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2015/02/09
作者：钱明煜 王强
摘要：本文通过对光纤光缆用部分材料的性能分析，介绍了其本土化发展、特点，对相关标准作了简要阐述。
关键词： 光纤光缆用材料；本土化；标准
引言
光缆用材料除了光纤和光纤涂料外，还有填充复合物、阻水带或阻水纱、钢(铝)塑复合带、护套料、松套管材料、填充绳料、加强钢丝、玻璃纤维增强塑料杆等，其中大多都能找到相关民用标准和军用标准的规定，部分只有民用标准，如聚乙烯护套料有GB/T 15065-2009。只有光纤涂料和光纤着色油墨在军用标准GJB 2148A-2011、 GJB 6792-2009有相应的规定，本文将对以下标准针对产品及芳纶作了简要阐述。
GJB 2148A-2011 光纤用紫外光固化涂料规范（代替GJB 2148-1994）
GJB 2454B-2011 军用光缆填充膏规范（GJB 3934-2000 军用光缆膨胀阻水填充膏规范）
GJB 4934-2003 军用光缆阻水带规范
GJB 5024-2003 军用光缆阻水纱规范
GJB 6792-2009 光纤着色油墨规范
GJB 8132-2013 军用光缆金属加强材料规范
GJB XXXX-2014 军用光缆非金属加强材料玻璃纤维杆规范
一、前言
伴随着中国光通信技术发展的三十多年，中国的光缆用材料也有着十分辉煌的发展历史。光通信器件的发展导致相关材料的革命，光纤光缆的进步和发展，也导致光纤光缆材料的发展和进步。1966年，有光纤之父之称的中国科学家高锟先生，撰文论述了玻璃中光损耗的原因，指出若把玻璃中杂质含量减少到10-6以下，光纤的损耗可降到20dB/km，并预言这种光纤可作为光纤通信的媒介，1970年美国康宁公司的卡普罗等人用化学气相沉积法就研制出损耗小于20dB/km的光纤，现在光纤的制造技术可以制造出0.12dB/km，接近石英光纤的理论损耗的极限。上世纪七十年代中期，我国科技界就紧跟世界技术前沿，经过30多年的不懈努力，无论从技术上和产能上已处于世界领先地位，随着光缆的技术的发展，围绕光纤光缆结构创新，光缆材料的生产和新材料的研发已成为十分有潜力的产业。如涂覆树脂从热固化到UV固化；二次被覆材料从聚乙稀、聚炳稀到PBT、尼龙、PC等；填充油膏从普通油膏到遇水膨脹油膏、遇热膨胀油膏、吸氢油膏等特种油膏；光缆由骨架式、层绞式、中心束管式的普通光缆发展到各种结构形式的带状光缆、海底光缆、ADSS光缆、OPGW光缆、OPPC光缆等。
二、光纤涂料
上世纪七、八十年代，国内在大量引进技术，引进外资的过程中，也同时大量进口设备，进口产品，进口国外原材料，就普通的光缆也大量进口，淡化了国内的技术创新和原材料的研制及开发。光纤光缆的制造过程中，几乎主要原材料全是进口，国外公司左右了中国的市场价格。此后随着中国的光通信迅猛发展，带动了光纤光缆行业的蓬勃发展，面对这样的大发展时期，国内众多厂家纷纷加入光纤光缆这一阳光产业和与之密不可分的相关材料的生产，形成了一个有机的产业链。经过企业消化和创新，同时独立自主，自力更生，和广大科技人员的不懈努力，国产品牌逐步在质量上达到和超过进口同类产品，短短几年时间，涌现出了一大批的国产材料生产和研发企业，给国外企业造成了极大的挑战，也迫使一些国外厂商使产品本地化。现在已形成了研制、开发和生产光纤光缆原材料的强大产业。随着中国的光纤光缆原材料生产企业不断的发展、成熟、壮大，同时，注重了自主知识产权和品牌效应，部分产品进入了国际市场。光纤涂覆材料，包括光纤涂覆树脂、着色树脂和并带树脂，经历了采用含有有机溶剂的高分子涂料，热塑性高分子材料，热固化高分子材料。如今，全部采用UV固化的高分子材料，已改变上世纪九十年代中叶之前，这些技术还掌握在外国人手中，市场完全被国外产品所垄断。面对光纤通信的飞速发展，国内很多有识之士潜心于研究开发光纤着色、并带涂料树脂，取得了突破性的进展，达到国外同类产品的技术水平，并得到市场的认可，和国外品牌相比有明显的竞争优势，价格也明显回归合理，产生了巨大的社会效益。早期从事光纤着色树脂的单位有：湖北化学所、上海合成树脂厂、兰州晨光化工、电子八所和淮南矿业学院（现安徽理工大学）等。目前市场上最主要的UV固化光纤材料商是上海飞凯、湖北化学所，DSM Desotech、Borden（后改为瀚森）。 DSM Desotech已在中国建立厂，上海飞凯股票已在深圳上市。在我国形成了成熟的光纤涂覆材料的产业。中国电科八所分别主持制定了GJB 6792-2009《光纤着色油墨规范》和GJB 2148A-2011《光纤用紫外光固化涂料规范》，GJB 2148A于2012年获得了部科技进步三等奖，获奖单位还有富通集团、深圳特发光纤、亨通光纤。
三、填充阻水材料
主要是光纤油膏和光缆油膏。光纤油膏在光缆中的应用十分重要，一方面起着阻水作用，防止光纤受潮而导致氢侵蚀；另一方面由于油膏的触变特性，对光纤起着缓冲作用，提供一定的机械保护。
光纤油膏有以下要求：
（1）要有较高的锥入度，而且要有较宽的温度窗口，适应不同的应用环境；
（2）光纤膏性能要稳定，不能有油分离，加工过程中挥发度低；
（3）是要严格控制光纤膏的含水量和析氢指标；
（4）要有较高的氧化诱导期；
（5）严格控制光纤膏黏度，既要有利于高速加工的工艺，又要能通过光缆的滴流试验；
（6）应控制酸值指标；
（7）要与相关的光缆元件相容。
目前在国内市场早已打破国外产品垄断局面，英国的UNIGEL、ASTOR、日本的SYNCOFOX、爱尔兰的Info-Lab公司、英国的BP、德国的Henker（汉高）等等，已挤出国内绝大部分市场。较早取得成就的有湖北化学所、上海通得才通信器材有限公司。上世纪九十年代末，上海鸿辉光通材料有限公司成立，吸收国内外的先进技术，不断进行设备改进，完善生产工艺，依靠自己的技术力量，自主创新，研制成功无硅光纤膏和有硅光纤膏，拥有自主知识产权和品牌。其生产设备、工艺，质量保证和产品性能都取得了长足的进展，国内众多企业对光纤填充膏的研发成功，通过了工艺试验和产品检验，逐步取得市场的认同，都形成了规摸生产，不仅向国内光缆厂供货，还部分出口，对国外产品形成了有力的竞争。现在的上海鸿辉光通科技股份有限公司也将上市三板。上海鸿辉参与了由中国电科八所主持制定的GJB2454B-2013《军用光缆填充膏规范》。
