一种高纯度低损耗光缆用光纤及其制备方法与流程

1.本发明涉及光传输材料领域，具体为一种高纯度低损耗光缆用光纤及其制备方法。


背景技术：

2.21世纪人类社会正步入信息时代，人们对信息交换的要求正在与日俱增。世界范围内通讯与信息共享的趋势，使得人们对信息容量大的光纤系统作为传播媒介的通讯系统的需求越来越迫切，故许多国家正在实施或正在计划实施信息高速公路工程。目前，以有机物为材料的光纤系统应用广泛，塑料光纤(plasticoptcalfiber，即pof)用于光信息传播有着玻璃光纤所无法比拟的优点，如它具有大直径、重量轻、易于加工、成本低、藕合效率高、良好的柔软性等，此外还具有优异的耐辐射性能。
3.有机光纤即塑料光纤，是用高透明的非结晶型各向同性聚合物制备而得。塑料光纤虽然比石英光纤便宜很多，但也存在一些缺点，比如损耗高，内芯和外壳在外力的作用下产生滑移，力学性能不佳等缺点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高纯度低损耗光缆用光纤及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.一种高纯度低损耗光缆用光纤，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：5～16份改性聚甲基丙烯酸甲酯，10～20份改性聚苯乙烯。
6.优选的，改性聚甲基丙烯酸甲酯是将纳米纤维素接枝在聚甲基丙烯酸甲酯上制得。
7.优选的，所述改性聚苯乙烯由聚苯乙烯复合改性埃洛石纳米管制得。
8.优选的，所述改性埃洛石纳米管是先将埃洛石纳米管经二乙醇胺处理，再与超细碳酸钙复合，最后用聚丙烯酰胺进行包覆制得。
9.优选的，一种高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法，制备方法为：改性聚甲基丙烯酸甲酯制备，改性埃洛石纳米管制备，改性聚苯乙烯制备，高纯度低损耗光缆用光纤制备。
10.优选的，所述一种高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法，包括以下具体步骤：
11.(1)将活化纳米纤维素与二甲基亚砜按质量比1：10～1：15混合均匀，加入活化纳米纤维素质量5～8倍的聚甲基丙烯酸甲酯，在室温、800～1000rpm的条件下搅拌反应20h，制得改性聚甲基丙烯酸甲酯；
12.(2)将埃洛石纳米管悬浮液与超细碳酸钙混合按质量比15：1～20：1混合，置于球磨机中进行球磨40min，球料比为9：1，球磨后过滤，并向体系中加入超细碳酸钙质量3～5倍的硅烷偶联剂的乙醇溶液，硅烷偶联剂的乙醇溶液为kh560与无水乙醇按质量比1：20混合制得，搅拌均匀后，用质量分数为10％的碳酸氢钠溶液调节ph至9～10，离心并干燥至恒重，研磨过100目筛，制得预改性埃洛石纳米管；
13.(3)将阳离子聚丙烯酰胺与二甲基亚砜按质量比1：5～1：8混合均匀后，加入阳离子聚丙烯酰胺质量1～1.2倍的预改性埃洛石纳米管，室温、800～1000rpm的条件下搅拌反应5～8h，离心并干燥至恒重制得改性埃洛石纳米管；
14.(4)将聚苯乙烯粉末分散于聚苯乙烯粉末质量20～30倍的去离子水中，加入聚苯乙烯粉末质量0.02～0.05倍的乳化剂和聚苯乙烯粉末质量0.01～0.02倍的分散剂，搅拌均匀后加入聚苯乙烯粉末质量0.2～0.3倍的改性埃洛石纳米管，升温至100～110℃继续反应，反应时间1～4h小时，制得改性聚苯乙烯；
15.(5)将改性聚苯乙烯通过芯料挤出机熔融塑化，进入芯层料入料口，并通过芯层料分流锥流道进入模芯流道成芯后进入成型模口；将改性聚甲基丙烯酸甲酯通过包层挤出机熔融塑化，进入包层料入料口，并通过包层料分流锥流道进入模盖与模芯间的包层料分流道后进入成型模口，包覆在芯周边，再经过牵引、收卷、切割包装，制得高纯度低损耗光缆用光纤。
