當今的光通信光纜中室內(nèi)光纜已經(jīng)成為大家關注的焦點。早期的室內(nèi)光纜比較多的運用于通訊設備間互聯(lián)跳接及室內(nèi)綜合布線,結(jié)構(gòu)也比較單一,現(xiàn)今的室內(nèi)光纜已經(jīng)遠遠超出了這些范疇,廣泛的應用于光纖到戶、通訊基站射頻拉遠、安防監(jiān)控、感溫感測、軍用野戰(zhàn)、應急搶修等諸多領域,其應用環(huán)境也經(jīng)早已超出了純粹意義上“室內(nèi)”的概念,在機械性能、環(huán)境性能、阻燃環(huán)保性能上提出了更高的要求。正是諸多錯綜復雜的要求使得室內(nèi)光纜的結(jié)構(gòu)設計、材料選用、工藝制定和試驗方法也花樣繁多。
在室內(nèi)光纜設計過程中,光纖和加強構(gòu)件的選用和設計相對比較簡單,作為保護單元的各類護套材料則性能各異,首先要確定性能的符合性,其次要考慮成本的合理性,同時也要滿足易于加工的可行性,所以選用合適的護套材料成為了最為關鍵的步驟。
室內(nèi)光纜的一般要求
早期作為設備跳線和室內(nèi)綜合布線使用的室內(nèi)光纜,通常都采用緊套光纖作為最基本的單元,放置在中心位置,用芳綸均勻分布在周圍,然后松包一層或多層護套材料作成型保護。其中光纖緊套層主要起緩沖作用,減免外力對光纖的側(cè)向彎折或沖擊受力,緊套層通常采用PVC或LSZH;芳綸是主要的抗拉元件,首先承受和抵消光纜受到的縱向拉力;外護套通常也采用PVC或LSZH材質(zhì),能有效減緩或防止光纖受力,最主要的作用是減緩環(huán)境溫度變化對光纖的影響,考慮到室內(nèi)安裝布線的要求,通常外護套具有一定的阻燃性,并且符合相關的環(huán)保要求。
當室內(nèi)光纜的用途越來越廣泛的時候,其性能指標要求也越來越多,原有條件指標也越來越高,尤其是環(huán)境性能上比如耐高低溫、耐油、耐磨、耐腐蝕、超柔等性能,這些特殊的要求是常規(guī)意義上的PVC和LSZH聚烯烴所達不到的,本文結(jié)合光纜的性能要求介紹幾種特殊用途的材料,同時分析一下各自的優(yōu)缺點。
尼龍緊套料PA12
PA12的學名為聚十二內(nèi)酰胺,又稱尼龍12。其聚合的基本原料是丁二烯,可依賴于石油化工,是半結(jié)晶熱塑性材料。
性能特點
PA12吸水率很低,其性能隨濕度改變產(chǎn)生的變化小,尤其是模具成型中變化極小。在室溫或零下的低溫狀態(tài)下,PA12具有優(yōu)異的抗沖擊力和抗缺口沖擊力。PA12具有良好的抗脂、油、燃料、液壓機液體、溶劑和鹽溶液等性能,化學穩(wěn)定性比較優(yōu)越。PA12具有杰出的抗應力斷裂能力,包括拉伸和壓縮,在高頻循環(huán)負載下有杰出的耐老化性。它的流動性很好,收縮率在0.2%到1.0%之間,加入了添加劑(穩(wěn)定劑、增塑劑、增強劑、填充料等)經(jīng)過改性后的PA12能適合光纖緊包薄壁高速擠出。根據(jù)產(chǎn)品需要,可選擇達到UL94V-0級別的阻燃PA12。
擠出設備及工藝
螺桿:推薦采用螺桿長徑比:≥25:1;壓縮比:2.5:1~3.0:1,為得到良好的熔融塑化效果,建議使用45mm以上擠塑機。
尼龍緊套光纖結(jié)構(gòu)性能及典型應用
尼龍屬于半結(jié)晶材料,所以在常溫及高低溫下都具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,其耐溫范圍可達到-45℃~105℃,在此范圍內(nèi)都只有極小的變化,在溫度循環(huán)試驗條件相對比較苛刻的條件下,采用尼龍作為緊套保護層肯定是首選。
阻燃熱塑性護套料(TPU)
低煙無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體護套料具有極好的韌性、耐磨性、耐油性、低溫柔韌性、彈性以及熱穩(wěn)定性,可廣泛應用于要求柔軟、耐磨、耐油等的通訊野戰(zhàn)光纜、風力發(fā)電控制纜、船用電纜、動力電纜、機車電纜、汽車電纜、勘探電纜等具有優(yōu)異的機械性能和耐化學品性能。它具有良好的加工性能,擠出后表面非常細膩,同時具有杰出的耐油性、耐磨性及耐霉性,廣泛應用在通訊野戰(zhàn)光纜、電線電纜、鐵道、汽車等領域。材料符合ROHS指令要求。