四、阻水带和阻水纱
阻水带由高吸水性材料和无纺布带构成。常用的高吸水材料有羟甲基纤维素、乙烯醇—丙烯酸共聚物和聚丙烯酸钠的交联物等。这些材料的分子含有大量的亲水基团，遇水就会很快吸水膨胀，可吸收与自重成百倍甚至成千倍的水量。采用加热的方法把高吸水性材料粘在聚脂无纺布上，或把高吸水性材料夹在两层无纺布之间，或者粘在无纺布两边，可制成单面阻水带、双面阻水带、单面复膜阻水带及双面复膜阻水带等几种类型。单面或双面阻水带是由单面或双面聚脂纤维非织造布加吸水膨胀材料复合而成。复膜单面阻水带是由聚脂薄膜加吸水膨胀材料加聚脂纤维非织造布依次合成的。双面复膜阻水带是由聚脂薄膜加聚脂纤维非织造布加吸水膨胀材料再加聚脂纤维织造布依次复合而成。国内最早用于光缆生产的阻水带是国外进口的，九十年代初沈阳天荣就研发出了阻水带。由于它优异的性能和有竞争力的价格，很快占据了国内市场大部分的份额。但很快被吴江及周边地区的“小厂”所占领。阻水带在光缆中主要起纵向阻水的作用。它可以用于包覆在光缆缆芯外，也可用于包覆在内外层护套之间。在用于缆芯包带时，也起到了保护光缆缆芯的作用。中国电科八所主持制定了GJB4934-2003《军用光缆阻水带规范》。
九十年代末国内光缆阻水开始使用阻水纱，随着光缆技术的发展，干式或半干式光缆的出现给阻水纱提供了机会。阻水纱是用涤纶工业长丝和吸水膨胀材料合成，它用于绕在或直放在光缆加强芯、光缆缆芯或光缆内护套外起阻水作用。早期荷兰盖克阻水纱的使用起到了引导作用。现在国内市场上的阻水纱大部分为国产品牌，它的主要性能指标有：线密度、抗张强度、断裂伸长率、膨胀速度、膨胀率、热稳定性、含水量等。这些指标除了保障光缆的阻水性能外，还保障了光缆的长期稳定性和生产过程的稳定性。中国电科八所主持制定了GJB5024-2003《军用光缆阻水纱规范》。
五、加强材料
光缆加强材料除了加强钢丝、钢绞线等外，还有很多非金属加强材料，如玻璃纤维增强塑料杆、芳纶、PBO等。但应用量却没有金属加强材料大，主要有两因素：一是非金属加强材料价格贵，造成光缆成本提高；二是30年使用金属加强材料的习惯和在抗拉力上的不同，成熟产品不轻易改变材料。但这种状态随着非金属加强材料性价比的提高和特种光缆的应用扩大而改变。目前，金属加强材料和非金属加强材料都能找到相关的民用标准和军用标准，只有部分产品如PBO等没有标准，据了解，已经有中电八所申报了相关的标准。
1、金属加强材料
光缆加强件中金属加强材料包括：不锈钢丝、磷化钢丝及镀锌钢绞线。光缆在制造、安装和运行中，以及受运营环境的影响，都会受到外力的影响，由于用于光传输媒介石英玻璃极易受外力而损坏，所以在光缆的结构设计中，必须选择和采用合适的结构元件，保护光纤，免受外界应力。不锈钢丝、磷化钢丝及镀锌钢绞线是比较普遍采用的金属加强件。
光纤不仅对拉伸应力十分敏感，对弯曲、扭转应力也是十分敏感的，尤其对多膜光纤、长波长利用的单摸光纤及带壮光纤。因此，对用作金属加强件的不锈钢丝、磷化钢丝和镀锌钢绞线就有着特殊的要求：
（1）金属加强件要有较高的抗拉强度；
（2）是要有较高的扬氏弹性摸量；
（3）加强件不能有内应力；
（4）加强件在制造段长内不允许有接头；
（5）要有防锈功能；
（6）和光缆中其它元件相容，对于多芯绞合线从任何处剪开不松散，对于全断面不透水的光缆来说还要有防透水功能。
当年的江阴钢绳厂（法尔胜集团公司）生产各种特种钢丝，依靠技术进步，完全满足了光缆用金属加强件的要求。但在腐蚀环境中镀锌层作为阳极牺牲，其锌的活性有析氢的潜在风险，对光缆是致命的。随后光缆生产厂家开始寻找镀锌钢丝招致氢损的替代品。由于不锈钢丝价格昂贵，商品化的光缆用磷化钢丝应运而生。其表面磷化膜化学性质非常稳定，与光缆其它材料相容性好，寿命长，成缆后不增加氢损。国内生产磷化钢丝的有南通帅龙、天津华源时代金属制品有限公司、鹤山恒基钢丝有限公司等。还有一种镀锌铠装钢丝。光缆敷设可能跨越河流，可能埋设在卵石地带，可能埋设在爬坡的山区，或者跨越十分严寒的永冻地带，或者架设在松鼠频出的森林等等吧，都必须特殊的光缆结构，以适应特殊的敷设环境。类似上述情况，均采用钢丝铠装的光缆，目前完全国产化。
上述提到的江苏法尔胜、天津华源、鹤山恒基，还有江苏通鼎光电都参与了由中国电科八所主持制定的GJB8132-2013《军用光缆金属加强材料规范》。
2、非金属加强材料
光缆用非金属加强材料玻璃纤维杆（简称FRP）是一种钢性的非金属加强元件，主要优点在于生产非金属光缆，适合强电感应区域，雷击高发生区域，以及电力通信的引入光缆。光缆可以紧挨着电源线和电器装置，不会招致电磁干扰，确保人身安全。非金属加强件也担心由于金属加强件的腐蚀而产生的氢气，不会产生氢损，由于在光缆中主要功能是保护光纤，又要便于施工和维护，就对FRP有及其特殊的要求。
FRP主要的是由E玻璃纤维和聚脂树脂或乙烯基脂化树脂，采用特殊的工艺制作而成，首先要有较高的抗拉强度；其次为避免光纤在光缆中受到拉伸，非金属加强件必须要有较高的拉伸弹性模量；第三，要有较小的曲率半径；第四，较小的热膨胀系数；第五，在合理的曲率半径下，不弯折，表面不裂劈；第六，与光缆中其它材料相容。在一九九五年以前，这种非金属加强件主要靠进口，有澳大利亚的太平洋复合材料公司的，日本的蝶理株式会社等等。
我国最早从事非金属加强件研究和生产的厂家有是秦皇岛的耀华玻璃厂、石家庄的中意玻璃钢有限公司，经过近几年的发展颇具规模，市场占有率高的是上海晓宝增强塑料厂。下面我们列出国内外品牌的技术指标进行比较，就可以看出生产FRP的技术性能完全达到国外同类产品的技术要求，完全满足国内市场的需求。上海晓宝、江苏通鼎光电、无锡市鸿昌、富通集团参与了由中国电科八所主持制定的GJB8132-2013《军用光缆非金属加强材料玻璃纤维杆规范》。
