光纤二次被覆专用料PBT的耐水解和老化性能

      聚对苯二甲酸丁二醇酯（简称PBT）是热塑性饱和聚酯的一种，是结晶性很强的一种工程塑料。PBT具有优异的加工性能，尺寸稳定，表面光洁度好，具有优异的耐热性，耐老化性和耐化学腐蚀性，因此用途极为广泛。在通信光缆行业中主要用于光纤材料的二次被覆，对光纤起保护和缓冲作用。光纤二次被覆专用料PBT除了在力学和机械性能方面符合光纤二次被覆的要求外，在水解和老化性能方面显得格外重要，因为这决定了光缆的使用寿命。

一、光纤二次被覆专用料PBT束管成型的工艺特性
      PBT是由于直接酯化法或酯交换法，通过缩聚脱水而成的。由于生产工艺的限制，不论是那种生产方法得到的PBT树脂基料，其特性粘度只能在1.0左右，平均分子量较低，机械强度和力学性能还不能满足光纤二次被覆的要强求，尤其是耐水解性能比较差，必须对PBT树脂进行增粘改型，提高PBT树脂的特性粘度在1．25以上，使PBT材料具有良好的机械性能和加工性能，符合制作光纤束管的要求，同时还要考虑到光缆的使用寿命问题，制做的束管必须具有一定的耐水解性能和老化性能。我们采用加入特种助剂来改善PBT材料的特性。从而将PBT材料的柔韧性、高弹性和易加工成型。
      PBT材料是一种可以热成型的热塑性材料。它在不同的温度下的力学聚集态有三种：玻璃态、高弹态、粘流态。温度越高，形变越大。光纤二次被覆专用料PBT在二次被覆制作束管时，在不同的工艺阶段，PBT处于不同的力学聚集态，呈现不同的物理形状。
 
二、端羧基含量对PBT材料水解老化性能的影响
      PBT材料，化学名称为聚对苯二甲酸丁二醇酯，它是由对苯二甲酸和1，4—丁二醇单体在高温、真空、催化剂和稳定剂的条件下，经过缩聚脱水而成，这一反应是可逆反应。PBT在水的作用下，由水解反应使聚合体分解，分子链断裂，分子量减少，从而失去PBT束管所具有的韧性和刚性。我们选取了几个品种的PBT材料是通过酯化法合成的，其端羧基含量见下表：

品种名称	端羧基含量（mmol/kg）		平均值
	Ⅰ	Ⅱ
台湾	30.52	29.78	30.15
进口	31.32	30.94	31.13
某地产	48.22	47.56	47.89

品种名称	端羧基含量（mmol/kg）		平均值
	Ⅰ	Ⅱ
样品1	27.45	27.01	27.23
样品2	27.15	26.90	27.00
样品3	26.83	26.92	26.88
样品4	26.76	27.05	26.90

品种名称	端羧基含量（mmol/kg）		平均值
	Ⅰ	Ⅱ
国产1	26.20	26.35	26.28
国产2	38.35	38.05	35.55
进口1	25.32	25.63	25.48
进口2	30.05	29.78	29.92
进口3	35.34	35.75	35.55

      我们采用美国GE公司提出的一个等效加速老化实验方法来判断光纤二次被覆专用料PBT的水解和老化问题。
      样品：取90mm长的PBT的束管样品，每批10根，每10根样品放在布袋中，写上名称、日期和实验条件，一共5批。外套大布袋，分供2，3，5，7，9天的实验使用。
      实验方法：将上述样品放在盛水的蒸汽压力锅内，加热到120℃后开始计时，2天后拿出一袋，放在吸水纸上，吸干后样品放在铝锅内，放进冰箱或者干冰中（-35℃），经过一个晚上，在室温下达到平衡后，用手工弯曲180度，计算脆化断裂样品所占比例。同样3，5，7，9天实验如上。
      终结判断标准：3天，120℃，100%相对湿度的条件等效于85℃、85%相对湿度的老化条件，通过此条件不脆化开裂者为合格。
      此法简单省时，不需要任何复杂的实验测量设备。
      根据各地区的PBT专用料，我们制作成光纤束管后，做了关于老化性能方面的比较：

天数	双赢	进口1	进口2
2	10根均无断裂	10根均无断裂	10根均无断裂
3	10根均无断裂	10根均无断裂	10根均无断裂
5	10根均无断裂	10根均无断裂	10根均无断裂
7	10根均无断裂	10根均无断裂	10根均无断裂
9	2根有裂痕，8根完好	1根有裂痕，9根完好	1根断裂，2根有裂痕

      结论：
      1、用等效加速水解老化的试验方法来测定光纤二次被覆专用料PBT的水解和老化性能是可行的。
      2、光纤二次被覆专用料PBT中的端羧基含量直接影响到产品的质量和光缆的使用寿命。
      3、端羧基含量越高，水解反应越快，抗水解老化性能越差。
      4、在光纤二次被覆专用料PBT中加入特定的抗水解助剂和稳定剂，加入量子纳米材料，可以加强个改善PBT材料中的抗水解和老化性能。