一种低收缩抗静电松套管用PBT料及其制备方法与流程

本发明属于光缆，具体涉及一种低收缩抗静电松套管用pbt料及其制备方法。

背景技术：

1、松套管作为光缆中容纳光纤的核心构件，其在生产和使用中面临的两个主要缺陷-收缩与静电问题，是影响光缆长期可靠性及传输性能的关键因素。

2、松套管的收缩现象，本质上是材料内应力释放与高分子链段热运动共同作用的结果，其成因复杂，贯穿于材料选择、挤塑工艺直至光缆服役的全周期。从材料特性看，以聚对苯二甲酸丁二醇酯（pbt）为代表的松套管基材，其分子链在挤塑成型过程中被强行取向和拉伸，导致内部储存了巨大的内应力，当后续受到温度变化影响时，分子链会向更稳定的蜷曲状态回复，宏观上表现为套管的尺寸收缩。实验数据表明，pbt松套管在经历从+60℃到-60℃的温度循环后，其回缩率可在-1.4‰至7.8‰之间大幅波动，且在低温区（如-40℃）收缩尤为显著，这直接印证了温度是诱导收缩的关键外部因素，而这种收缩若不受控，则极易导致光纤受力弯曲，增加传输损耗甚至引发通信中断。在工艺控制层面，光纤在松套管内的“余长”-即光纤长度相对于套管长度的多余量，其稳定性与后收缩直接耦合，套塑生产线的速度、冷却水槽的温差以及pbt材料自身的结晶度，都会影响套管的冷却收缩行为，进而改变光纤余长，例如生产线速度过快会导致套管冷却不充分，后收缩增大，造成光纤余长的不可控变化。针对这一顽固缺陷，工业界已从材料和工艺两方面探索解决方案，材料改性方面，通过共混改性（如添加聚丙烯或增容剂）来调整pbt的结晶与流变性能，或采用新型紧压工艺来强制抵消收缩应力，均可有效降低后收缩至接近为零的水平。

3、与收缩缺陷并存的另一大挑战，则是全干式松套管结构中日益凸显的静电吸附问题，由于传统油膏填充被阻水粉或阻水纱取代，塑料松套管优异的绝缘性导致静电荷难以释放，由此产生的静电会强烈吸附管内光纤或阻水元件，造成光纤贴壁、堆积以及余长分布不均，并因摩擦阻力增大而引入附加传输损耗。为消除这一静电危害，实践中最直接的策略是在松套管材料配方中引入抗静电组分，例如添加石墨粉、石墨烯等导电填料或专用抗静电剂，同时复配润滑剂（如硅酮）以减小光纤与管壁的摩擦，从而双管齐下地保证光纤在套管内的自由运动状态和余长稳定性。

4、综上所述，松套管的收缩与静电缺陷虽表现形式不同，前者源于材料的热力学特性，后者起因于电荷的物理积累，但两者最终都指向对光纤微弯损耗和余长控制的破坏，其解决思路也殊途同归-均需依赖于对高分子材料科学的深入理解、精密的生产工艺调控以及功能性助剂的合理应用，任何单一环节的疏忽都可能演变为光缆长期运行中的质量隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低收缩抗静电松套管用pbt料及其制备方法。

2、一种低收缩抗静电松套管用pbt料，由如下重量份数的组分制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯100-200份、阻燃剂30-50份、成核剂0.5-1.5份、抗静电剂2-8份、润滑剂1-3份。

3、所述聚对苯二甲酸丁二醇酯粘度为0.75-0.88。

4、所述阻燃剂为氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵、磷酸三苯酯、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或几种。