3、芳纶（聚对苯二甲酰对苯二胺纤维）
芳纶的全称是“芳香族聚酰胺纤维”（英文名Aramid fibers），因为构成纤维的高聚物长链分子中含有酰胺基，而连接酰胺基的是芳香环或芳香环的衍生物，所以称其为芳香族聚酰胺纤维，简称芳纶。具有伸长率小，抗拉强度大，扬氏模量高，不熔化，不助燃和耐腐蚀等优点，是一种特殊的非金属加强材料。形状如棉纱，重量轻，确有极高的抗拉强度，和极高的拉伸弹性模量。断裂伸长率小，热膨胀系数为负值，且在十的负六次方数量级。由于芳纶纱这些特点，芳纶纱在光纤光缆的生产中，起这不可替代的作用。
首先，芳纶纱是在全介质自承式光缆（All dielectric self-supporting optical fiber cable，以下简称ADSS光缆）设计和制造中最理想的加强材料，拉力强，拉伸模量高，有保护光纤不受应变，提供有效的机械保护，抗电腐蚀，避免强电感扰和雷击发生，确保设备和人身安全。极高的抗拉强度与重量比，使的ADSS光缆结构小，重量轻，受风载和冰棱小，容易实现大的跨距架设，所以，在ADSS光缆中是十分重要的组成材料；其次，芳纶纱的柔软性与光纤接触，能缓冲外界的应力，保护光纤，不造成光纤的微弯，加之如前所述芳纶纱的其它特点，芳纶纱在软线光缆（单芯软光缆，双芯软光缆，布局光缆等等）中得到应用。
芳纶不仅在特种光缆中是不可取代的非金属加强材料，更是十分珍贵的国防材料，是个高技术产品，广泛用于军事航天。上世纪六十年代，聚间苯二甲酰间苯二胺（Nomex）被开发，六七年工业化，我国称之为芳纶1313。几乎同时，杜邦公司又研制出聚对苯二甲酰间苯二胺（Kevlar），七二年工业化，我国称之为芳纶1414。目前用作光缆增强元件的芳纶纱就是芳纶1414。常见的供应厂商有美国杜邦公司、荷兰的阿克苏和日本的特威隆等。芳纶1414外观金黄色，是由刚性长分子构成的液晶态聚合物，由于其分子沿长度方向高度取向，并具有极强的链间结合力，赋予纤维空前的高强度，高模量和耐高温特性。故芳纶1414的发现被认为是材料界发展的一个重要的里程碑，强度大于28克/旦，是优质钢的5~6倍，模量是钢材或玻璃纤维的2~3倍，韧性是钢材的3倍，而重量仅为钢的五分之一。
1972年我国开始研究芳纶纤维，1981年2月与1985年底分别对芳纶工、芳纶Ⅱ进行了技术鉴定，其高纯度料块在南通合成树脂厂试制、由上海合成纤维研究所拉制成纤维。一些院所涉及保密无法统计，但总体说与国外的差距很大。这几年芳纶发展较快，烟台氨纶股份有限公司已建成芳纶1313的生产基地，并向芳纶1414挺进，建成国内最大特种纤维生产基地。河北硅谷化工有限公司、广东彩艳股份有限公司等也投身于芳纶产业，四川、辽宁、陕西等地的芳纶纤维的项目亦在立项报批之中。
我国在上世纪九十年代前就以掌握了生产技术，上海合成纤维厂就有芳纶纱产品，指标与国外相当。由于国内没有形成大的产业，国内的市场主要还依赖进口，价格还比较昂贵，希望业内有识之士，能投入人力和财力，开发和生产该材料，形成大的产业能力，为我国通信事业做出贡献。
六、相关性能讨论
近二十年来，随着光通信技术的迅速发展，光缆的应用领域日益扩大，环境要求也不断提高，光缆技术的发展不断上升到新的台阶，对光缆用材料的质量要求和适用范围也随之提高，其中对光纤涂料、光缆填充复合物、金属加强材料、FRP等的要求也越来越高。由于光缆的制造、试验、运输、贮存和使用过程中要经受环境变化的考验，光缆用材料必须经受得起这种考验，且不能影响光缆的性能，如果有影响，必须限制在允许的范围内，超出限度就会对光缆的可靠性造成威胁。产品具备什么指标才不致对光缆的可靠性造成威胁，正是标准要解决的问题，光通信产业发展到今天，我国大部分光缆生产厂家都对光缆生产的技术和工艺控制都很成熟了，且在某一领域都有自己的核心技术和专利产品，以下仅把具有共性的、但被大家容易忽略的光缆用材料的相容性问题提出来，和大家一起探讨。光缆须用填充复合物（又称油膏填充物）来填充光缆内所有的间隙，以阻止水分和水气的渗入，防止由此引起的光传输性能的恶化及使用寿命的减少。通常，光纤填充复合物是将一种或者几种胶凝剂分散到一种或者几种基础油中，从而形成一种稠粘性的物质，根据性能的要求，还添加了少量的抗氧剂。概括地说，光纤填充复合物是由基础油 (通常采用矿物油、合成油)、增稠剂（脂肪酸盐、有机膨润土、气相二氧化硅、石蜡和多种高分子聚合物）和添加剂（如抗氧剂烷基酚系列及芳胺系列）等三部分组成。此外，根据填充部位和要求的不同，填充复合物可分为松套光纤填充物和缆芯其他部位的填充物等两种。以下分别按光缆各部组成材料与填充物之间的相容性及其要求和试验方法进行论述。
1、与光纤的相容性
在松套管结构的光缆中，光纤填充复合物直接接触的是光纤以及松套管管材。我们知道，在光纤涂覆层中，紫外光固化材料主要有部分交联聚丙烯酸脂、环氧树脂类和乙烯醚类等，最常用的是甲基-丙烯酸脂。一般分为两层，内层交联小，比较柔软，可以缓冲光纤的微弯；外层交联大，有足够的机械强度，以保护光纤，并且能够抵抗光纤填充复合物中的基础油对涂层的溶涨。在紫外光固化反应中，预聚物（一般含两个以上反应官能团）通过打开双键并进行交联而形成体状的网状结构。通常，在光纤涂覆层中，内层交联密度底，外层交联密度大。当光纤涂覆层的化学组分确定以后，在其他条件（基础油的化学组成和分子体积、浸润的时间和温度）相同的条件下，其形成的紫外光固化程度将对光纤填充复合物的相容性起到关键性的作用。交联密度大，形成的网状结构紧密，不容易被溶胀；交联密度小，网状结构松散，容易被油溶胀。因此，光纤覆层固化程度越好，越不容易受基础油的侵蚀，相容性也就越好。
在实际工作中光纤与填充复合物的相容性主要是由检测老化后光纤涂层的剥离力和析氢值来决定其优劣的，这是因为光纤涂层一旦被油膏溶胀后其内聚力会下降，与光纤的粘附力也会下降，因此光纤的剥离力也会下降。另外，光纤涂层的固化度低，光纤涂层中未固化的小分子物质就会多，这些小分子不稳定，在与油膏相容性试验后会有析氢发生。有时还可以用丁酮擦拭法以及光纤涂层是否发生颜色迁移来表征其相容性的优劣。
