，分子量减少，从而失去PBT束管所具有的韧性和刚性。我们选取了几个品种的PBT材料是通过酯化法合成的，其端羧基含量见下表。PBT树脂端羧基含量（表1）品种名称端羧基含量(mmol/kg)III平均值台湾30.5229.7830.15

韩国31.3230.9431.13江苏48.2247.5647.89品种名称端羧基含量(mmol/kg)III平均值样品127.4527.0127.23样品227.1526.9027.00样品326,8326.9226.88样品426.7627.0526.90端羧基含量平均值=27.00各：I~IXPBT专用料的端羧基含量（表3）品种名称平均值澳泰26026.2026.3526.28德国25.3225.6325.48韩国30.0529.7829.92美国35.3435.7535.55国产38.3538.0538.20由表2可知，我公司生产的光纤二次被覆专用^PBT比其他公司生产的PBT专用料的含量要低，比德国某公司的含量要高。国外对PBT的研究比国内要早很多年，对PBT的合成工艺路线国外均已工业化，对光纤二次被覆专用料PBT的研究也早于我国，各项技术成熟。虽然我们研究比较晚，但起步比较高，产品质量并不比国外差，尤其是光纤二次被覆专用料PBT在的耐水解和老化性能方面。我们采用美国GE公司提出的一个等效加速老化实验方法来判断光纤二次被覆专用料PBT的水解和老化性能。样品：取90mm长的PBT束管样品，每批10根，每10根样品放在布袋中，写上名称、日期和试验条件，一共五批。外套大布袋，分供2,3,5,7,9天的实验用。试验方法：将上述样品放在盛水蒸气压力锅内，加热到120~C后开始计时，2天后拿出一袋，放在吸水纸上，吸干水后，样品放在铝锅内，放进冰箱一35°C中，经过一个晚上，在室温下达到温度平衡后，用手工弯180度，计算脆化断裂样品所占比例。同样3,5,7，9天试验如上。寿命终结判断标准：3天，120~C，100%相对湿度的条件等效于85C、85%相对湿度的老化条件，通过此条件不脆化开裂者为合格。此法简单省时，不需要任何复杂的试验测量设备。根据各地区的PBT专用料，我们制作成光纤束管后，做了关于老化性能方面的比较：PBT专用料老化试验（表4）天数德鸿德国韩国210根均无断裂1O根均无断裂10根均无断裂310根均无断裂1O根均无断裂10根均无断裂510根均无断裂10根均无断裂10根均无断裂710根均无断裂10根均无断裂10根均无断裂92根有裂痕，8根完好1根有裂痕，9根完好1根断裂，2根有裂痕根据上述试验结果，德鸿公司的光纤二次被覆专用料PBT的抗水解和老化性能可以与进口品牌相媲美。通过适当的改型后，完全可以得到水解和老化性能良好的PBT专用料。结论：用等效加速水解老化的试验方法来测定光纤二次被覆专用料P13T的水解和老化性能是可行的