16.优选的，上述步骤(1)中：活化纳米纤维素的制备方法为：将丙烯酸与二氯甲烷按质量比1：10混合置于三口瓶中，搅拌均匀后加入丙烯酸质量0.8～1.2倍的羰基二咪唑，每隔1h加入0.25倍羰基二咪唑，室温下反应4h，制得混合液；将纳米纤维素分散在纳米纤维素质量15～20倍的二甲基亚砜中，搅拌均匀后将溶剂置换为与二甲基亚砜等质量的二氯甲烷，制得纳米纤维素溶液，将纳米纤维素溶液与混合液按质量比1：5～1：8混合，室温下反应20h，再用去离子水透析7d，每隔12h更换一次去离子水，制得活化纳米纤维素。
17.优选的，上述步骤(2)中：埃洛石纳米管悬浮液制备过程为：将埃洛石纳米管、二羟甲基丙酸和二氯甲烷按质量比1：0.01：10混合置于三口烧瓶中，用橡胶塞将三口烧瓶密封，用注射器将埃洛石纳米管质量0.4～0.6倍的氯乙酰氯打入三口烧瓶中，反应0.5h后加入埃洛石纳米管质量0.05～0.1倍的三乙胺，冰浴12h后过滤，得滤饼，将滤饼、二乙醇胺和二甲基甲酰胺按质量比1：1：10混合，在120℃下反应5h，用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得埃洛石纳米管悬浮液。
18.优选的，上述步骤(4)中：乳化剂为桂基硫酸钠或氯化烷基硫酸钠中的一种；分散剂为聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸钠中的一种。
19.优选的，上述步骤(5)中：改性聚甲基丙烯酸甲酯与改性聚苯乙烯的质量比为0.5：1～0.8：1；芯料挤出机熔条件为：主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为120℃；包层挤出机条件为主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为160℃。
20.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
21.本发明制备高纯度低损耗光缆用光纤时，改性聚甲基丙烯酸甲酯作为外壳，改性聚苯乙烯为内芯制得，改性聚甲基丙烯酸甲酯是将纳米纤维素接枝在聚甲基丙烯酸甲酯上制得，改性聚苯乙烯由聚苯乙烯复合改性埃洛石纳米管制得；接枝在聚甲基丙烯酸甲酯上的纳米纤维素不仅增强光纤外壳的韧性，还会与改性聚苯乙烯中改性埃洛石纳米管上的聚丙烯酰胺反应，形成共价键，将外壳与内芯紧密连接在一起，防止光纤中的内芯与外壳在外力的作用下产生滑移；
22.制备改性埃洛石纳米管时，将经过二乙醇胺处理的埃洛石纳米管与超细碳酸钙复合，制得预改性埃洛石纳米管，再用聚丙烯酰胺将预改性埃洛石纳米管包覆制得；埃洛石纳米管与超细碳酸钙表面形成氢键，同时超细碳酸钙还会进入到埃洛石纳米管表面的孔隙
中，与埃洛石纳米管的空心管状结构与超细碳酸钙的球形结构相互作用形成一种互穿网络结构，链段运动会受到这种互穿网络结构的限制，从而增强聚合物基体的刚性，在外力作用下，改性埃洛石纳米管可引发聚苯乙烯发生剪切屈服而阻止裂纹进一步扩展，过程中同时吸收大量的冲击能，从而提高光纤的冲击强度；再用聚丙烯酰胺将预改性埃洛石纳米管包覆，阳离子聚丙烯酰胺吸附在带负电的埃洛石纳米管表面，将埃洛石纳米管空心填满的同时，使得在埃洛石纳米管孔隙中的超细碳酸钙被密封形成空腔，防止超细碳酸钙在光纤弯折时从孔隙中溢出，进一步提升光纤的冲击强度，暴露在埃洛石纳米管粒子外的丙烯酰胺链节所含有的酰胺基，还会吸附光产生的自由基生成水，经过二乙醇胺处理的埃洛石纳米管吸水性增强，将埃洛石纳米管层间的结合水去除后，生成的水会被改性埃洛石纳米管吸收在空腔内，减少光产生的水对光纤产生影响，从而减少光纤的损耗，温度升高时还会吸收热量，使温度上升缓慢。
具体实施方式
23.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