2、与松套管的相容性
松套管两面都与填充复合物直接接触，所以，探讨松套管的相容性问题就显得非常重要。目前光缆所采用的松套管材料主要有聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚丙烯（PP）单层和聚丙烯/聚碳酸酯（PP/PC）双层等三种。目前，最常用的是PBT，其主要由对苯二甲酸二甲酯（DMT）或对苯二甲酸（PTA）与1，4丁二醇（BD）为原料，在催化剂作用下进行酯交换或酯化缩聚反应而制得。
PBT材料相容性试验方法主要依据两个标准GB/T 20186.1和YD/T 839.3中的规定和要求。主要考察三个指标：外观（是否变形或变色）、屈服强度≥50 MPa和断裂伸长率≥50%。这是因为，PBT的I型哑铃状在（85±1）℃的老化箱中放置45×24h后，填充复合物中的部分分子会浸润到PBT样品的分子中间，从而使PBT材料原有的性能发生改变。但这种变化是微小的，因为经过改性PBT材料具有良好的耐溶剂、耐油、耐化学腐蚀性的特性，一般的填充复合物都能够满足其要求。在 GB/T20186.1的附录E中还对PBT松套管的相容性进行了规定，分别用耐缠绕法和强度法来检验，除了传统的测试PBT的力学性能的方法外，还可以通过测试玻璃化转变温度（TG）来确定PBT材料是否变性。
3、与金属复合带的相容性
光缆常用的金属复合带有镀铬钢塑复合带、镀锡钢塑复合带和铝塑复合带等三种。金属带与填充复合物的相容性试验主要考察的是复合填充物与金属带塑料覆膜的相容性，金属带塑料的覆膜是用来保护金属带不受潮气的侵蚀，一旦金属带被腐蚀，会产生氢气。众所周知，光缆中一旦产生了由氢气引起的氢损现象后，其光传输性能将受到影响，其使用寿命大幅度降低，结果非常严重。通常，分子量大、聚合度高的覆膜与油膏的相容性就好。其次，要论述一下金属带的相容性。首先要认识一下金属镀层的化学性质。通常，镀铬钢塑复合带与光缆填充复合物的相容性比较好，这是因为，金属铬的化学性质非常稳定，在常温下不与氧气和水发生化学反应，即使在600℃时，金属铬与氧气发生氧化反应，但其生成的氧化膜致密地包裹在金属带的表面，阻止了氧化反应的进一步发生。所以，镀铬钢塑复合带在一般的环境条件下能够稳定地存在。镀铬钢带附着力强，有资料显示，它对有机涂层的附着力比镀锡钢带强3～6倍。因此，镀铬钢塑复合带的粘结性能好，镀铬钢带还具有很好的耐高温性能，铬的熔点高达1900℃。锡的化学性质也是比较稳定的，但是镀在钢带表面的锡其熔点会降低，在复合带的生产和光缆的加工过程中，锡经过多次的加温热循环后，锡的分子结构发生了变化，用肉眼（或者放大镜）观察其基带的表面，会发现镀了锡的基带表面比较粗糙，从而造成镀锡基带与复合膜的剥离强度不大。这样，填充复合物和镀锡基带接触后，在基础油的溶胀作用下，金属基带与复合薄膜间容易起泡和/或分层，使基带与复合膜的剥离强度下降，严重者将使金属基带与复合薄膜脱落，使基带完全浸润在填充复合物中。而且在Sn和Fe之间在有水气或酸性的环境中还易发生电化学反应，使基带自身腐蚀加快。因此，目前所有电信运营商都是拒绝使用镀锡钢塑复合带的。金属复合带的相容性试验做起来也比较容易，一般的光缆生产企业自己就可以做，如果要进一步地判断出金属复合带是否镀铬，用X射线荧光光谱仪就可以定性地得出结论 （在目前还没有专门针对光缆材料方面的检验标准）或者用化学法定量地进行测试。有一个大家比较认同的判断金属带是否镀铬的经验：用酒精灯或打火机把钢塑复合带上的塑料薄膜烧掉之后观察，凡是镀铬钢塑复合带，烧后为白色略带一点淡黄色；而镀锡钢塑复合带或无镀层钢塑复合带，烧后为黑色或略带深兰色。但在正式检验或仲裁试验时，该方法显然没有说服力。铝塑复合带中的铝和镀铬钢塑复合带的铬是一样的，其生成的氧化膜致密地包裹在金属带的表面，阻止了氧化反应的进一步发生，而且在一般的弱酸性环境或者潮湿的环境中，其化学性质也比较稳定。
4、与护套的相容性
在目前，光缆填充复合物中应用较多的合成油中主要由合成烃中的聚α烯烃（PAO）和聚异丁烯（PIB）等组成，与聚乙烯（PE）系护套料的相容性问题主要反映在PE系护套料中高分子结构中的支链与光缆填充复合物中的低分子组分发生反应。相容性的检测方法有质量法和强度法两种。光缆填充复合物与低烟无卤阻燃护套容易发生化学反应，原因是目前低烟无卤阻燃护套料一般采用水合金属氧化物作为阻燃填充剂，一般为氢氧化铝或者氢氧化镁，它们都属弱碱性物质。但在通常情况下，光缆填充复合物属弱酸性物质，两者结合会发生中和反应。而且，填充复合物吸收水分子后分离出一些油性成分，新分离出来的油性成分具有很强的活性，容易被结构相似的物质所吸收。因此，应当避免光缆填充复合物与低烟无卤阻燃护套直接接触。但是在一些特殊的条件下，既需要填充复合物来做光缆的填充材料，又要使用低烟无卤阻燃护套料来做外护套，这时，可以借鉴某知名大厂生产层绞式光缆的做法：光纤经过着色-松套-绞合-聚乙烯护套等生产过程以后，再增加一道低烟无卤阻燃料护套的生产工序，也就是说用聚乙烯护套把低烟无卤阻燃料与填充复合物分隔开，使其不能够接触。这么做还有一个原因是由于低烟无卤料的添加剂较多，挤包护套时熔体粘度太，流动性差，并与挤出设备产生较大摩擦力，需要很大的挤出压力才能够把料挤出来。这时，如果挤压力过大，就会对松套管产生侧压力，严重时会使松套管变形，从而使光纤受力。如果用聚乙烯护套把低烟无卤阻燃料与填充复合物分隔开，就可以避免松套管受力现象的发生。
