专利名称：一种光纤外层涂料组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及涂料领域，更涉及一种光纤外层涂料组合物及其制备方法。
背景技术：
随着光纤通讯技术的飞速发展，作为光纤保护的光纤涂料组合物的用量越来越大，有关的技术和研究也越来越多。光纤涂料组合物一般来说分为两种涂料，一种是内层涂料，给光纤提供一定的柔韧性和耐低温性能，另外一种是外层涂料，给光纤带来好的机械性能和抗水解性，保护光纤不受外界环境损坏。对光纤的外层涂料要求具有高的模量、高的玻璃化转变温度、好的耐水性以及耐热性。目前用于制备光纤外层涂料的树脂有三种，第一类是中国专利ZL02825387.6、 中国专禾Ij ZL 03130687. X、美国专利US5907023、美国专利US6872760B2、美国专利 US684933;3B2、美国专利 US7105583B2、美国专利 US70641MB2、美国专利 US6668122B2 公开的聚氨酯丙烯酸树脂类光纤外层涂料；第二种为美国专利US6362249B2公开的环氧丙烯酸酯类光纤外层涂料；第三种是中国专利200810082777. 1、中国专利ZL00819203. 0、中国专利 90102226. 8、中国专利 ZL03130687. X、中国专利 ZL03109931. 9、美国专利 US5837750、 美国专利US5847021、美国专利US647M50B2公开的聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯共混物类光纤外层涂料；在光纤外层涂料的耐水性以及热稳定性改善的问题上，美国专利 US5199098将脂肪族异氰酸酯环状三聚体与非极性脂肪族聚合物二元醇、羟基丙烯酸酯来制备的外层光纤涂料耐水性好、热稳定性好；美国专利US5891930将硅氧烷结构引入到环氧丙烯酸酯中，提高了漆膜的耐水性以及好的热稳定性。目前，已有技术中所报道的光纤外层涂料组合物均为溶剂型紫外光固化涂料，为了降低树脂的粘度，通常在涂料组合物中添加活性稀释剂，所述活性稀释剂为丙烯酸类单体，会伤害涂料制备操作人员的身体以及环境带来巨大的污染，同时会对环境带来污染；活性稀释剂的加入虽然降低了树脂的粘度，但是其成本较高，增加了涂料的成本；活性稀释剂为小分子化合物，虽然参与了树脂光固化成膜，但是由于分子量太小，会使得漆膜收缩严重，导致内应力加大。随着环保的要求，无活性稀释剂单体的水性光纤外层涂料组合物的制备是一种发展趋势，然而，目前所有的专利以及文献中均无此类涂料的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种光纤外层涂料组合物及其制备方法，不含有活性稀释剂，不会对环境以及操作人员造成任何污染；机械强度和热稳定性好。为了解决上述问题，本发明提供了一种光纤外层涂料组合物，按重量份数计，包括第一光固化树脂28 57份；第二光固化树脂36 78份；抗氧剂0. 8 1. 6份； 紫外光吸收剂0. 1 0. 3份；光引发剂1. 5 3. 2份；水性润湿剂0. 6 1. 8份；水性流平剂0. 3 1. 4份；水性消泡剂0. 2 1. 1份；所述第一光固化树脂具有式I所示结构
权利要求
1. 一种光纤外层涂料组合物，其特征在于，按重量份数计，包括 第一光固化树脂观 57份；第二光固化树脂36 78份；抗氧剂0. 8 1. 6份；紫外光吸收剂0. 1 0. 3份；光引发剂1. 5 3. 2份；水性润湿剂0. 6 1. 8份；水性流平剂 0. 3 1. 4份；水性消泡剂0. 2 1. 1份；所述第一光固化树脂具有式I所示结构
2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述抗氧剂选自酚类抗氧剂；所述紫外光吸收剂选自苯酮类、苯丙三唑类紫外光吸收剂。
3.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述光引发剂选自α-羟基酮类或酰基磷氧化物自由基型光引发剂中的一种或多种混合物；所述水性湿润剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷型润湿剂。
4.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述水性流平剂选自离子型丙烯酸共聚体以及聚醚改性聚二甲基硅氧烷型流平剂；所述水性消泡剂为有机硅型消泡剂。