24.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的高纯度低损耗光缆用光纤的各指标测试方法如下：
25.衰减性：将实施例1、2与对比例2、3、4制得的高纯度低损耗光缆用光纤进行衰减性测试，衰减测试方法为剪断法，采用波长为650nm的红光光源。
26.拉伸强度、断裂伸长和透光性：将实施例1、2与对比例1、2、3、4制得的高纯度低损耗光缆用光纤进行拉伸强度、断裂伸长和透光性测试并及逆行对比。
27.实施例1
28.一种高纯度低损耗光缆用光纤，按重量份数计，主要包括：
29.5份的改性聚甲基丙烯酸甲酯、10份的改性聚苯乙烯。
30.一种高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法，所述高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法为：
31.(1)将丙烯酸与二氯甲烷按质量比1：10混合置于三口瓶中，搅拌均匀后加入丙烯酸质量0.8倍的羰基二咪唑，每隔1h加入0.25倍羰基二咪唑，室温下反应4h，制得混合液；将纳米纤维素分散在纳米纤维素质量15倍的二甲基亚砜中，搅拌均匀后将溶剂置换为与二甲基亚砜等质量的二氯甲烷，制得纳米纤维素溶液，将纳米纤维素溶液与混合液按质量比1：5混合，室温下反应20h，再用去离子水透析7d，每隔12h更换一次去离子水，制得活化纳米纤维素；将活化纳米纤维素与二甲基亚砜按质量比1：10混合均匀，加入活化纳米纤维素质量5倍的聚甲基丙烯酸甲酯，在室温、800rpm的条件下搅拌反应20h，制得改性聚甲基丙烯酸甲酯；
32.(2)将埃洛石纳米管、二羟甲基丙酸和二氯甲烷按质量比1：0.01：10混合置于三口烧瓶中，用橡胶塞将三口烧瓶密封，用注射器将埃洛石纳米管质量0.4倍的氯乙酰氯打入三口烧瓶中，反应0.5h后加入埃洛石纳米管质量0.05倍的三乙胺，冰浴12h后过滤，得滤饼，将
滤饼、二乙醇胺和二甲基甲酰胺按质量比1：1：10混合，在120℃下反应5h，用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，制得埃洛石纳米管悬浮液；将埃洛石纳米管悬浮液与超细碳酸钙混合按质量比15：1混合，置于球磨机中进行球磨40min，球料比为9：1，球磨后过滤，并向体系中加入超细碳酸钙质量3倍的硅烷偶联剂的乙醇溶液，硅烷偶联剂的乙醇溶液为kh560与无水乙醇按质量比1：20混合制得，搅拌均匀后，用质量分数为10％的碳酸氢钠溶液调节ph至9，离心并干燥至恒重，研磨过100目筛，制得预改性埃洛石纳米管；
33.(3)将阳离子聚丙烯酰胺与二甲基亚砜按质量比1：5混合均匀后，加入阳离子聚丙烯酰胺质量1倍的预改性埃洛石纳米管，室温、800rpm的条件下搅拌反应5h，离心并干燥至恒重制得改性埃洛石纳米管；
34.(4)将聚苯乙烯粉末分散于聚苯乙烯粉末质量20倍的去离子水中，加入聚苯乙烯粉末质量0.02倍的桂基硫酸钠和聚苯乙烯粉末质量0.01倍的聚乙烯醇，搅拌均匀后加入聚苯乙烯粉末质量0.2倍的改性埃洛石纳米管，升温至100℃继续反应，反应时间1h小时，制得改性聚苯乙烯；
35.(5)将改性聚苯乙烯通过芯料挤出机熔融塑化，进入芯层料入料口，并通过芯层料分流锥流道进入模芯流道成芯后进入成型模口；将改性聚甲基丙烯酸甲酯通过包层挤出机熔融塑化，进入包层料入料口，并通过包层料分流锥流道进入模盖与模芯间的包层料分流道后进入成型模口，包覆在芯周边，再经过牵引、收卷、切割包装，制得高纯度低损耗光缆用光纤，改性聚甲基丙烯酸甲酯与改性聚苯乙烯的质量比为0.5：1；芯料挤出机熔条件为：主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为120℃；包层挤出机条件为主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为160℃。
