本实用新型涉及光通信领域，特别涉及一种耐高温阻燃光纤光缆。
背景技术：
根据“十三五”规划中的宽带建设规划，光通信投资成为“十三五”期间的插片盒式光分路器之一。光通信行业将会明显受益于运营商资本性支出结构性倾斜，光通信产业在“十三五”期间将有爆发性的增长。光配线网(ODN)是基于无源光网络技术，通过光分路器为光线路终端(OLT)与光网络单元(ONU)之间提供光传输通道，紧包光纤是光传输网络中的一种基础传输单元。
光纤光缆的运用场所越来越多。发生火灾时，普通光缆抗压抗拉性能差、不阻燃不耐火等的缺点，使其除了会受到大火侵害，还会因重物敲击、脱落物冲击等，在救援过程中消防水喷淋等情况的出现，使光缆受到损害，影响传输性能，甚至致使信号传输中断。而燃烧时产生大量的酸气烟雾，直接损害人体健康。一般的耐火光缆中采用层绞式结构，纤膏和金属带作为阻水及耐火元件，虽然克服了普通光缆的部分缺点，但是也增加了因纤膏使用损害人体健康、污染环境等新问题的出现，且缆芯层绞及金属带耐火不但使光缆尺寸大，也增加了光缆的重量，对于光缆的安装施工极为不便。
现有的光纤使用普通含锗光纤纤芯，辐射物质与锗相互作用导致光信号大大衰减，因此普通含锗光纤无法再高辐射环境下使用；传统的紧包光纤采用PVC材质，PVC材料的支化度较小，相对密度1.4左右，玻璃化温度77～90℃，170℃左右开始分解，对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，传统的紧包光纤可靠性较低，对光和热的稳定性差，不适用于高温的特殊环境。
传统的光缆护套采用聚乙烯，聚乙烯的熔点为100～130℃其耐低温性能优良，在﹣60℃下仍可保持良好的力学性能，其使用温度在80～110℃。因此传统的光缆护套阻燃性较差，不适用于高温特殊环境。
技术实现要素：
本实用新型为解决现有技术的上述缺陷，提供一种耐高温阻燃光纤光缆。
本实用新型提供一种耐高温阻燃光纤光缆，包括多个紧包光纤，所述紧包光纤外表面设有芳纶填充体，所述芳纶填充体的外表面从内至外依次设有耐高温防水层、聚酰亚胺涂层和LCP护套；所述紧包光纤包括纤芯，所述纤芯表面依次涂覆有TPEE涂层和防辐射涂层。
其中，所述耐高温防水层为聚四氟乙烯薄膜。
其中，所述聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.08～0.2mm。
其中，所述LCP护套的厚度为1～3mm。
其中，所述TPEE涂层的厚度为0.025～0.05mm。
其中，所述紧包光纤的数量为2～40。
其中，所述紧包光纤的直径为0.3～0.35mm。
本实用新型提供的耐高温阻燃光纤光缆，与现有技术相比，具有以下优点：
(1)光缆内部的紧包光纤纤芯表面依次涂覆有TPEE涂层和防辐射涂层，TPEE涂层具有良好的环境稳定性，能够适应﹣60～200℃的高温环境，防辐射涂层保证了紧包光纤在高辐射环境下正常使用。提高了紧包光纤的耐高温阻燃特性，提升了紧包光纤的可靠性和强度，从而提升了紧包光纤的使用寿命。
(2)紧包光纤周围设有芳纶填充体，芳纶质量轻而强度高，可以在205℃下正常工作，利用芳纶填充体代替纤膏填充到紧包光纤周围表面，能够增强光缆的强度，减小光缆的重量，并提高光纤光缆的耐高温阻燃性能。
(3)在芳纶填充体的外表面设置耐高温防水层，避免光缆意外渗水就会导致整条链路渗水报废。
(4)在耐高温防水层外层设有聚酰亚胺涂层，长期使用温度范围﹣200～300℃，无明显熔点，具有高绝缘性能，将聚酰亚胺作为光纤光缆的涂层，增强光缆的耐低温和耐高温性能。
(5)利用LCP护套包覆在光纤光缆的外层，LCP在连续使用温度为200-300℃时，其电性能不受影响，间断使用温度可达316℃左右；LCP具有突出的耐腐蚀性能，LCP制品在浓度为90％酸及浓度为50％碱存在下不会受到侵蚀，与传统光缆采用的聚乙烯作为护套相比，提高了光缆的强度和耐高温性能，在高温恶劣条件(例如火灾)下使光缆的性能不受影响，提高光缆的使用寿命。
