一种防水应急光缆的制作方法

本发明涉及光缆技术领域，尤其涉及一种防水应急光缆。

背景技术：

应急光缆因轻便、便捷、快速的优点常常用在在消防、抢险、救灾等紧急场合，其使用环境往往也比较卑劣，因而对光缆的各方面性能要求也较高，尤其是防水性，良好的防水、阻水性能才能保证消防、抢险、自然灾害的救灾过程中保证通信的正常，进而提高救灾的效率。现有防水应急光缆常采用阻水油膏、阻水纱提高光缆防水性能，但是光缆需求油膏的填充量大，导致光缆自重大，影响光缆机械性能，且会导致光缆各元件摩擦力较小，导致相对滑动，极容易发生事故，且易污染环境；而阻水纱易出现掉粉，且阻水性能有待加强。

技术实现要素：

本发明提出了对应急光缆中包带材料进行改性，将丙烯酸钠和羟基丙烯酸酯进行快速乳液聚合聚合，降低了芯材的交联度，提高了包带的高吸水性，同时采用二甲基丙烯酸甘油酯作为第二交联剂，在芯材外围交联形成交联相对紧密的壳层结构，提高溶胀后抗压性能。

本发明提出的一种防水应急光缆，包括紧套光纤、非金属加强键、包带、内护套层、编织、外护套，其中，若干个紧套光纤设置在外护套内侧并与非金属加强键胶合，紧套光纤和外护套之间依次设置包带、芳纶、内护套层、编织；所述包带由阻水材料制成，阻水材料的原料按重量份包括：丙烯酸钠80-100份、羟基丙烯酸酯30-40份、引发剂0.5-1份、交联剂2-4份、二甲基丙烯酸甘油酯1-2份、环己烷150-200份、蒸馏水100-120份。

优选地，羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或两种以上混合物。

优选地，引发剂为过硫酸钾和/或过硫酸钠。

优选地，交联剂为二丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、n-羟甲基丙烯酸酯的一种。

优选地，阻水材料的制备方法包括如下步骤：将丙烯酸钠、羟基丙烯酸酯、引发剂、交联剂、蒸馏水搅拌均匀得到混合液，向环己烷中通入氮气，加入混合液，升温至100-120℃，反应10-20min，降温至70-80℃，加入二甲基丙烯酸甘油，继续反应1-2h得到阻水材料。

优选地，阻水材料的制备过程中，5min内升温至100-120℃。

优选地，所述非金属加强键由纤维增强塑料或芳纶纤维制成。

优选地，所述内层护套和外护套均由低烟无卤阻燃聚乙烯制成。

本发明对应急光缆中包带材料进行改性，提高了包带的阻水防水性能，其中，阻水材料由丙烯酸钠和羟基丙烯酸酯两类单体聚合得到，丙烯酸钠具有良好的亲水性，吸水性能好，羟基丙烯酸酯具有很好的反应活性，在高温下与丙烯酸快速具有获得具有疏松结构的共聚物，提高了材料的吸水性能。由于丙烯酸钠和羟基丙烯酸酯在双官能团交联剂的作用下具有很高的反应活性，在水体系中不易控制反应速度，进一步地，本发明采用乳液聚合，既保证单体快速反应得到低交联结构保证吸水性能，又能够有效控制反应速度提高反应产率。领完通过乳液具有获得疏松芯材，为了保证包带整体的力学性能和吸水溶胀后抗压性能，进一步地采用二甲基丙烯酸甘油酯作为第二交联剂，在芯材外围交联形成交联相对紧密的壳层结构，如此一来外紧内松的结构不仅保证光缆遇水时能够有效吸水周围水分以避免水分渗透进入缆芯，同时表层紧密结构提高了包带抗溶胀性能，吸水后能够保持很好的力学性能，实现对光缆更佳保护效果。

