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光纤预制棒用八甲基环四硅氧烷研究进展

蒲云平 莫杰 赵强 冯晓青 胡通 邓俊宝 袁琴
有研国晶辉新材料有限公司

摘要：相比于传统光纤预制棒用材料四氯化硅，八甲基环四硅氧烷（D4）不但绿色环保，沉积尾气主要为
H2O和CO2，还具有更高的沉积效率。光纤预制棒用D4的研发和使用将大幅降低光线企业的环保压力，推动光纤
技术的发展。本文主要介绍了国内D4的制备、提纯等工艺状况，简述国内外高纯D4的质量发展水平。
关键词：D4；提纯；有机杂质；光纤

引言 本文在此主要对目前国内D4的生产、提纯和工艺技术状况
从20世纪70年代末期开始规模化生产光纤以来，国际上生 进行综述，对D4产品技术标准进行介绍，并对国内D4的质量情
产石英光纤预制棒的方法有十多种，其中，采用化学气相沉积 况进行对比。
法生产光纤预制棒的工艺技术在全球得到了普遍应用。
在传统的气相沉积工艺中，四氯化硅等含卤素材料一直是 一、D4的理化性质和制备提纯工艺
光纤制造原料的首选，主要是其饱和蒸汽压高，温度低，生产 1.D4 的理化性质
工艺成熟等优点，而且其作为多晶硅产业的副产品，容易低廉 八甲基环四硅氧烷外观为无色无味透明油状液体，无毒、
获取。但由于四氯化硅在反应过程中会产生大量的盐酸气、氯 无腐蚀性，其化学式为((CH3) SiO)4，分子结构如图1所示，其
气以及反应不完全或未反应的含氯化合物和粉尘等有毒、高腐 理化性能如表1所示。
蚀性污染物，会对环境造成严重污染。随着严格的环保法规开
图 1 八甲基环四硅氧烷的分子结构图
始实施，今后环保处理费用会越来越高，为减轻环保压力，降
低环境处理费用，寻求更环保的原材料是未来光纤预制棒制造
[1]
发展趋势 。
从理论上讲，只要含硅的化合物都可作为制造光纤预制
棒的原料。但作为光纤预制棒用沉积材料，必须容易制造且性
能稳定，可在350℃以内被汽化，杂质可控，所产生的副产物
对光纤预制棒性能不能造成任何影响。在众多可选材料中，有
机硅化合物由于无卤素元素，热解后不会产生有毒高腐蚀性产
物而更受研究者的重视。其中，八甲基环四硅氧烷（octamethyl
cyclotetrasiloxane，D4，OMCTS）由于本身无色无味、无毒、无腐蚀
性而备受青睐，国内外学者和企业争相继进行研究 [2,6,8,9] 。

网络电信 二零二零年四月 65