36.实施例2
37.一种高纯度低损耗光缆用光纤，按重量份数计，主要包括：
38.16份的改性聚甲基丙烯酸甲酯、20份的改性聚苯乙烯。
39.一种高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法，所述高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法为：
40.(1)将丙烯酸与二氯甲烷按质量比1：10混合置于三口瓶中，搅拌均匀后加入丙烯酸质量1.2倍的羰基二咪唑，每隔1h加入0.25倍羰基二咪唑，室温下反应4h，制得混合液；将纳米纤维素分散在纳米纤维素质量20倍的二甲基亚砜中，搅拌均匀后将溶剂置换为与二甲基亚砜等质量的二氯甲烷，制得纳米纤维素溶液，将纳米纤维素溶液与混合液按质量比1：8混合，室温下反应20h，再用去离子水透析7d，每隔12h更换一次去离子水，制得活化纳米纤维素；将活化纳米纤维素与二甲基亚砜按质量比1：15混合均匀，加入活化纳米纤维素质量8倍的聚甲基丙烯酸甲酯，在室温、1000rpm的条件下搅拌反应20h，制得改性聚甲基丙烯酸甲酯；
41.(2)将埃洛石纳米管、二羟甲基丙酸和二氯甲烷按质量比1：0.01：10混合置于三口烧瓶中，用橡胶塞将三口烧瓶密封，用注射器将埃洛石纳米管质量0.6倍的氯乙酰氯打入三口烧瓶中，反应0.5h后加入埃洛石纳米管质量0.1倍的三乙胺，冰浴12h后过滤，得滤饼，将滤饼、二乙醇胺和二甲基甲酰胺按质量比1：1：10混合，在120℃下反应5h，用去离子水洗涤5次，干燥至恒重，制得埃洛石纳米管悬浮液；将埃洛石纳米管悬浮液与超细碳酸钙混合按质量比20：1混合，置于球磨机中进行球磨40min，球料比为9：1，球磨后过滤，并向体系中加入
超细碳酸钙质量5倍的硅烷偶联剂的乙醇溶液，硅烷偶联剂的乙醇溶液为kh560与无水乙醇按质量比1：20混合制得，搅拌均匀后，用质量分数为10％的碳酸氢钠溶液调节ph至10，离心并干燥至恒重，研磨过100目筛，制得预改性埃洛石纳米管；
42.(3)将阳离子聚丙烯酰胺与二甲基亚砜按质量比1：8混合均匀后，加入阳离子聚丙烯酰胺质量1.2倍的预改性埃洛石纳米管，室温、1000rpm的条件下搅拌反应5h，离心并干燥至恒重制得改性埃洛石纳米管；
43.(4)将聚苯乙烯粉末分散于聚苯乙烯粉末质量30倍的去离子水中，加入聚苯乙烯粉末质量0.05倍的桂基硫酸钠和聚苯乙烯粉末质量0.02倍的聚乙烯醇，搅拌均匀后加入聚苯乙烯粉末质量0.3倍的改性埃洛石纳米管，升温至100℃继续反应，反应时间1h小时，制得改性聚苯乙烯；
44.(5)将改性聚苯乙烯通过芯料挤出机熔融塑化，进入芯层料入料口，并通过芯层料分流锥流道进入模芯流道成芯后进入成型模口；将改性聚甲基丙烯酸甲酯通过包层挤出机熔融塑化，进入包层料入料口，并通过包层料分流锥流道进入模盖与模芯间的包层料分流道后进入成型模口，包覆在芯周边，再经过牵引、收卷、切割包装，制得高纯度低损耗光缆用光纤，改性聚甲基丙烯酸甲酯与改性聚苯乙烯的质量比为0.8：1；芯料挤出机熔条件为：主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为120℃；包层挤出机条件为主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为160℃。
45.对比例1
46.一种高纯度低损耗光缆用光纤，按重量份数计，主要包括：
47.5份的聚甲基丙烯酸甲酯、10份的改性聚苯乙烯。
48.一种高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法，所述高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法为：