附图说明

图1为本发明提出的防水应急光缆结构示意图。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种防水应急光缆，包括紧套光纤、非金属加强键、包带、内护套层、编织、外护套，其中，若干个紧套光纤设置在外护套内侧并与非金属加强键胶合，紧套光纤和外护套之间依次设置包带、芳纶、内护套层、编织；

所述非金属加强键由纤维增强塑料制成；

所述内层护套和外护套均由低烟无卤阻燃聚乙烯制成；

所述包带由阻水材料制成，阻水材料的原料按重量份包括：丙烯酸钠80份、丙烯酸羟乙酯30份、过硫酸钾0.5份、二丙烯酸丙二醇酯4份、二甲基丙烯酸甘油酯1份、环己烷200份、蒸馏水100份；

阻水材料的制备方法包括如下步骤：将丙烯酸钠、羟基丙烯酸酯、引发剂、交联剂、蒸馏水搅拌均匀得到混合液，向环己烷中通入氮气，加入混合液，5min内升温至100℃，反应10min，降温至70℃，加入二甲基丙烯酸甘油，继续反应2h得到阻水材料。

实施例2

一种防水应急光缆，包括紧套光纤、非金属加强键、包带、内护套层、编织、外护套，其中，若干个紧套光纤设置在外护套内侧并与非金属加强键胶合，紧套光纤和外护套之间依次设置包带、芳纶、内护套层、编织；

所述非金属加强键由芳纶纤维制成；

所述内层护套和外护套均由低烟无卤阻燃聚乙烯制成；

所述包带由阻水材料制成，阻水材料的原料按重量份包括：丙烯酸钠100份、丙烯酸羟丙酯40份、过硫酸钠1份、二甲基丙烯酸乙二醇酯2份、二甲基丙烯酸甘油酯2份、环己烷150份、蒸馏水120份；

阻水材料的制备方法包括如下步骤：将丙烯酸钠、羟基丙烯酸酯、引发剂、交联剂、蒸馏水搅拌均匀得到混合液，向环己烷中通入氮气，加入混合液，5min内升温至100℃，反应20min，降温至70℃，加入二甲基丙烯酸甘油，继续反应2h得到阻水材料。

实施例3

一种防水应急光缆，包括紧套光纤、非金属加强键、包带、内护套层、编织、外护套，其中，若干个紧套光纤设置在外护套内侧并与非金属加强键胶合，紧套光纤和外护套之间依次设置包带、芳纶、内护套层、编织；

所述非金属加强键由芳纶纤维制成；

所述内层护套和外护套均由低烟无卤阻燃聚乙烯制成；

所述包带由阻水材料制成，阻水材料的原料按重量份包括：丙烯酸钠90份、甲基丙烯酸羟乙酯35份、过硫酸钾0.7份、二甲基丙烯酸丙二醇酯3份、二甲基丙烯酸甘油酯1.5份、环己烷180份、蒸馏水110份；

阻水材料的制备方法包括如下步骤：将丙烯酸钠、羟基丙烯酸酯、引发剂、交联剂、蒸馏水搅拌均匀得到混合液，向环己烷中通入氮气，加入混合液，5min内升温至110℃，反应15min，降温至75℃，加入二甲基丙烯酸甘油，继续反应1.5h得到阻水材料。

实施例4

一种防水应急光缆，包括紧套光纤、非金属加强键、包带、内护套层、编织、外护套，其中，若干个紧套光纤设置在外护套内侧并与非金属加强键胶合，紧套光纤和外护套之间依次设置包带、芳纶、内护套层、编织；

所述非金属加强键由芳纶纤维制成；

所述内层护套和外护套均由低烟无卤阻燃聚乙烯制成；

所述包带由阻水材料制成，阻水材料的原料按重量份包括：丙烯酸钠95份、甲基丙烯酸羟乙酯20份、甲基丙烯酸羟乙酯15份、过硫酸钾0.8份、n-羟甲基丙烯酸酯3.5份、二甲基丙烯酸甘油酯1.5份、环己烷180份、蒸馏水110份；

