Page 32 - 网络电信2020年5月刊上

光 通 信

光缆护套料用高密度聚乙烯 / 线型低密度聚乙烯

的界面作用与流变行为

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龙世军 1,2 ，邱迪 ，王鹏 ，黎勋 ，祁红义 ，李学锋 1,2
1．湖北工业大学 绿色轻工材料湖北省重点实验室；2．湖北工业大学 材料与化学工程学院；3. 湖北楚天通讯材料有限公司

摘要：采用熔融共混法制备了光缆护套料用高密度聚乙烯（HDPE）/线型低密度聚乙烯（LLDPE）与HDPE/茂金属
线型低密度聚乙烯(m-LLDPE)2种共混物，讨论了共混物HDPE/LLDPE和HDPE/m-LLDPE及中密度聚乙烯（MDPE）与铝塑带
之间的热合强度，并研究了共混物的力学性能、松弛行为及组分间的相容性。研究结果表明，HDPE/LLDPE(7:3)共混
物与铝塑带热合强度最高(27.2N/cm)；熔融状态下，低频区HDPE/LLDPE的lgG′-lgω与线性偏离，且松弛指数(λ)随
HDPE含量增加先减小后增大，表明分子链缠结先增强再减弱，为非均相体系；HDPE/LLDPE只表现出1个熔融峰，表明
共混物组分具有良好相容性；因分子界面多重叠，HDPE/LLDPE(7:3)具有更小分散相尺寸(2.74nm)与更高界面层厚度
(1.02nm)，组分相容性最好，且与热熔胶乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的界面张力最小。可见，采用来源广、价格相
对低廉的HDPE与LLDPE共混可实现替代MDPE制备光缆护套料。
关键词：光缆护套料；高密度聚乙烯；线型低密度聚乙烯；中密度聚乙烯；热合强度；相容性

近年来，我国通讯行业高速发展，光缆需求量逐步增大， 光缆铺装与使用寿命，与此同时，通过调节树脂相容性来提高
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其中通讯光缆年产量7×10 km以上，然而通讯光缆一直处于潮 铝塑带与护套料界面相互作用，以解决以上工程问题也鲜有报
湿的环境，作为保护层的铝带易被氧化腐蚀而造成光纤信号的 道。HDPE具有高强度，且HDPE/EVA在富含HDPE时分子链缠结明
[1]
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失真 ，为了提高光纤信号可信度和使用年限，通常在铝带上 显 ，但模量过大且韧性不足也不利于铺装。线型低密度聚乙
下面用热熔胶加热贴合形成铝塑带，并用外防护层（护套料） 烯（LLDPE）及m-LLDPE分子链规整、密度相对较低，具有优异
对其进行保护。乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)树脂因分子链上含 的热封性能且模量较HDPE低，韧性更好。研究发现，不同牌号
有极性醋酸乙烯酯部分，一定程度降低树脂结晶度的同时，提 聚乙烯因链结构不同，彼此间相容性差异很大，如支化度不同
[3]
高了柔顺性及黏结性能，而被广泛用作热熔胶。中密度聚乙烯 的LDPE和HDPE的结晶行为与流变性能差异明显 ，造成二者相
[4]
（MDPE）因具有高密度聚乙烯（HDPE）的刚性，又有低密度聚 容性差 ，而茂金属催化制备的结构相似、支链较短的高密度
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乙烯（LDPE）的柔性与耐蠕变性而在光缆护套方面占据绝对优 聚乙烯（m-HDPE）与m-LLDPE在熔融状态下则热力学相容 。
势。同时，当前自动化高速铺装还要求光缆护套层与内部铝塑 m-LLDPE与传统的LLDPE分子链结构相比，规整度更高、分子量
管层黏接强度高，但制备成本较高的MDPE与EVA分子链的相容 分布更窄、支链分布均一，导致其强度更高，但熔体流动较
性不够好，热合强度不高，在强的外力作用下容易滑脱而影响 差。因而，结合HDPE优异的力学性能与LLDPE的柔性与耐蠕变

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