49.(1)将埃洛石纳米管、二羟甲基丙酸和二氯甲烷按质量比1：0.01：10混合置于三口烧瓶中，用橡胶塞将三口烧瓶密封，用注射器将埃洛石纳米管质量0.4倍的氯乙酰氯打入三口烧瓶中，反应0.5h后加入埃洛石纳米管质量0.05倍的三乙胺，冰浴12h后过滤，得滤饼，将滤饼、二乙醇胺和二甲基甲酰胺按质量比1：1：10混合，在120℃下反应5h，用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，制得埃洛石纳米管悬浮液；将埃洛石纳米管悬浮液与超细碳酸钙混合按质量比15：1混合，置于球磨机中进行球磨40min，球料比为9：1，球磨后过滤，并向体系中加入超细碳酸钙质量3倍的硅烷偶联剂的乙醇溶液，硅烷偶联剂的乙醇溶液为kh560与无水乙醇按质量比1：20混合制得，搅拌均匀后，用质量分数为10％的碳酸氢钠溶液调节ph至9，离心并干燥至恒重，研磨过100目筛，制得预改性埃洛石纳米管；
50.(2)将阳离子聚丙烯酰胺与二甲基亚砜按质量比1：5混合均匀后，加入阳离子聚丙烯酰胺质量1倍的预改性埃洛石纳米管，室温、800rpm的条件下搅拌反应5h，离心并干燥至恒重制得改性埃洛石纳米管；
51.(3)将聚苯乙烯粉末分散于聚苯乙烯粉末质量20倍的去离子水中，加入聚苯乙烯粉末质量0.02倍的桂基硫酸钠和聚苯乙烯粉末质量0.01倍的聚乙烯醇，搅拌均匀后加入聚苯乙烯粉末质量0.2倍的改性埃洛石纳米管，升温至100℃继续反应，反应时间1h小时，制得改性聚苯乙烯；
52.(4)将改性聚苯乙烯通过芯料挤出机熔融塑化，进入芯层料入料口，并通过芯层料
分流锥流道进入模芯流道成芯后进入成型模口；将聚甲基丙烯酸甲酯通过包层挤出机熔融塑化，进入包层料入料口，并通过包层料分流锥流道进入模盖与模芯间的包层料分流道后进入成型模口，包覆在芯周边，再经过牵引、收卷、切割包装，制得高纯度低损耗光缆用光纤，聚甲基丙烯酸甲酯与改性聚苯乙烯的质量比为0.5：1；芯料挤出机熔条件为：主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为120℃；包层挤出机条件为主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为160℃。
53.对比例2
54.一种高纯度低损耗光缆用光纤，按重量份数计，主要包括：
55.5份的改性聚甲基丙烯酸甲酯、10份的改性聚苯乙烯。
56.一种高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法，所述高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法为：
57.(1)将丙烯酸与二氯甲烷按质量比1：10混合置于三口瓶中，搅拌均匀后加入丙烯酸质量0.8倍的羰基二咪唑，每隔1h加入0.25倍羰基二咪唑，室温下反应4h，制得混合液；将纳米纤维素分散在纳米纤维素质量15倍的二甲基亚砜中，搅拌均匀后将溶剂置换为与二甲基亚砜等质量的二氯甲烷，制得纳米纤维素溶液，将纳米纤维素溶液与混合液按质量比1：5混合，室温下反应20h，再用去离子水透析7d，每隔12h更换一次去离子水，制得活化纳米纤维素；将活化纳米纤维素与二甲基亚砜按质量比1：10混合均匀，加入活化纳米纤维素质量5倍的聚甲基丙烯酸甲酯，在室温、800rpm的条件下搅拌反应20h，制得改性聚甲基丙烯酸甲酯；
58.(2)将埃洛石纳米管、二羟甲基丙酸和二氯甲烷按质量比1：0.01：10混合置于三口烧瓶中，用橡胶塞将三口烧瓶密封，用注射器将埃洛石纳米管质量0.4倍的氯乙酰氯打入三口烧瓶中，反应0.5h后加入埃洛石纳米管质量0.05倍的三乙胺，冰浴12h后过滤，得滤饼，将滤饼、二乙醇胺和二甲基甲酰胺按质量比1：1：10混合，在120℃下反应5h，用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，制得埃洛石纳米管悬浮液，离心并干燥至恒重，研磨过100目筛，制得预改性埃洛石纳米管；