阻水材料的制备方法包括如下步骤：将丙烯酸钠、羟基丙烯酸酯、引发剂、交联剂、蒸馏水搅拌均匀得到混合液，向环己烷中通入氮气，加入混合液，5min内升温至110℃，反应15min，降温至75℃，加入二甲基丙烯酸甘油，继续反应1.5h得到阻水材料。

对照例1

一种防水应急光缆，包括紧套光纤、非金属加强键、包带、内护套层、编织、外护套，其中，若干个紧套光纤设置在外护套内侧并与非金属加强键胶合，紧套光纤和外护套之间依次设置包带、芳纶、内护套层、编织；

所述非金属加强键由芳纶纤维制成；

所述内层护套和外护套均由低烟无卤阻燃聚乙烯制成；

所述包带由阻水材料制成，阻水材料的原料按重量份包括：丙烯酸钠95份、甲基丙烯酸羟乙酯20份、甲基丙烯酸羟乙酯15份、过硫酸钾0.8份、n-羟甲基丙烯酸酯3.5份、二甲基丙烯酸甘油酯1.5份、环己烷180份、蒸馏水110份；

阻水材料的制备方法包括如下步骤：将丙烯酸钠、羟基丙烯酸酯、引发剂、交联剂、蒸馏水搅拌均匀得到混合液，向环己烷中通入氮气，加入混合液，升温至70℃，反应1h，降温至60℃，加入二甲基丙烯酸甘油，继续反应1.5h得到阻水材料。

对照例2

一种防水应急光缆，包括紧套光纤、非金属加强键、包带、内护套层、编织、外护套，其中，若干个紧套光纤设置在外护套内侧并与非金属加强键胶合，紧套光纤和外护套之间依次设置包带、芳纶、内护套层、编织；

所述非金属加强键由芳纶纤维制成；

所述内层护套和外护套均由低烟无卤阻燃聚乙烯制成；

所述包带由阻水材料制成，阻水材料的原料按重量份包括：丙烯酸钠95份、甲基丙烯酸羟乙酯20份、甲基丙烯酸羟乙酯15份、过硫酸钾0.8份、n-羟甲基丙烯酸酯3.5份、环己烷180份、蒸馏水110份；

阻水材料的制备方法包括如下步骤：将丙烯酸钠、羟基丙烯酸酯、引发剂、交联剂、蒸馏水搅拌均匀得到混合液，向环己烷中通入氮气，加入混合液，5min内升温至110℃，反应30min，得到阻水材料。

将实施例1-3和对照例1-2所得阻水材料进行吸水性能进行测试，测试结果如下表所示：

从上述性数据可以看出，本发明对应急光缆中包带材料进行改性，提高了包带的阻水防水性能，其中，阻水材料由丙烯酸钠和羟基丙烯酸酯两类单体聚合得到，丙烯酸钠具有良好的亲水性，吸水性能好，羟基丙烯酸酯具有很好的反应活性，在高温下与丙烯酸快速具有获得具有疏松结构的共聚物，提高了材料的吸水性能。由于丙烯酸钠和羟基丙烯酸酯在双官能团交联剂的作用下具有很高的反应活性，在水体系中不易控制反应速度，进一步地，本发明采用乳液聚合，既保证单体快速反应得到低交联结构保证吸水性能，又能够有效控制反应速度提高反应产率。领完通过乳液具有获得疏松芯材，为了保证包带整体的力学性能和吸水溶胀后抗压性能，进一步地采用二甲基丙烯酸甘油酯作为第二交联剂，在芯材外围交联形成交联相对紧密的壳层结构，如此一来外紧内松的结构不仅保证光缆遇水时能够有效吸水周围水分以避免水分渗透进入缆芯，同时表层紧密结构提高了包带抗溶胀性能，吸水后能够保持很好的力学性能，实现对光缆更佳保护效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。