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1、光纤松套管填充油膏的研究朱永昌(上海鸿辉光通材料有限公司,上海201818)摘要:用复合稠化剂和调合基础油制备的光纤松套管填充油膏具有良好的氧化安定性和胶体安定性,解决了填充油膏的析氢问题,其性能达到了进口样品的水平。关键词:光纤;松套管;填充油膏;复合稠化剂;调合基础油;制备中图分类号:TE626.4文献标识码:A光纤通讯是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通讯方式,近年来发展迅速,是一项崭新的高科技产业。光纤通讯是激光、通讯技术和材料科学相结合的产物,与光纤通讯相关的材料中,光纤松套管填充油膏(简称光纤油膏)是一个十分重要的研究课题
2、。光纤油膏是用于填充光缆中松套管的材料,主要是保护光纤不受潮气侵蚀和起衬垫作用,减缓光纤受到的振动、冲击等,确保光纤的性能不受影响。人们对光纤油膏在光缆中所起的作用远不如光纤等其它材料认识得深刻,但事实上,光纤油膏又恰恰是光缆性能长期稳定性和整体质量的决定性要素之一。1光缆和光缆填充油膏1.1通用光缆光缆可分为核心网光缆,城域网光缆和接入网光缆。核心网光缆要求距离长,衰减低,寿命长,可靠性高。根据结构又可分为松套层纹式光缆、骨架槽式光缆、海底光缆、OPGW光缆(光纤复合架空地线光缆)和ADSS全介质自承式光缆。城域网光缆是指本地网中各局
3、间的联线,包括市区、区内各局之间的中继,亦包括不同系统局之间的联接。接入网光缆距离最短(约2km～30km),是由业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体组成,结构复杂。目前世界上最通用的光缆是松套层绞式光缆,松套层绞式结构堪称通讯光缆的经典,我国在20世纪70年代末就已开发成功,预计将来它仍是长途光缆的主流优选结构。当光缆内光纤芯数增多时,采用光纤带结构。图1是光纤带松套管层纹式96芯光缆示意图。图1光纤带松套管光缆结构图1是一个全填充式结构。通常核心网的光纤带光纤数在6芯以下,这样可完全避免任何附加衰减。1
4、.2光缆填充膏光缆填充膏有很多种,从使用功能分,有纤膏(直接同光纤接触)和缆膏(不直接同光纤接触);从填充油膏的触变性分,有触变型和非触变型;从基础油的组成分,又可分为矿油型、合成油型和半合成油型;与对水的反应能力分,有抗水型和吸水型。对于缆膏而言,包括冷填充抗水型填充膏,吸水膨胀阻水型填充膏(阻水膏),受热膨胀阻水型填充膏收稿日期:2007-02-10作者简介:朱永昌,高级工程师,长期从事润滑脂产品实验室工作,已发表论文30余篇。合成润滑村料SYNTHETICLUBRICANTS22007年34卷第2期及特种缆膏等。2光纤填充油膏的性
5、能松套管中的光纤油膏要不影响光纤的性能,光纤油膏应该是非滴流油膏,有合适的锥入度、临界屈服应力和较好的流动性。2.1良好的氧化安定性油膏的氧化安定性主要取决于油膏本身的抗氧化性能,也可外加抗氧剂来提高油膏的氧化安定性。通常用氧化诱导期(OIT)来衡量油膏的氧化安定性,规定190℃高温下,其氧化诱导期不小于20min。一般来说,油膏的氧化安定性好,析氢就小,也就减少了由氢气造成的光纤损耗。另外,油膏的酸值要小,这样有利于提高其氧化安定性,一般要求酸值控制在0.3mgKOHΠg左右,最好控制在0.1mgKOHΠg以下。2.2优良的胶体安定性
6、油膏的胶体安定性差会引起油膏固液相分离而变硬,光纤将受到不均匀的应力而导致微微弯曲,急剧增加损耗。为了确保光纤的性能不受损害,必须提高油膏的胶体安定性。2.3合适的粘度和锥入度光纤填充油膏既要有足够的粘性和临界屈服应力,使油膏在静压和重力下不会流动,又要有足够的流动性。光纤油膏的粘度和锥入度是两个不同的性能参数,两者之间没有一定的相关性。如改善光纤油膏高温滴流可通过减少分油,提高屈服应力以及适当提高粘度来获得,但不等于要降低油膏的锥入度(提高稠度)。2.4良好的高低温性能在实际应用中,光纤油膏要兼顾高温性能和低温性能。光纤油膏的高温性能
7、一般由滴点,挥发度和闪点等指标来反映。光纤油膏的滴点一般要高于光缆使用温度15℃～20℃。挥发度是衡量油膏在贮存和使用期间由于基础油的挥发而导致油膏变干的倾向,挥发度的大小主要取决于基础油的性质,要求光纤油膏的挥发度愈小愈好。光纤油膏的闪点主要取决于基础油,一般要求不低于200℃。光纤油膏的低温性能一般用低温锥入度来控制,要求-40℃的锥入度不小于20010-1mm,光纤油膏低温性能与基础油的低温粘度密切相关。2.5足够的内聚性光缆弯曲时,光纤油膏表面和内部不能产生空穴,否则会影响对光纤的保护作用。油膏的这一特性通常可由油膏合适的粘度来
8、保证。2.6与光缆结构材料的相客性要求光纤油膏不腐蚀松套管和光缆护套,这一性能与基础油组成有关。一般来说,精制矿油和相关合成油都能满足相容性的要求。如果护套材料特殊,基础油也要相应变化。3光纤填充油膏的研制