(6)本实用新型提供的耐高温阻燃光纤光缆，使用材料的工作温度都不小于200℃，与传统的光缆采用熔点为100～130℃的聚乙烯护套相比，提高了光纤光缆的强度和可靠性，并且显著提升了光纤光缆的耐高温阻燃特性，使光纤光缆在高温特殊环境下不失效，提高了光纤光缆的使用寿命。
附图说明
图1为根据本实用新型实施例提供的耐高温阻燃光纤光缆的结构示意图；
图2为根据本实用新型实施例提供的紧包光纤的结构示意图；
图中，1、纤芯；2、TPEE涂层；3、防辐射涂层；4、芳纶填充体；5、耐高温防水层；6、聚酰亚胺涂层；7、LCP护套。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1为根据本实用新型实施例提供的耐高温阻燃光纤光缆的结构示意图，如图1所示，该耐高温阻燃光纤光缆包括多个紧包光纤，所述紧包光纤外表面设有芳纶填充体4，所述芳纶填充体4的外表面从内至外依次设有耐高温防水层5、聚酰亚胺涂层6和LCP护套7；所述紧包光纤包括纤芯1，所述纤芯1表面依次涂覆有TPEE涂层2和防辐射涂层3。
具体地，参照图1，本实施例中紧包光纤包括纤芯1，所述纤芯1表面依次涂覆有TPEE涂层2和防辐射涂层3，TPEE涂层2具有良好的环境稳定性，能够适应﹣60～200℃的高温环境，防辐射涂层3保证了紧包光纤在高辐射环境下正常使用。两个紧包光纤周围设有芳纶填充体4，芳纶全称为“聚苯二甲酰苯二胺”，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，芳纶的强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下不分解也不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。芳纶质量轻而强度高，可以在205℃下正常工作，利用芳纶填充体4代替纤膏填充到紧包光纤周围表面，能够增强光缆的强度，减小光缆的重量，并使光纤光缆具有良好的耐高温阻燃性能。
进一步地，芳纶填充体4的外表面从内至外依次设有耐高温防水层5、聚酰亚胺涂层6和LCP护套7。在芳纶填充体4的外表面设置耐高温防水层5，避免光缆意外渗水就会导致整条链路渗水报废。在耐高温防水层5外层设有聚酰亚胺涂层6，聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围﹣200～300℃，无明显熔点，具有高绝缘性能，将聚酰亚胺作为光纤光缆的涂层，增强光缆的耐低温和耐高温性能，聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能，其薄膜在5×109rad快电子辐照后强度保持率为90％，增强光缆的耐辐照性能。
进一步地，聚酰亚胺涂层6的外层设有LCP护套7，LCP护套7是利用LCP塑胶原料加工形成，LCP塑胶原料具有优异的耐热性能和成型加工性能，代表性的成型周期为10秒～30秒。LCP塑胶原料的拉伸强度和弯曲模量可超过10年来发展起来的各种热塑性工程塑料。机械性能、尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、阻燃性、加工性良好，耐热性好，热膨胀系数较低。LCP塑胶原料其具有高强度、高刚性、耐高温、电绝缘性等十分优良，被用于电子、电气、光导纤维、汽车及宇航等领域。LCP在连续使用温度为200-300℃时，其电性能不受影响，间断使用温度可达316℃左右；LCP具有突出的耐腐蚀性能，LCP制品在浓度为90％酸及浓度为50％碱存在下不会受到侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。利用LCP护套7包覆在光纤光缆的外层，与传统光缆采用的聚乙烯相比，提高了光缆的强度和耐高温性能，在高温恶劣条件(例如火灾)下使光缆的性能不受影响，提高光缆的使用寿命。