一,、引言 以光纖為傳輸元件的光纜,,由于實現(xiàn)了傳輸信息容量大,、保密性好、重量輕體積小,、無中繼段距離長等特點,,在眾多高技術(shù)的需求拉動下,已經(jīng)成為遍及通訊,、交通,、工業(yè)、醫(yī)療,、教育,、航空航天和計算機(jī)等行業(yè)的重要傳輸媒質(zhì),并正在向更廣更深的層次發(fā)展[1,2],。對于金屬復(fù)合帶與聚乙烯粘接護(hù)套的光纜,,為了提高金屬復(fù)合帶搭接處的粘結(jié)強(qiáng)度,通常會在搭接處涂抹熱熔膠[3],。熱熔膠涂抹溢出后直接接觸光纜用油膏,,因此,熱熔膠的填充使得對光纜用纜膏影響的研究及對于光纜滴流的影響探討具有重要的意義,。 本文介紹了影響光纜滴流的諸多因素,,重點研究了熱熔膠對于光纜用纜膏及滴流性能的影響。 二,、滴流試驗及油膏填充型熱熔膠光纜介紹 1、滴流試驗介紹 松套管中的光纖填充復(fù)合物,,俗稱纖膏,。在光纜中,除光纖以外的結(jié)構(gòu)材料中,,對成纜光纖性能影響最大就是纖膏,。光纜填充復(fù)合物,俗稱纜膏,。纖膏和纜膏對光纜有兩方面的保護(hù)作用:1)防止空氣中的潮氣侵蝕光纖,,起到阻水的作用;2)對光纖起襯墊作用,,緩沖光纖受振動,、沖擊、彎曲等機(jī)械力的影響[4],。纖膏和纜膏的一個基本物理性能要求是不應(yīng)出現(xiàn)油分離和脫水收縮,,不能與接觸的物質(zhì)相互影響,亦即在使用溫度范圍內(nèi)和壽命期中應(yīng)保持均勻分散體的能力,,穩(wěn)定存在于光纜中,。 光纜滴流用于驗證填充和浸漬復(fù)合物在規(guī)定的溫度下是否會從填充光纜中流出,,以及纖膏纜膏在滴流試驗中的穩(wěn)定性。如果光纜中的纖膏或纜膏在滴流試驗中從光纜中流出,,則表明該光纜在使用溫度范圍內(nèi)和壽命期中可能失去阻水屏障和緩沖屏障,,進(jìn)而影響光纜傳輸性能。 2,、油膏填充型熱熔膠鋼包光纜 鋼塑復(fù)合帶作為光纜保護(hù)層,,其性能對光纜的使用壽命有著直接的影響。因而對鋼塑復(fù)合帶的各項性能提出很高的要求,。采用鍍鉻鋼帶生產(chǎn)的金屬塑料復(fù)合帶的機(jī)械性能,、抗腐蝕性能、黏結(jié)性能等各項性能指標(biāo)都比較好,,能保證光纜長期穩(wěn)定可靠地運行[5],。在鋼塑復(fù)合帶搭接邊處涂抹熱熔膠可以保證光纜開裂性能和滲水性能,有效的保證了光纜的使用壽命,。一旦熱熔膠失效,,將有H2O(氣態(tài)或液態(tài))進(jìn)入光纜,光纜滲水保護(hù)被破壞,,鋼塑復(fù)合帶發(fā)生銹蝕現(xiàn)象,,進(jìn)而會產(chǎn)生電化析氫,引起光纖損耗增加,,影響光纖長期傳輸性能的穩(wěn)定性[6],。 三、光纜滴流物分析 1,、滴流對比實驗 (1)滴流樣品取樣比例(護(hù)套長度:纜芯長度),、扎紗對滴流的影響 選取光纜為油膏填充型熱熔膠鋼包光纜,取樣方式如下: ①②標(biāo)準(zhǔn)取樣比例17:13,,未剪扎紗,; ③對比樣比例31:10.5,未剪扎紗,; ④⑤標(biāo)準(zhǔn)取樣比例17:13,,保留5cm扎紗。 如圖1所示,,①至⑤均滴流,,不合格。滴流復(fù)合物狀態(tài)如圖2所示,,從圖中可以得知,,復(fù)合物呈淡黃色,同時,手感較粘,。①至⑤均滴流,,表明取樣比例、扎紗未對滴流結(jié)果產(chǎn)生影響,。 