5、所述成核剂为二[4-(1,1-二甲基乙基)苯甲酰-氧]氢氧化铝（cas号：13170-05-3）和聚乙烯基环戊烷按照质量比（1-3）：1混合的混合物。

6、所述抗静电剂为甲基三羟乙基甲基硫酸铵和非离子型抗静电剂按照质量比1：（1-3）混合的混合物。

7、所述非离子型抗静电剂的制备方法为：将季戊四醇硬脂酸酯和三硬脂酸甘油酯投入反应釜中，充入氮气使负压控制在0.02-0.06mpa，升温至120-140℃，搅拌下反应30-50min后降温至100-110℃，制得非离子型抗静电剂；所述三硬脂酸甘油酯和季戊四醇硬脂酸酯的重量比为（2-5）：1。

8、所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡中的一种或几种。

9、所述低收缩抗静电松套管用pbt料的制备方法，按照如下步骤进行：将聚对苯二甲酸丁二醇酯、阻燃剂、成核剂、抗静电剂、润滑剂加入高速混合机中，在2500-3000rpm/min的转速下高速混合5-10min，搅拌均匀后出料，得到混合物料；将混合物料通过双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，获得pbt料。

10、所述挤出制备工艺的参数：螺杆转速：50-100r/min；温度设置：第一温区：170-190℃；第二温区：200-210℃；第三温区：210-220℃；第四温区：200-210℃；第五温区：190-200℃；第六温区：190-200℃；模头温度：220-240℃。

11、本发明的有益效果：本发明制备的pbt料适合用于松套管，具有低收缩抗静电的优点。pbt料组分中二[4-(1,1-二甲基乙基)苯甲酰-氧]氢氧化铝和聚乙烯基环戊烷的组合使用，提高了材料的抗收缩性能，甲基三羟乙基甲基硫酸铵和非离子型抗静电剂组合使用，提高了材料的抗静电性能，且协同增效。

1.一种低收缩抗静电松套管用pbt料，其特征在于，由如下重量份数的组分制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯100-200份、阻燃剂30-50份、成核剂0.5-1.5份、抗静电剂2-8份、润滑剂1-3份。

2.根据权利要求1所述低收缩抗静电松套管用pbt料，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯粘度为0.75-0.88。

3.根据权利要求1所述低收缩抗静电松套管用pbt料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵、磷酸三苯酯、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述低收缩抗静电松套管用pbt料，其特征在于，所述成核剂为二[4-(1,1-二甲基乙基)苯甲酰-氧]氢氧化铝和聚乙烯基环戊烷按照质量比（1-3）：1混合的混合物。

5.根据权利要求1所述低收缩抗静电松套管用pbt料，其特征在于，所述抗静电剂为甲基三羟乙基甲基硫酸铵和非离子型抗静电剂按照质量比1：（1-3）混合的混合物。

6.根据权利要求5所述低收缩抗静电松套管用pbt料，其特征在于，所述非离子型抗静电剂的制备方法为：将季戊四醇硬脂酸酯和三硬脂酸甘油酯投入反应釜中，充入氮气使负压控制在0.02-0.06mpa，升温至120-140℃，搅拌下反应30-50min后降温至100-110℃，制得非离子型抗静电剂；所述三硬脂酸甘油酯和季戊四醇硬脂酸酯的重量比为（2-5）：1。

7.根据权利要求1所述低收缩抗静电松套管用pbt料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡中的一种或几种。

8.权利要求1所述低收缩抗静电松套管用pbt料的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：将聚对苯二甲酸丁二醇酯、阻燃剂、成核剂、抗静电剂、润滑剂加入高速混合机中，在2500-3000rpm/min的转速下高速混合5-10min，搅拌均匀后出料，得到混合物料；将混合物料通过双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，获得pbt料。

9.根据权利要求8所述低收缩抗静电松套管用pbt料的制备方法，其特征在于，所述挤出制备工艺的参数：螺杆转速：50-100r/min；温度设置：第一温区：170-190℃；第二温区：200-210℃；第三温区：210-220℃；第四温区：200-210℃；第五温区：190-200℃；第六温区：190-200℃；模头温度：220-240℃。