上述国军标制定时在编制组原有研制生产使用的基础上，收集分析了大量技术资料，先后调研了富通集团有限公司、湖北化学所、DSM Desotech、Borden、上海飞凯，上海鸿辉、上海通得才、深圳的英国UNIGEL、英国的BP、上海的德国Henker（汉高）等等，上海斯瑞、上海晓宝、江苏通鼎光电、无锡市鸿昌通讯材料有限公司、富通集团、江苏永鼎、长飞光纤光缆有限公司、烽火科技股份有限公司、上海电缆所、江苏法尔胜、天津华源、鹤山恒基，朗闻（上海）国际贸易、深圳特发信息光纤有限公司、中国电科第二十三所、中国电科第二十六所、中国电科第三十八所、中国电科第四十一所、中国电科第四十四所、中国电科第四十六所、江苏亨通光电、中天科技、通光集团、浙江富春江光电、浙江烽火飞虹等单位，了解有关光缆用各种材料的研制、生产和使用情况，为准确理解和编写标准技术指标和试验方法打下了基础。同时与总参第61研究所的军标委工作组委员和电子四院相关人员共同探讨了军用光缆用材料的相关要求。近几年来，随着通信技术的迅速发展，光缆的应用领域日益扩大，环境要求也不断提高，对光缆用材料的质量要求也逐渐提高、适用范围也随之扩展，光缆用各种材料其品种和性能也随着光缆的发展得到不断地改进和完善。调研工作为标准编写提供了感性认识和编制依据。也为参与《通信光纤光缆材料及中国产业发展》一书的编写提供了有力的支持。
关键词： 光纤光缆用材料；本土化；标准
引言
光缆用材料除了光纤和光纤涂料外，还有填充复合物、阻水带或阻水纱、钢(铝)塑复合带、护套料、松套管材料、填充绳料、加强钢丝、玻璃纤维增强塑料杆等，其中大多都能找到相关民用标准和军用标准的规定，部分只有民用标准，如聚乙烯护套料有GB/T 15065-2009。只有光纤涂料和光纤着色油墨在军用标准GJB 2148A-2011、 GJB 6792-2009有相应的规定，本文将对以下标准针对产品及芳纶作了简要阐述。
GJB 2148A-2011 光纤用紫外光固化涂料规范（代替GJB 2148-1994）
GJB 2454B-2011 军用光缆填充膏规范（GJB 3934-2000 军用光缆膨胀阻水填充膏规范）
GJB 4934-2003 军用光缆阻水带规范
GJB 5024-2003 军用光缆阻水纱规范
GJB 6792-2009 光纤着色油墨规范
GJB 8132-2013 军用光缆金属加强材料规范
GJB XXXX-2014 军用光缆非金属加强材料玻璃纤维杆规范
一、前言
伴随着中国光通信技术发展的三十多年，中国的光缆用材料也有着十分辉煌的发展历史。光通信器件的发展导致相关材料的革命，光纤光缆的进步和发展，也导致光纤光缆材料的发展和进步。1966年，有光纤之父之称的中国科学家高锟先生，撰文论述了玻璃中光损耗的原因，指出若把玻璃中杂质含量减少到10-6以下，光纤的损耗可降到20dB/km，并预言这种光纤可作为光纤通信的媒介，1970年美国康宁公司的卡普罗等人用化学气相沉积法就研制出损耗小于20dB/km的光纤，现在光纤的制造技术可以制造出0.12dB/km，接近石英光纤的理论损耗的极限。上世纪七十年代中期，我国科技界就紧跟世界技术前沿，经过30多年的不懈努力，无论从技术上和产能上已处于世界领先地位，随着光缆的技术的发展，围绕光纤光缆结构创新，光缆材料的生产和新材料的研发已成为十分有潜力的产业。如涂覆树脂从热固化到UV固化；二次被覆材料从聚乙稀、聚炳稀到PBT、尼龙、PC等；填充油膏从普通油膏到遇水膨脹油膏、遇热膨胀油膏、吸氢油膏等特种油膏；光缆由骨架式、层绞式、中心束管式的普通光缆发展到各种结构形式的带状光缆、海底光缆、ADSS光缆、OPGW光缆、OPPC光缆等。
二、光纤涂料
上世纪七、八十年代，国内在大量引进技术，引进外资的过程中，也同时大量进口设备，进口产品，进口国外原材料，就普通的光缆也大量进口，淡化了国内的技术创新和原材料的研制及开发。光纤光缆的制造过程中，几乎主要原材料全是进口，国外公司左右了中国的市场价格。此后随着中国的光通信迅猛发展，带动了光纤光缆行业的蓬勃发展，面对这样的大发展时期，国内众多厂家纷纷加入光纤光缆这一阳光产业和与之密不可分的相关材料的生产，形成了一个有机的产业链。经过企业消化和创新，同时独立自主，自力更生，和广大科技人员的不懈努力，国产品牌逐步在质量上达到和超过进口同类产品，短短几年时间，涌现出了一大批的国产材料生产和研发企业，给国外企业造成了极大的挑战，也迫使一些国外厂商使产品本地化。现在已形成了研制、开发和生产光纤光缆原材料的强大产业。随着中国的光纤光缆原材料生产企业不断的发展、成熟、壮大，同时，注重了自主知识产权和品牌效应，部分产品进入了国际市场。光纤涂覆材料，包括光纤涂覆树脂、着色树脂和并带树脂，经历了采用含有有机溶剂的高分子涂料，热塑性高分子材料，热固化高分子材料。如今，全部采用UV固化的高分子材料，已改变上世纪九十年代中叶之前，这些技术还掌握在外国人手中，市场完全被国外产品所垄断。面对光纤通信的飞速发展，国内很多有识之士潜心于研究开发光纤着色、并带涂料树脂，取得了突破性的进展，达到国外同类产品的技术水平，并得到市场的认可，和国外品牌相比有明显的竞争优势，价格也明显回归合理，产生了巨大的社会效益。早期从事光纤着色树脂的单位有：湖北化学所、上海合成树脂厂、兰州晨光化工、电子八所和淮南矿业学院（现安徽理工大学）等。目前市场上最主要的UV固化光纤材料商是上海飞凯、湖北化学所，DSM Desotech、Borden（后改为瀚森）。 DSM Desotech已在中国建立厂，上海飞凯股票已在深圳上市。在我国形成了成熟的光纤涂覆材料的产业。中国电科八所分别主持制定了GJB 6792-2009《光纤着色油墨规范》和GJB 2148A-2011《光纤用紫外光固化涂料规范》，GJB 2148A于2012年获得了部科技进步三等奖，获奖单位还有富通集团、深圳特发光纤、亨通光纤。
三、填充阻水材料
主要是光纤油膏和光缆油膏。光纤油膏在光缆中的应用十分重要，一方面起着阻水作用，防止光纤受潮而导致氢侵蚀；另一方面由于油膏的触变特性，对光纤起着缓冲作用，提供一定的机械保护。
光纤油膏有以下要求：
（1）要有较高的锥入度，而且要有较宽的温度窗口，适应不同的应用环境；
（2）光纤膏性能要稳定，不能有油分离，加工过程中挥发度低；
（3）是要严格控制光纤膏的含水量和析氢指标；
（4）要有较高的氧化诱导期；
（5）严格控制光纤膏黏度，既要有利于高速加工的工艺，又要能通过光缆的滴流试验；
