新型全干式光缆用双层共挤松套管的研制与应用(2)

设计的挤出模具的巧妙流动通道。多年来，大多数的研究都集中在这一领域，包括模具结构设计和流体流动条件，特别是界面配合物的稳定性。为适应高分子材料挤出加工的要求，我公司扩大与制造设备供应商的技术合作，共同开发出一种新型的复合挤压模和配套的机头通过专门设计的流道可以实现双层甚至三层松套管共挤的工艺。图2中显示了它的部分内容。 图1 二次套塑生产线 图2 双层共挤机头示意图 为了保障产品质量,我们应该保证良好的两种材料之间的界面结合强度,相同的流体流量两个聚合物熔体和均匀的材料分配,这些都需要进行严格管控。有不同的流程控制对应不同的材料组合,有时甚至助剂或单独设计部分是必要的。共挤压形成的界面是在生产调试的重点和难点。模具和松管性能都达到了预期要求,共挤压模具参数的优化,不断调整生产工艺。一些工艺参数见表3 表3 工艺参数项目 工艺参数挤塑机温度 /℃ 195/210/230/230/230挤塑机头温度 /℃ 230/230/230/220模具尺寸 /mm 3.5/4.5/6.8螺杆转速/RPM 60生产速度/ m?min-1200 四 产品性能和测试 为了验证产品线具有稳定的性能，我们进行了小批量试制，产品性能达到了预期的要求，我们做了4种套管，两个分别采用PP/PE色母料生产的单层套管;两个采用本色PP为内层，PP/PP色母料为外层的色母料所有的测试项目和结果在表4 表4 松套管测试材料项目PP/PP色母料单层套管PP/PE色母料单层套管PP+PP/PP色母料双层套管PP+PP/PE色母料双层套管屈服强度/Mpa 28.5 25.3 33.0 28.1屈服伸长率/% 18.5 18.8 20.1 21.3抗侧压/N 582.3 576.6 593.5 585.2弯曲试验／10*D Pass Pass Pass Pass弯曲试验／8*D Pass Pass Pass Pass弯曲试验／5*D Fail Pass Pass Pass断裂伸长率/% 530 560 580 600余长/% 0.04 0.05 0.03 0.03 为了验证其工艺稳定性测量了蓝色、橙色、黑色、青绿色的热收缩性能。试验条件为85℃烘箱环境温度下放置24小时测量其前后长度的变化率，在图3中表明：部分颜色的松套管的热收缩管变化超过0.2%，因此我们重点跟踪青绿色套管测量了其余长和后收缩情况，具体情况如图4显示。 图3 热收缩测试 图4 青绿色套管余长及后收缩 从图3和图4我们可以看出双层松管热收缩率低,余长比单层稳定并且数值较小。聚乙烯色母料收缩率大于PP色母料。使用PP色母料的松套管，光纤颜色可以透过PP层直接看到，使用PE色母料的松套管无此情况，这也证明了PE色母料具有更加优良的颜色附着力。 由于双层共挤松套管具备优异的余长稳定性和热收缩性能，因此我们使用双层共挤松套管,我们设计一款全干式式光缆。其光缆结构如图5所示。通过着色、套塑、成缆、护套四个工序的生产完成光缆的指标，光缆参数列在表5.中体现。 图5 单护套光缆参数 表5 光缆结构尺寸序号 项目 尺寸(mm) 1松套管外径 2.5 2 SZ绞合节距 95 3 FRP 尺寸 2.6 4外护壁厚 1.8 光缆试制完成后根据IEC -1-2标准测试了光缆的性能，其测试情况如下表 表6 机械性能测试结果项目 检测方法 测试条件 测试结果1000N拉伸 IEC -1-2 E1光纤应变:0.003%附加衰减:0.015dB光纤应变:0.14%附加衰减:0.028dB压扁 IEC -1-2 E3 3000N压力:2000N 10 min 附加衰减:0.012dB冲击 IEC -1-2 E4 4.5J每次冲击3次，测量5个点 附加衰减:0.005dB反复弯曲IEC -1-2 E6张力: 150N弯曲半径:20 * OD, 弯曲角度：±90°重复次数: 30附加衰减:0.003dB扭转 IEC -1-2 E7张力: 150N弯曲半径:20 * OD, 弯曲角度：±180°重复次数:10附加衰减:0.006dB 五 结论 通过三种材料：本色PP料、PP料+PP色母料、PP料+PE色母料的颜色性能、物理性能、机械性能的测试性能的对比可以发现其性能无明显差异，因此PP与PE-LLD混合挤出从材料试验结果看是可行的。从制备的松套管光纤颜色透出情况可以发现PE色母料具有更加优良的颜色附着力。 从制备的松套管的性能对比：余长、后收缩、热收缩性能等，通过实验数据对比图可以发现双层共挤套管制得的松套管具有更加好的机械性能和稳定的余长、热收缩性能而且从松套管弯折试验可以发现双层共挤松套管的弯折性能更加优秀。 从全干式光缆的制备的机械性能测试可以发现全干式光缆也可以同样具有优良的机械性能，满足相关的标准，而且新工艺制备的全干式光缆具有重量轻、

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