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述耐高温防水层5为聚四氟乙烯薄膜。聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有良好的密封性和耐高温特性；聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的场合，有密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化能力、耐温优异能够在﹣180～250℃长期工作；它还具有良好的机械韧性和电绝缘性，可以抵抗1500伏高压电。使用聚四氟乙烯薄膜作为耐高温防水层5，提高光纤光缆的密封性，避免光缆意外渗水就会导致整条链路渗水报废。与常规的防水材料相比，聚四氟乙烯薄膜能够在﹣180～250℃长期工作，并且几乎不溶于所有的溶剂，增强了光缆的耐高温性能和耐腐蚀性能，提高了光缆的使用寿命。
本实用新型利用芳纶填充体填充在紧包光纤表面，增强了光纤光缆的可靠性和密封性；将聚四氟乙烯薄膜设置在芳纶填充体外层作为耐高温防水层，进一步提高了光纤光缆的密封性能和防水性，避免光缆意外渗水导致整条链路渗水报废；聚四氟乙烯薄膜几乎不溶于所有的溶剂，提高了光缆的耐腐蚀性，避免光缆的缆芯被溶剂腐蚀。因此在芳纶填充体外层再增设一层致密性良好的聚四氟乙烯薄膜，不仅能够增强光纤光缆的密封性和防水性，还能够增强光纤光缆的机械强度，避免紧包光纤受外力作用而损坏的情况。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.08～0.2mm。目前工业生产的聚四氟乙烯薄膜的厚度通常为0.02～0.5mm，优选的，本实施例采用的聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.08～0.2mm，在保证光缆耐高温防水层5的密封性的前提下适当降低厚度，减小光缆的质量，节约成本。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述LCP护套7的厚度为1～3mm。LCP护套7包覆在光纤光缆的最外层，与传统光缆采用的聚乙烯相比，提高了光缆的强度和耐高温性能，在高温恶劣条件(例如火灾)下使光缆的性能不受影响。优选的，本实施例采用3mm的LCP护套7，适当提高LCP护套7的厚度，提高光缆的强度，进一步提高光缆的使用寿命。
本实用新型在聚四氟乙烯薄膜的外层依次设置聚酰亚胺涂层和LCP护套，提高了光缆的绝缘性和强度，与传统光缆采用的聚乙烯(熔点约100℃)相比，聚酰亚胺涂层和LCP护套能够在300℃的条件下长期使用，提高了光纤光缆的耐高温阻燃性能，在高温恶劣条件(例如火灾)下使光缆的性能不受影响，提高光缆的使用寿命。聚酰亚胺涂层在恶劣条件下不易脆裂，使LCP护套和聚四氟乙烯薄膜之间的结合更加稳定，增强光纤光缆的使用可靠性和稳定性。
图2为根据本实用新型实施例提供的紧包光纤的结构示意图，参照图2，该紧包光纤包括纤芯1以及涂覆在所述纤芯1表面的TPEE涂层2，所述TPEE涂层2表面涂覆有防辐射涂层3。
紧包光纤是具有紧套二次被覆结构的单模或多模光纤称为紧套光纤或者，是在裸光纤的一次被覆光纤(UV光纤)上直接二次套塑料(PVC/PVDF/LSZH/Hytrel)等制造而成的，紧套光纤的外径标称通常为0.6mm和0.9mm两种，是制造各种室内光缆的基本元件，也可单独使用，二次被覆各种材料的紧套光纤可直接做尾纤，用于各类光有源或无源器件的连接，仪表和终端设备的连接等。