（6）应控制酸值指标；
（7）要与相关的光缆元件相容。
目前在国内市场早已打破国外产品垄断局面，英国的UNIGEL、ASTOR、日本的SYNCOFOX、爱尔兰的Info-Lab公司、英国的BP、德国的Henker（汉高）等等，已挤出国内绝大部分市场。较早取得成就的有湖北化学所、上海通得才通信器材有限公司。上世纪九十年代末，上海鸿辉光通材料有限公司成立，吸收国内外的先进技术，不断进行设备改进，完善生产工艺，依靠自己的技术力量，自主创新，研制成功无硅光纤膏和有硅光纤膏，拥有自主知识产权和品牌。其生产设备、工艺，质量保证和产品性能都取得了长足的进展，国内众多企业对光纤填充膏的研发成功，通过了工艺试验和产品检验，逐步取得市场的认同，都形成了规摸生产，不仅向国内光缆厂供货，还部分出口，对国外产品形成了有力的竞争。现在的上海鸿辉光通科技股份有限公司也将上市三板。上海鸿辉参与了由中国电科八所主持制定的GJB2454B-2013《军用光缆填充膏规范》。
四、阻水带和阻水纱
阻水带由高吸水性材料和无纺布带构成。常用的高吸水材料有羟甲基纤维素、乙烯醇—丙烯酸共聚物和聚丙烯酸钠的交联物等。这些材料的分子含有大量的亲水基团，遇水就会很快吸水膨胀，可吸收与自重成百倍甚至成千倍的水量。采用加热的方法把高吸水性材料粘在聚脂无纺布上，或把高吸水性材料夹在两层无纺布之间，或者粘在无纺布两边，可制成单面阻水带、双面阻水带、单面复膜阻水带及双面复膜阻水带等几种类型。单面或双面阻水带是由单面或双面聚脂纤维非织造布加吸水膨胀材料复合而成。复膜单面阻水带是由聚脂薄膜加吸水膨胀材料加聚脂纤维非织造布依次合成的。双面复膜阻水带是由聚脂薄膜加聚脂纤维非织造布加吸水膨胀材料再加聚脂纤维织造布依次复合而成。国内最早用于光缆生产的阻水带是国外进口的，九十年代初沈阳天荣就研发出了阻水带。由于它优异的性能和有竞争力的价格，很快占据了国内市场大部分的份额。但很快被吴江及周边地区的“小厂”所占领。阻水带在光缆中主要起纵向阻水的作用。它可以用于包覆在光缆缆芯外，也可用于包覆在内外层护套之间。在用于缆芯包带时，也起到了保护光缆缆芯的作用。中国电科八所主持制定了GJB4934-2003《军用光缆阻水带规范》。
九十年代末国内光缆阻水开始使用阻水纱，随着光缆技术的发展，干式或半干式光缆的出现给阻水纱提供了机会。阻水纱是用涤纶工业长丝和吸水膨胀材料合成，它用于绕在或直放在光缆加强芯、光缆缆芯或光缆内护套外起阻水作用。早期荷兰盖克阻水纱的使用起到了引导作用。现在国内市场上的阻水纱大部分为国产品牌，它的主要性能指标有：线密度、抗张强度、断裂伸长率、膨胀速度、膨胀率、热稳定性、含水量等。这些指标除了保障光缆的阻水性能外，还保障了光缆的长期稳定性和生产过程的稳定性。中国电科八所主持制定了GJB5024-2003《军用光缆阻水纱规范》。
五、加强材料
光缆加强材料除了加强钢丝、钢绞线等外，还有很多非金属加强材料，如玻璃纤维增强塑料杆、芳纶、PBO等。但应用量却没有金属加强材料大，主要有两因素：一是非金属加强材料价格贵，造成光缆成本提高；二是30年使用金属加强材料的习惯和在抗拉力上的不同，成熟产品不轻易改变材料。但这种状态随着非金属加强材料性价比的提高和特种光缆的应用扩大而改变。目前，金属加强材料和非金属加强材料都能找到相关的民用标准和军用标准，只有部分产品如PBO等没有标准，据了解，已经有中电八所申报了相关的标准。
1、金属加强材料
光缆加强件中金属加强材料包括：不锈钢丝、磷化钢丝及镀锌钢绞线。光缆在制造、安装和运行中，以及受运营环境的影响，都会受到外力的影响，由于用于光传输媒介石英玻璃极易受外力而损坏，所以在光缆的结构设计中，必须选择和采用合适的结构元件，保护光纤，免受外界应力。不锈钢丝、磷化钢丝及镀锌钢绞线是比较普遍采用的金属加强件。
光纤不仅对拉伸应力十分敏感，对弯曲、扭转应力也是十分敏感的，尤其对多膜光纤、长波长利用的单摸光纤及带壮光纤。因此，对用作金属加强件的不锈钢丝、磷化钢丝和镀锌钢绞线就有着特殊的要求：
（1）金属加强件要有较高的抗拉强度；
（2）是要有较高的扬氏弹性摸量；
（3）加强件不能有内应力；
（4）加强件在制造段长内不允许有接头；
（5）要有防锈功能；
（6）和光缆中其它元件相容，对于多芯绞合线从任何处剪开不松散，对于全断面不透水的光缆来说还要有防透水功能。
当年的江阴钢绳厂（法尔胜集团公司）生产各种特种钢丝，依靠技术进步，完全满足了光缆用金属加强件的要求。但在腐蚀环境中镀锌层作为阳极牺牲，其锌的活性有析氢的潜在风险，对光缆是致命的。随后光缆生产厂家开始寻找镀锌钢丝招致氢损的替代品。由于不锈钢丝价格昂贵，商品化的光缆用磷化钢丝应运而生。其表面磷化膜化学性质非常稳定，与光缆其它材料相容性好，寿命长，成缆后不增加氢损。国内生产磷化钢丝的有南通帅龙、天津华源时代金属制品有限公司、鹤山恒基钢丝有限公司等。还有一种镀锌铠装钢丝。光缆敷设可能跨越河流，可能埋设在卵石地带，可能埋设在爬坡的山区，或者跨越十分严寒的永冻地带，或者架设在松鼠频出的森林等等吧，都必须特殊的光缆结构，以适应特殊的敷设环境。类似上述情况，均采用钢丝铠装的光缆，目前完全国产化。
上述提到的江苏法尔胜、天津华源、鹤山恒基，还有江苏通鼎光电都参与了由中国电科八所主持制定的GJB8132-2013《军用光缆金属加强材料规范》。
2、非金属加强材料
光缆用非金属加强材料玻璃纤维杆（简称FRP）是一种钢性的非金属加强元件，主要优点在于生产非金属光缆，适合强电感应区域，雷击高发生区域，以及电力通信的引入光缆。光缆可以紧挨着电源线和电器装置，不会招致电磁干扰，确保人身安全。非金属加强件也担心由于金属加强件的腐蚀而产生的氢气，不会产生氢损，由于在光缆中主要功能是保护光纤，又要便于施工和维护，就对FRP有及其特殊的要求。
FRP主要的是由E玻璃纤维和聚脂树脂或乙烯基脂化树脂，采用特殊的工艺制作而成，首先要有较高的抗拉强度；其次为避免光纤在光缆中受到拉伸，非金属加强件必须要有较高的拉伸弹性模量；第三，要有较小的曲率半径；第四，较小的热膨胀系数；第五，在合理的曲率半径下，不弯折，表面不裂劈；第六，与光缆中其它材料相容。在一九九五年以前，这种非金属加强件主要靠进口，有澳大利亚的太平洋复合材料公司的，日本的蝶理株式会社等等。