59.(3)将阳离子聚丙烯酰胺与二甲基亚砜按质量比1：5混合均匀后，加入阳离子聚丙烯酰胺质量1倍的预改性埃洛石纳米管，室温、800rpm的条件下搅拌反应5h，离心并干燥至恒重制得改性埃洛石纳米管；
60.(4)将聚苯乙烯粉末分散于聚苯乙烯粉末质量20倍的去离子水中，加入聚苯乙烯粉末质量0.02倍的桂基硫酸钠和聚苯乙烯粉末质量0.01倍的聚乙烯醇，搅拌均匀后加入聚苯乙烯粉末质量0.2倍的改性埃洛石纳米管，升温至100℃继续反应，反应时间1h小时，制得改性聚苯乙烯；
61.(5)将改性聚苯乙烯通过芯料挤出机熔融塑化，进入芯层料入料口，并通过芯层料分流锥流道进入模芯流道成芯后进入成型模口；将改性聚甲基丙烯酸甲酯通过包层挤出机熔融塑化，进入包层料入料口，并通过包层料分流锥流道进入模盖与模芯间的包层料分流道后进入成型模口，包覆在芯周边，再经过牵引、收卷、切割包装，制得高纯度低损耗光缆用光纤，改性聚甲基丙烯酸甲酯与改性聚苯乙烯的质量比为0.5：1；芯料挤出机熔条件为：主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为120℃；包层挤出机条件为主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为160℃。
62.对比例3
63.一种高纯度低损耗光缆用光纤，按重量份数计，主要包括：
64.5份的改性聚甲基丙烯酸甲酯、10份的改性聚苯乙烯。
65.一种高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法，所述高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法为：
66.(1)将丙烯酸与二氯甲烷按质量比1：10混合置于三口瓶中，搅拌均匀后加入丙烯酸质量0.8倍的羰基二咪唑，每隔1h加入0.25倍羰基二咪唑，室温下反应4h，制得混合液；将纳米纤维素分散在纳米纤维素质量15倍的二甲基亚砜中，搅拌均匀后将溶剂置换为与二甲基亚砜等质量的二氯甲烷，制得纳米纤维素溶液，将纳米纤维素溶液与混合液按质量比1：5混合，室温下反应20h，再用去离子水透析7d，每隔12h更换一次去离子水，制得活化纳米纤维素；将活化纳米纤维素与二甲基亚砜按质量比1：10混合均匀，加入活化纳米纤维素质量5倍的聚甲基丙烯酸甲酯，在室温、800rpm的条件下搅拌反应20h，制得改性聚甲基丙烯酸甲酯；
67.(2)埃洛石纳米管悬浮液制备过程为：将埃洛石纳米管、二羟甲基丙酸和二氯甲烷按质量比1：0.01：10混合置于三口烧瓶中，用橡胶塞将三口烧瓶密封，用注射器将埃洛石纳米管质量0.4倍的氯乙酰氯打入三口烧瓶中，反应0.5h后加入埃洛石纳米管质量0.05倍的三乙胺，冰浴12h后过滤，得滤饼，将滤饼、二乙醇胺和二甲基甲酰胺按质量比1：1：10混合，在120℃下反应5h，用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，制得埃洛石纳米管悬浮液；将埃洛石纳米管悬浮液与超细碳酸钙混合按质量比15：1混合，置于球磨机中进行球磨40min，球料比为9：1，球磨后过滤，并向体系中加入超细碳酸钙质量3倍的硅烷偶联剂的乙醇溶液，硅烷偶联剂的乙醇溶液为kh560与无水乙醇按质量比1：20混合制得，搅拌均匀后，用质量分数为10％的碳酸氢钠溶液调节ph至9，离心并干燥至恒重，研磨过100目筛，制得改性埃洛石纳米管；
68.(3)将聚苯乙烯粉末分散于聚苯乙烯粉末质量20倍的去离子水中，加入聚苯乙烯粉末质量0.02倍的桂基硫酸钠和聚苯乙烯粉末质量0.01倍的聚乙烯醇，搅拌均匀后加入聚苯乙烯粉末质量0.2倍的改性埃洛石纳米管，升温至100℃继续反应，反应时间1h小时，制得改性聚苯乙烯；