5.一种光纤外层涂料组合物的制备方法，其特征在于，包括按重量份数计将第一光固化树脂观 57份；第二光固化树脂36 78份；抗氧剂 0. 8 1. 6份；紫外光吸收剂0. 1 0. 3份；光引发剂1. 5 3. 2份；水性润湿剂0. 6 1. 8 份；水性流平剂0. 3 1. 4份；水性消泡剂0. 2 1. 1份混合，以1000rpm-1200rpm转速搅拌15 20min，得到一种光纤水性外层涂料组合物；所述第一光固化树脂如式I所示，第二光固化树脂如式II所示；其中R1为丙烯酸酯基； R2为二异氰酸酯环状三聚体基；R3为聚合物二元醇基团；η为聚合度，1 ^ η ^ 50 为丙烯酸酯基；R4为具有环状结构的二异氰酸酯基出5为甲基，丁基出6为叔胺基；m为聚合度，1 ^ η ^ 20 ο
6.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一光固化树脂的制备方法，包括 al)氮气保护下，将聚乙二醇单甲醚与二异氰酸酯环状三聚体混合，60 65°C保温搅拌反应2 3小时，得到第一中间产物；bl)在70 75°C下，将第一中间产物、有机溶剂、羟基丙烯酸酯以及阻聚剂混合，保温反应2 3小时，得到第二中间产物；cl)在80 85°C下，将聚合物二元醇与第二中间产物混合，反应2 3小时，加入 78-261mol去离子水，搅拌30min，减压除去有机溶剂，得到固含量为48-55wt%的第一光固化树脂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的二异氰酸酯环状三聚体中为 2，4_甲苯二异氰酸酯环状三聚体、4，4' - 二苯甲烷二异氰酸酯环状三聚体、3，3' -二甲基-4，4 ‘ - 二苯甲烷二异氰酸酯环状三聚体、1，6-亚甲基二异氰酸酯环状三聚体或异佛尔酮二异氰酸酯环状三聚体；所述聚合物二元醇为数均分子量1000 8000道尔顿的聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇或聚己内酯二醇。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第二光固化树脂的制备方法，包括a2)氮气保护下，在65-80°C，将环状二异氰酸酯、二元羟基酸、环状聚合物二元醇混合，保温反应3-5小时，得到第三中间产物；b2)在75-85°C下，将有机溶剂、羟基丙烯酸酯和阻聚剂加入第三中间产物，保温反应2 小时，得到第四中间产物；c2)将所述第四中间产物降温至45-50°C，向其中加入中和剂，搅拌lOmin，加入 73-159mol的去离子水，搅拌40min，减压除去有机溶剂，得到固含量为的第二光固化树脂。
9.根据权利要求7、8所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为丙酮或丁酮；所述羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯或三羟甲基丙烷二丙烯酸酯；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚或对苯二酚。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述二元羟基酸为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸；所述环状二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)、1，4-环己基二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯或4，4‘ - 二苯甲烷二异氰酸酯；所述中和剂为三乙胺、N，N-二甲基乙醇胺或三乙醇胺；所述环状聚合物二元醇为环氧树脂E54、 E41 或 E21。
全文摘要
本发明提供了一种光纤外层涂料组合物，按重量份数计，包括第一光固化树脂28～57份；第二光固化树脂36～78份；抗氧剂0.8～1.6份；紫外光吸收剂0.1～0.3份；光引发剂1.5～3.2份；水性润湿剂0.6～1.8份；水性流平剂0.3～1.4份；水性消泡剂0.2～1.1份；所述第一光固化树脂具有式I所示结构所述第二光固化树脂具有式II所示的结构。本发明提供的光纤外层涂料组合物不添加活性稀释剂，使用水性光固化树脂作为主要原料，不会对环境以及操作人员造成任何污染；机械强度和热稳定性好。本发明还提供了一种光纤外层涂料组合物的制备方法。
文档编号C09D7/12GK102174288SQ20111005027
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月2日 优先权日2011年3月2日
发明者张红明, 李季, 王佛松, 王献红 申请人:中国科学院长春应用化学研究所