我国最早从事非金属加强件研究和生产的厂家有是秦皇岛的耀华玻璃厂、石家庄的中意玻璃钢有限公司，经过近几年的发展颇具规模，市场占有率高的是上海晓宝增强塑料厂。下面我们列出国内外品牌的技术指标进行比较，就可以看出生产FRP的技术性能完全达到国外同类产品的技术要求，完全满足国内市场的需求。上海晓宝、江苏通鼎光电、无锡市鸿昌、富通集团参与了由中国电科八所主持制定的GJB8132-2013《军用光缆非金属加强材料玻璃纤维杆规范》。
3、芳纶（聚对苯二甲酰对苯二胺纤维）
芳纶的全称是“芳香族聚酰胺纤维”（英文名Aramid fibers），因为构成纤维的高聚物长链分子中含有酰胺基，而连接酰胺基的是芳香环或芳香环的衍生物，所以称其为芳香族聚酰胺纤维，简称芳纶。具有伸长率小，抗拉强度大，扬氏模量高，不熔化，不助燃和耐腐蚀等优点，是一种特殊的非金属加强材料。形状如棉纱，重量轻，确有极高的抗拉强度，和极高的拉伸弹性模量。断裂伸长率小，热膨胀系数为负值，且在十的负六次方数量级。由于芳纶纱这些特点，芳纶纱在光纤光缆的生产中，起这不可替代的作用。
首先，芳纶纱是在全介质自承式光缆（All dielectric self-supporting optical fiber cable，以下简称ADSS光缆）设计和制造中最理想的加强材料，拉力强，拉伸模量高，有保护光纤不受应变，提供有效的机械保护，抗电腐蚀，避免强电感扰和雷击发生，确保设备和人身安全。极高的抗拉强度与重量比，使的ADSS光缆结构小，重量轻，受风载和冰棱小，容易实现大的跨距架设，所以，在ADSS光缆中是十分重要的组成材料；其次，芳纶纱的柔软性与光纤接触，能缓冲外界的应力，保护光纤，不造成光纤的微弯，加之如前所述芳纶纱的其它特点，芳纶纱在软线光缆（单芯软光缆，双芯软光缆，布局光缆等等）中得到应用。
芳纶不仅在特种光缆中是不可取代的非金属加强材料，更是十分珍贵的国防材料，是个高技术产品，广泛用于军事航天。上世纪六十年代，聚间苯二甲酰间苯二胺（Nomex）被开发，六七年工业化，我国称之为芳纶1313。几乎同时，杜邦公司又研制出聚对苯二甲酰间苯二胺（Kevlar），七二年工业化，我国称之为芳纶1414。目前用作光缆增强元件的芳纶纱就是芳纶1414。常见的供应厂商有美国杜邦公司、荷兰的阿克苏和日本的特威隆等。芳纶1414外观金黄色，是由刚性长分子构成的液晶态聚合物，由于其分子沿长度方向高度取向，并具有极强的链间结合力，赋予纤维空前的高强度，高模量和耐高温特性。故芳纶1414的发现被认为是材料界发展的一个重要的里程碑，强度大于28克/旦，是优质钢的5~6倍，模量是钢材或玻璃纤维的2~3倍，韧性是钢材的3倍，而重量仅为钢的五分之一。
1972年我国开始研究芳纶纤维，1981年2月与1985年底分别对芳纶工、芳纶Ⅱ进行了技术鉴定，其高纯度料块在南通合成树脂厂试制、由上海合成纤维研究所拉制成纤维。一些院所涉及保密无法统计，但总体说与国外的差距很大。这几年芳纶发展较快，烟台氨纶股份有限公司已建成芳纶1313的生产基地，并向芳纶1414挺进，建成国内最大特种纤维生产基地。河北硅谷化工有限公司、广东彩艳股份有限公司等也投身于芳纶产业，四川、辽宁、陕西等地的芳纶纤维的项目亦在立项报批之中。
我国在上世纪九十年代前就以掌握了生产技术，上海合成纤维厂就有芳纶纱产品，指标与国外相当。由于国内没有形成大的产业，国内的市场主要还依赖进口，价格还比较昂贵，希望业内有识之士，能投入人力和财力，开发和生产该材料，形成大的产业能力，为我国通信事业做出贡献。
六、相关性能讨论
近二十年来，随着光通信技术的迅速发展，光缆的应用领域日益扩大，环境要求也不断提高，光缆技术的发展不断上升到新的台阶，对光缆用材料的质量要求和适用范围也随之提高，其中对光纤涂料、光缆填充复合物、金属加强材料、FRP等的要求也越来越高。由于光缆的制造、试验、运输、贮存和使用过程中要经受环境变化的考验，光缆用材料必须经受得起这种考验，且不能影响光缆的性能，如果有影响，必须限制在允许的范围内，超出限度就会对光缆的可靠性造成威胁。产品具备什么指标才不致对光缆的可靠性造成威胁，正是标准要解决的问题，光通信产业发展到今天，我国大部分光缆生产厂家都对光缆生产的技术和工艺控制都很成熟了，且在某一领域都有自己的核心技术和专利产品，以下仅把具有共性的、但被大家容易忽略的光缆用材料的相容性问题提出来，和大家一起探讨。光缆须用填充复合物（又称油膏填充物）来填充光缆内所有的间隙，以阻止水分和水气的渗入，防止由此引起的光传输性能的恶化及使用寿命的减少。通常，光纤填充复合物是将一种或者几种胶凝剂分散到一种或者几种基础油中，从而形成一种稠粘性的物质，根据性能的要求，还添加了少量的抗氧剂。概括地说，光纤填充复合物是由基础油 (通常采用矿物油、合成油)、增稠剂（脂肪酸盐、有机膨润土、气相二氧化硅、石蜡和多种高分子聚合物）和添加剂（如抗氧剂烷基酚系列及芳胺系列）等三部分组成。此外，根据填充部位和要求的不同，填充复合物可分为松套光纤填充物和缆芯其他部位的填充物等两种。以下分别按光缆各部组成材料与填充物之间的相容性及其要求和试验方法进行论述。
1、与光纤的相容性
在松套管结构的光缆中，光纤填充复合物直接接触的是光纤以及松套管管材。我们知道，在光纤涂覆层中，紫外光固化材料主要有部分交联聚丙烯酸脂、环氧树脂类和乙烯醚类等，最常用的是甲基-丙烯酸脂。一般分为两层，内层交联小，比较柔软，可以缓冲光纤的微弯；外层交联大，有足够的机械强度，以保护光纤，并且能够抵抗光纤填充复合物中的基础油对涂层的溶涨。在紫外光固化反应中，预聚物（一般含两个以上反应官能团）通过打开双键并进行交联而形成体状的网状结构。通常，在光纤涂覆层中，内层交联密度底，外层交联密度大。当光纤涂覆层的化学组分确定以后，在其他条件（基础油的化学组成和分子体积、浸润的时间和温度）相同的条件下，其形成的紫外光固化程度将对光纤填充复合物的相容性起到关键性的作用。交联密度大，形成的网状结构紧密，不容易被溶胀；交联密度小，网状结构松散，容易被油溶胀。因此，光纤覆层固化程度越好，越不容易受基础油的侵蚀，相容性也就越好。
