Page 21 - 网络电信2020年7月刊上

高紫外光透过率光纤涂料的制备

张常兴 黄浩 黄璐瑶 陈小华 黄露 马素德
西华大学材料科学与工程学院

摘要：为保护光纤免受机械伤害，在光纤外表面涂覆一层专用涂料是必备的步骤。这层涂
料阻碍了紫外光的透过，因而在光纤传感器等需要紫外光透过射入的领域必须剥除，成本高且
易对光纤造成伤害。通过羟基硅油和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）反应制备了聚硅氧烷聚氨
酯，通过羟基丙烯酸酯单体和丙烯酸酯单体制备了羟基丙烯酸树脂（HAR），通过羟基丙烯酸脂
对聚硅氧烷聚氨酯进行改性，制备了高透紫外性的丙烯酸聚氨酯涂料。探讨了羟基硅油的引入
对涂膜紫外光透过率等性能的影响。利用紫外－可见分光光度计考察了涂膜的透紫外光性能，
通过扫描电镜观察了涂膜的微观形貌，利用傅里叶变换红外光谱仪对涂膜的化学结构进行了表
征，利用热失重分析仪考察了涂膜的耐热性能。结果表明：制备的树脂在248nm处的光透过率达
到85％，耐热性能好（5％的热失重率对应280℃），涂膜表面微观平整光滑且具有良好的附着
力、柔韧性等性能。
关键词：偏光纤涂料，紫外光透过率，耐热性

引言 酮二异氰酸酯(IPDI，工业级），山东陌仟化工有限公司；羟基
石英光纤直径细小，一般只有数个微米，为保护其免受机 丙烯酸酯单体（工业级），南通市埃创德进出口有限公司；丙
械损伤，一般都要在其表面涂覆涂料作为保护层，这层涂料的 烯酸酯单体、引发剂偶氮二异丁腈、分子量控制剂十二硫醇、
紫外光透过率很低，通过刻写光纤制作光纤光栅 [1-4] 时，由于 催化剂二月桂酸二丁基锡、丙酮，均为分析纯，成都市科龙化
涂层对低波段紫外光无法有效透过，需要剥离涂层，刻写完毕 工试剂厂。精密增力电动搅拌器（DF-101T型），苏州轩沃瑞智
后再涂覆，这样会造成光纤一定程度的损伤且费时费力，所以 能科技有限公司；恒温水浴锅（HH2型），无锡沃信仪器制造有
制备对低波段紫外光具有高透过率的涂料显得尤为重要。羟基 限公司；真空干燥箱（DHG-9070A型），上海远怀化工科技 有
硅油与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的交联涂膜在248nm波长处 限公司；旋转黏度计（DV2TLV型），美国博勒飞公司；红外光
[5]
的光透过率 很高，但是体积收缩率大、柔韧性较差，影响其 谱仪（FT-IP,Bruker-Vector-22型），德国Bruker仪器公司；
使用。羟基丙烯酸树脂除具有丙烯酸树脂 [6-10] 的优异特点外， 热重分析仪（TG,STA449-F3型），德国耐驰仪器制造有限公
通过羟基丙烯酸酯对聚硅氧烷聚氨酯进行改性，制成双组分涂 司；紫外－可见光分度计（Lambda35型），珀金埃尔默仪器有
料，得到的干燥涂膜具有光透过率高，耐热性能、附着力等性 限公司。
能良好的优点。 2. 羟基丙烯酸酯预聚物的制备
在装有搅拌器、冷凝管、恒压漏斗和通氮气管的四口烧瓶
一、实验部分 中，加入羟基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯单体、引发剂和分子量
1. 主要试剂与仪器 控制剂的混合物，调整反应温度为100℃，反应30min，然后降
羟基硅油（工业级），济南兴飞隆化工有限公司；异佛尔 温至75℃，反应3ｈ。调节羟基丙烯酸酯单体和丙烯酸酯单体的

网络电信 二零二零年七月 33