具体地，紧包光纤的表面涂覆有TPEE涂层2，TPEE(热塑性聚酯弹性体)是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物。其中聚醚软段和未结晶的聚酯形成无定形相聚酯硬段部分结晶形成结晶微区，起物理交联点的作用。TPEE具有橡胶的弹性和工程塑料的强度；软段赋予它弹性，硬段赋予它加工性能；与橡胶相比，它具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程料相比，同样具有强度高的特点，而柔韧性和动态力学性能更好。TPEE具有极佳的耐油性，在室温下能耐大多数极性液体化学介质(如酸、碱、胺二醇类化合物)；TPEE具有优异的耐热性能，TPEE在110～140℃连续加热10h基本不失重，在160℃和180℃分别加热10h，失重仅为0.05％和0.1％，因而TPEE可在150℃以上使用，其拉伸强度远远高于TPU,此外TPEE还具有出色的耐低温性能，大部分TPEE可在﹣40℃下长期使用。由于TPEE在高、低温时表现出的均衡性能，它的工作温度范围非常宽，可在﹣60～200℃使用。TPEE的结构强度为硫化橡胶的2-6倍，具有耐磨、耐曲挠、耐油等优点。相对密度为1.2左右，机械强度好，拉伸强度大于30Mpa，弹性为工程塑料的3-6倍，弯曲强度和撕裂强度分别为天然橡胶的6-12倍以及2-10倍；在低温下，弹性恢复性好。
进一步地，参照图2，TPEE涂层2表面涂覆有防辐射涂层3，防辐射涂层3的材料为铅硼聚乙烯复合屏蔽材料，传统的紧包光纤使用普通含锗光纤纤芯1，辐射物质与锗相互作用导致光信号大大衰减。本实用新型提供的紧包光纤在TPEE涂层2的外层涂覆防辐射涂层3，通过防辐射涂层3来吸收或反射外界辐射，避免了辐射物质与紧包光纤的纤芯1内的锗相互作用导致的光信号衰减，保证了紧包光纤在高辐射环境下正常使用。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述紧包光纤的数量为2～40，紧包光纤均匀布置在光缆的缆芯内。优选的，本实施例中紧包光纤的数量为2个。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述TPEE涂层的厚度为0.025～0.05mm。TPEE涂层与传统的热塑性弹性体相比，TPEE的模量比相同硬度的其它热塑性弹性体高，使用TPEE代替PVC等传统的光纤涂覆材料，在可靠性达到要求的前提下可以减少材料用量，从而缩小紧包光纤的体积，降低成本，使紧包光纤敷设更方便。
在本实用新型的一个优选实施例中，采用模具将TPEE挤塑成型为TPEE涂层2。TPEE具有良好的熔融稳定性和充分的热塑性，易于工业化加工生产，采用各种热塑性加工的工艺，例如挤塑、注射、吹塑或熔融浇塑成型等，都能得到性能优异的产品。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述紧包光纤的直径为0.3～0.35mm。紧包光纤采用TPEE涂层2涂覆在纤芯1表面，TPEE涂层与传统的热塑性弹性体相比，TPEE的模量比相同硬度的其它热塑性弹性体高，使用TPEE代替PVC等传统的光纤涂覆材料，在可靠性达到要求的前提下可以减少材料用量，缩小紧包光纤的体积。传统的紧包光纤采用PVC或LSZH涂覆材料，直径通常为0.6mm～0.9mm。本实用新型提供的紧包光纤的直径为0.3～0.35mm，体积更小，易于生产、运输和敷设。
在本实用新型的一个优选实施例中，紧包光纤的拉伸强度大于30Mpa。与传统的紧包光纤采用PVC或LSZH相比，本实用新型采用TPEE涂覆在纤芯表面，使紧包光纤具有更大的拉伸强度，实验得知，TPEE的拉伸强度为天然橡胶的2～6倍，紧包光纤的拉伸强度大于30Mpa，使紧包光纤可靠性更高，不易断裂。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然能够对前述各个实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各个实施例技术方案的精神和范围。