69.(4)将改性聚苯乙烯通过芯料挤出机熔融塑化，进入芯层料入料口，并通过芯层料分流锥流道进入模芯流道成芯后进入成型模口；将改性聚甲基丙烯酸甲酯通过包层挤出机熔融塑化，进入包层料入料口，并通过包层料分流锥流道进入模盖与模芯间的包层料分流道后进入成型模口，包覆在芯周边，再经过牵引、收卷、切割包装，制得高纯度低损耗光缆用光纤，改性聚甲基丙烯酸甲酯与改性聚苯乙烯的质量比为0.5：1；芯料挤出机熔条件为：主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为120℃；包层挤出机条件为主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为160℃。
70.对比例4
71.一种高纯度低损耗光缆用光纤，按重量份数计，主要包括：
72.5份的聚甲基丙烯酸甲酯、10份的聚苯乙烯。
73.一种高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法，所述高纯度低损耗光缆用光纤的制备方法为：
74.(1)将聚苯乙烯通过芯料挤出机熔融塑化，进入芯层料入料口，并通过芯层料分流锥流道进入模芯流道成芯后进入成型模口；将聚甲基丙烯酸甲酯通过包层挤出机熔融塑化，进入包层料入料口，并通过包层料分流锥流道进入模盖与模芯间的包层料分流道后进入成型模口，包覆在芯周边，再经过牵引、收卷、切割包装，制得高纯度低损耗光缆用光纤，聚甲基丙烯酸甲酯与聚苯乙烯的质量比为0.5：1；芯料挤出机熔条件为：主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为120℃；包层挤出机条件为主机频率为35hz，喂料频率15hz，挤出温度为160℃。
75.效果例1
76.下表1给出了采用本发明实施例1、2与对比例2、3、4的高纯度低损耗光缆用光纤衰减性的分析结果。
77.表1
[0078] 衰减db/km80℃
×
240h热空气老化后衰减db/km实施例15454实施例25655对比例28194对比例38899对比例4172189
[0079]
通过表1中实施例1、2与对比例2、3、4的实验数据比较可以明显发现，实施例1、2制备的高纯度低损耗光缆用光纤衰减性能较弱，说明损耗较低，证明在制备高纯度低损耗光缆用光纤时，使用的经过碳酸钙、聚丙烯酰胺改性的埃洛石纳米管，可以在埃洛石纳米管孔隙出形成空腔，且经过二乙胺处理后埃洛石纳米管亲水性增强，可以将光产生自由基产生的水留在空腔内，不会影响本产品的使用，降低本产品的损耗。
[0080]
效果例2
[0081]
下表2给出了采用本发明实施例1、2与对比例1、2、3、4的高纯度低损耗光缆用光纤拉伸强度、断裂伸长和透光性的分析结果。
[0082]
表2
[0083]
[0084][0085]
通过表1中实施例1、2与对比例1、2、3、4的实验数据比较可以明显发现，实施例1、2制备的高纯度低损耗光缆用光纤拉伸强度、断裂伸长和透光性都较好，证明高纯度低损耗光缆用光纤抗冲击性较好，且在外力的作用下内芯和外壳不会产生滑移；说明将纳米纤维素接枝在聚甲基丙烯酸甲酯上，可以与改性改性聚苯乙烯中改性埃洛石纳米管上的聚丙烯酰胺反应，形成共价键，将外壳与内芯紧密连接在一起，改性埃洛石纳米管中的超细碳酸钙还会进入到埃洛石纳米管表面的孔隙中，与埃洛石纳米管的空心管状结构与超细碳酸钙的球形结构相互作用形成一种互穿网络结构，链段运动会受到这种互穿网络结构的限制，从而增强聚合物基体的刚性，在外力作用下，改性埃洛石纳米管可引发聚苯乙烯发生剪切屈服而阻止裂纹进一步扩展，过程中同时吸收大量的冲击能，从而提高光纤的冲击强度。
[0086]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。