圖1 滴流對比實驗 圖2 滴流復(fù)合物狀態(tài) (2)護(hù)套對滴流的影響 為進(jìn)一步推斷滴流物來自樣品纜的哪一部分,,取17cm護(hù)套、30cm纜芯,、標(biāo)準(zhǔn)滴流樣品進(jìn)行滴流實驗,,實驗結(jié)果如表1所示。 表1 不同護(hù)套取樣方式滴流結(jié)果 從以上滴流結(jié)果可以看到,,②未滴流而③滴流,,說明滴流物不是來自于纜芯,①2.5h滴流,,可進(jìn)一步說明滴流物來自于護(hù)套,,推測淡黃色滴流物中含熱熔膠??蛇\用紅外光譜法更細(xì)化考察滴流復(fù)合物中物質(zhì)組成,。 2、紅外光譜實驗 紅外光譜法實質(zhì)上是一種根據(jù)分子內(nèi)部原子間的相對振動和分子轉(zhuǎn)動等信息來確定物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和鑒別化合物的分析方法,。利用物質(zhì)中的分子對紅外輻射的吸收,,組成分子的各種基團(tuán)都有自己特定的紅外特征吸收峰,從而得到與分子結(jié)構(gòu)相應(yīng)的紅外光譜圖,。 熱熔膠,、纜膏主要成分及特征基團(tuán)對應(yīng)吸收峰各有不同,熱熔膠主要成分EVA,,是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,,其特征基團(tuán)為C=O,特征吸收峰在1740~1650cm-1附近,。纜膏主要成分礦物基礎(chǔ)油,其中含有碳?xì)浠衔?、白炭黑等,,與熱熔膠相比,其特征基團(tuán)為Si-O,,983~1120cm-1,、469cm-1附近是其單鍵的伸縮振動區(qū)域。 圖3 原材料纜膏,、熱熔膠紅外光譜圖 因此,,可通過紅外光譜法首先定性分析原材料(熱熔膠、纜膏),,確定兩種不同原材料特征基團(tuán)對應(yīng)的吸收峰,;其次,,對比兩種原材料譜圖,對滴流復(fù)合物進(jìn)行紅外光譜分析,,進(jìn)而確定滴流復(fù)合物基本成分,。 從圖3看到,纜膏譜圖①中983~1120cm-1,、469cm-1附近有兩個較強(qiáng)的吸收峰,,是Si-O的特征,在1740~1650cm-1之間無吸收峰,,說明纜膏中不含C=O,。熱熔膠譜圖②中1740~1650cm-1之間有強(qiáng)吸收峰,是C=O的特征,。 圖4中為纜膏及光纜滴流物紅外對比譜圖,,進(jìn)一步分析得滴流復(fù)合物中含有熱熔膠。 圖4 纜膏及光纜滴流復(fù)合物紅外光譜圖 3,、熱熔膠,、光纜滴流復(fù)合物熔點實驗 將熱熔膠與光纜滴流復(fù)合物進(jìn)行熔點測試,測試結(jié)果表明熱熔膠熔點 Tm=50℃,,光纜纜滴流復(fù)合物Tm=47℃,。光纜滴流試驗溫度為70℃,進(jìn)一步證實光纜滴流復(fù)合物為熱熔膠,。 四,、總結(jié) 本文對滴流試驗及油膏填充型熱熔膠鋼包光纜進(jìn)行介紹,詳細(xì)分析了油膏,、鋼帶及熱熔膠對光纜的應(yīng)用的影響,,并重點分析了產(chǎn)生滴流光纜的復(fù)合物成分,研究表明:熔點較低的熱熔膠填充于鋼包光纜搭接處,,與纜膏接觸有引起滴流不合格的可能,,對于使用熱熔膠填充搭接邊的光纜需要重視對滴流性能的檢測。 |
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