Page 28 - 网络电信2018年11月刊下
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说，纤膏的锥入度越小粘度越大，反之，纤膏的锥入度越大粘                          其原因主要是由于气相二氧化硅属无机化合物。其微观结构是
            度越小。解决这种矛盾的关键技术是提高纤膏的触变性，纤膏                          微球型，而且是无孔隙的。基础油的有机烯类分子只能吸附其
            的触变性越大，两者的矛盾就越小。所以说，提高纤膏的触变                          表面，不能象在有机物晶层结构那样钻入晶层之间的孔隙，油
            性是至关重要的。                                             仍可牢牢控制在晶层之间。因此相对来说，在一定条件下（如
                触变性是指物体的稠度在受到剪切时相较于原本的静止稠                        温度、剪切、压力）比较容易产生析油；
            度发生变化的性质，即一触即变的性质。纤膏的触变性是指当                              2、酸值比较大；由于二氧化硅属酸性氧化物，在测定酸值
            施加一个外力时，纤膏在剪切力的作用下，粘度下降，呈现流                          的试验条件下，遇到氢氧化钾强碱类物质会发生反应表现为酸
            动性，但当外力去除后，处于静止状态时，经过一段时间后，                          性；
            粘度逐渐恢复，又能回到原有的粘稠状态（但不一定能完全恢                              3、抗乳化性能比较差；
            复到原有的粘度和稠度）。                                             4、当二氧化硅含量偏高时，纤膏在通过填充管道时会产生
                纤膏的触变性对二次套塑工艺和光缆成缆后对松套管中                         静电；因此或需要将加工线接地；
            的光纤的机械保护有很大的作用。在二次套塑工艺中，纤膏被                              5、二氧化硅含有附聚物，有可能将较敏感的过滤系统阻
            泵入挤塑机机头，注入光纤松套管的过程中，在机械泵的作用                          塞；
            下，纤膏在一定的剪切速率下，粘度迅速下降，纤膏变成流动                              6、经表面处理覆盖的疏水型气相二氧化硅价格比较昂贵；
            性良好的流体，可以均匀而稳定地充入松套管。当松套管成形                              这些问题的存在已经使得含硅型纤膏在许多光缆的生产过
            后，作用在纤膏上的外力消失，油膏逐渐恢复到粘稠状态，不                          程中逐步被无硅型纤膏所替代。然而如果在带状光缆无硅型纤
            会流动，形成稳定的光纤松套管。另外，在光缆敷设使用中，                          膏的设计中不能解决高滴点与高触变性的矛盾，就无法打破含
            当光缆受到弯曲、振动、冲击等外力作用时，纤膏粘度下降，                          硅型纤膏在这个领域的优势地位。
            从而对光纤起到缓冲保护，而不致使光纤受到僵硬的反作用力
            而造成微弯损耗。因此优良的光纤油膏必须具备有一定的触变                              四、带状光缆无硅型光纤填充膏设计路线
              [3]
            性 。触变性好坏可以用触变指数值来表示：                                     为了解决无硅纤膏的滴点与触变性问题，我们在配方设计
                                                                 中引进了GtL(气制油)与触变指数改性剂技术。GtL(气制油)技
                                                                 术是一种通过化学合成方式直接将天然气转化为高纯度白油的
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                                                       -1
                注：剪切率D=6S 表征纤膏静止粘度值，剪切率D=200S 表征纤膏               技术手段。相比传统白油，GtL工艺油具有碳链分布窄，分子结
            运动粘度值。                                               构均一等结构特征（图二）。反映在性能表现上为具备更高的
                                                                 粘温系数，高闪点，低挥发性等特点。高粘温系数对于提高纤
                三、含硅与无硅型纤膏                                       膏的滴点有着十分重要的作用。能够保证油膏在高温下不会由
                光纤填充膏是将一种或几种稠化剂分散到一种或几种混                         于粘度损失过大而导致滴流。与此同时由于GtL本身规整的异
            合基础油中，稠化剂在基础油中分散和形成结构骨架，并将基                          构线性结构，它可以与聚合物均匀地结合在一起形成稳固统一
            础油吸附并固定在结构骨架中，从而形成具有塑性的半流体物                          的骨架，不会由于纤膏内局部的骨架结构不均一，而产生纤膏
            质。当稠化剂主要是无机物时，光纤油膏是一种化学混溶体，                          在高温环境下的局部滴流问题。另外由于GtL本身的内摩擦力较
            这种纤膏以含硅型为主，俗称含硅型纤膏。当稠化剂为有机高                          小，使得油膏在填充过程中受到的摩擦力也较小，可以提高油
            分子聚合物时，光纤油膏是一种有机高分子聚合物分散体，这                          膏的填充工艺效率。
            种纤膏以有机高分子聚合物为主，俗称无硅型纤膏。在光纤油
                                                                  图2、GtL工艺油分子结构示意图
            膏的配制中，稠化剂的选用和配制对纤膏的性能起着举足轻重
            的作用。因为作为光纤油膏最基本的条件是在光缆使用过程中
            不应出现析油、凝胶、干裂、收缩等现象，在光缆使用过程
            中，如出现上述现象，光纤松套管中的纤膏将会固液分相，有
            的地方将出现没有纤膏，有的地方纤膏结块，这样松套管中的
            光纤将受到不均匀的应力而导致光纤微弯损耗的急剧增加。为
            了防止纤膏析油、凝胶、干裂、收缩，关键在于稠化剂能否在
            基础油中长期保持其完全的分散性状。这样就要求必须正确选
                                                                     内摩擦力即流体内部表现出的摩擦力。与传统固体之间由
            用和配制稠化剂，使基础油分子均匀而牢固地混溶在稠化剂分
                                                      [4]
            子链构成的网状骨架中，形成一种稳定的固相分散体 。                            于粗糙峰相对运动形成的摩擦力不同，流体内摩擦力是由于组
                                                                 成流体的分子之间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的。对
                为了达成以上技术要求,传统带状光缆纤膏是以含硅型光纤
                                                                 于传统牛顿流体而言，内摩擦力主要是由流体粘度，流体速度
            填充膏（定义为以无机物气相二氧化硅为主要增稠剂稠化而制
                                                                 变化梯度以及接触面积共同决定的，可以通过纳维-斯托克斯方
            得的纤膏）为主。含硅纤膏所具有的高触变性与高滴点能够很
                                                        [5]
            好地契合带状光缆纤膏的特点，但是也存在自身的弱势 ,即：                         程进行计算。而纤膏作为一种高分子材料与过程油相互混合反
                                                                 应而成的半流体，其内部分子间相互作用使得摩擦状态非常复
                1、胶体安定性比较差、结构不稳定，反复剪切后容易固液
                                                                 杂，并且不符合牛顿流体的特征,很难用公式模拟的方式进行评
            分相、从而产生析油、导致胶体干裂，对光纤产生应力；分析
                                                       网络电信 二零一八年十一月                                           27
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