在实际工作中光纤与填充复合物的相容性主要是由检测老化后光纤涂层的剥离力和析氢值来决定其优劣的，这是因为光纤涂层一旦被油膏溶胀后其内聚力会下降，与光纤的粘附力也会下降，因此光纤的剥离力也会下降。另外，光纤涂层的固化度低，光纤涂层中未固化的小分子物质就会多，这些小分子不稳定，在与油膏相容性试验后会有析氢发生。有时还可以用丁酮擦拭法以及光纤涂层是否发生颜色迁移来表征其相容性的优劣。
2、与松套管的相容性
松套管两面都与填充复合物直接接触，所以，探讨松套管的相容性问题就显得非常重要。目前光缆所采用的松套管材料主要有聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚丙烯（PP）单层和聚丙烯/聚碳酸酯（PP/PC）双层等三种。目前，最常用的是PBT，其主要由对苯二甲酸二甲酯（DMT）或对苯二甲酸（PTA）与1，4丁二醇（BD）为原料，在催化剂作用下进行酯交换或酯化缩聚反应而制得。
PBT材料相容性试验方法主要依据两个标准GB/T 20186.1和YD/T 839.3中的规定和要求。主要考察三个指标：外观（是否变形或变色）、屈服强度≥50 MPa和断裂伸长率≥50%。这是因为，PBT的I型哑铃状在（85±1）℃的老化箱中放置45×24h后，填充复合物中的部分分子会浸润到PBT样品的分子中间，从而使PBT材料原有的性能发生改变。但这种变化是微小的，因为经过改性PBT材料具有良好的耐溶剂、耐油、耐化学腐蚀性的特性，一般的填充复合物都能够满足其要求。在 GB/T20186.1的附录E中还对PBT松套管的相容性进行了规定，分别用耐缠绕法和强度法来检验，除了传统的测试PBT的力学性能的方法外，还可以通过测试玻璃化转变温度（TG）来确定PBT材料是否变性。
3、与金属复合带的相容性
光缆常用的金属复合带有镀铬钢塑复合带、镀锡钢塑复合带和铝塑复合带等三种。金属带与填充复合物的相容性试验主要考察的是复合填充物与金属带塑料覆膜的相容性，金属带塑料的覆膜是用来保护金属带不受潮气的侵蚀，一旦金属带被腐蚀，会产生氢气。众所周知，光缆中一旦产生了由氢气引起的氢损现象后，其光传输性能将受到影响，其使用寿命大幅度降低，结果非常严重。通常，分子量大、聚合度高的覆膜与油膏的相容性就好。其次，要论述一下金属带的相容性。首先要认识一下金属镀层的化学性质。通常，镀铬钢塑复合带与光缆填充复合物的相容性比较好，这是因为，金属铬的化学性质非常稳定，在常温下不与氧气和水发生化学反应，即使在600℃时，金属铬与氧气发生氧化反应，但其生成的氧化膜致密地包裹在金属带的表面，阻止了氧化反应的进一步发生。所以，镀铬钢塑复合带在一般的环境条件下能够稳定地存在。镀铬钢带附着力强，有资料显示，它对有机涂层的附着力比镀锡钢带强3～6倍。因此，镀铬钢塑复合带的粘结性能好，镀铬钢带还具有很好的耐高温性能，铬的熔点高达1900℃。锡的化学性质也是比较稳定的，但是镀在钢带表面的锡其熔点会降低，在复合带的生产和光缆的加工过程中，锡经过多次的加温热循环后，锡的分子结构发生了变化，用肉眼（或者放大镜）观察其基带的表面，会发现镀了锡的基带表面比较粗糙，从而造成镀锡基带与复合膜的剥离强度不大。这样，填充复合物和镀锡基带接触后，在基础油的溶胀作用下，金属基带与复合薄膜间容易起泡和/或分层，使基带与复合膜的剥离强度下降，严重者将使金属基带与复合薄膜脱落，使基带完全浸润在填充复合物中。而且在Sn和Fe之间在有水气或酸性的环境中还易发生电化学反应，使基带自身腐蚀加快。因此，目前所有电信运营商都是拒绝使用镀锡钢塑复合带的。金属复合带的相容性试验做起来也比较容易，一般的光缆生产企业自己就可以做，如果要进一步地判断出金属复合带是否镀铬，用X射线荧光光谱仪就可以定性地得出结论 （在目前还没有专门针对光缆材料方面的检验标准）或者用化学法定量地进行测试。有一个大家比较认同的判断金属带是否镀铬的经验：用酒精灯或打火机把钢塑复合带上的塑料薄膜烧掉之后观察，凡是镀铬钢塑复合带，烧后为白色略带一点淡黄色；而镀锡钢塑复合带或无镀层钢塑复合带，烧后为黑色或略带深兰色。但在正式检验或仲裁试验时，该方法显然没有说服力。铝塑复合带中的铝和镀铬钢塑复合带的铬是一样的，其生成的氧化膜致密地包裹在金属带的表面，阻止了氧化反应的进一步发生，而且在一般的弱酸性环境或者潮湿的环境中，其化学性质也比较稳定。
4、与护套的相容性
在目前，光缆填充复合物中应用较多的合成油中主要由合成烃中的聚α烯烃（PAO）和聚异丁烯（PIB）等组成，与聚乙烯（PE）系护套料的相容性问题主要反映在PE系护套料中高分子结构中的支链与光缆填充复合物中的低分子组分发生反应。相容性的检测方法有质量法和强度法两种。光缆填充复合物与低烟无卤阻燃护套容易发生化学反应，原因是目前低烟无卤阻燃护套料一般采用水合金属氧化物作为阻燃填充剂，一般为氢氧化铝或者氢氧化镁，它们都属弱碱性物质。但在通常情况下，光缆填充复合物属弱酸性物质，两者结合会发生中和反应。而且，填充复合物吸收水分子后分离出一些油性成分，新分离出来的油性成分具有很强的活性，容易被结构相似的物质所吸收。因此，应当避免光缆填充复合物与低烟无卤阻燃护套直接接触。但是在一些特殊的条件下，既需要填充复合物来做光缆的填充材料，又要使用低烟无卤阻燃护套料来做外护套，这时，可以借鉴某知名大厂生产层绞式光缆的做法：光纤经过着色-松套-绞合-聚乙烯护套等生产过程以后，再增加一道低烟无卤阻燃料护套的生产工序，也就是说用聚乙烯护套把低烟无卤阻燃料与填充复合物分隔开，使其不能够接触。这么做还有一个原因是由于低烟无卤料的添加剂较多，挤包护套时熔体粘度太，流动性差，并与挤出设备产生较大摩擦力，需要很大的挤出压力才能够把料挤出来。这时，如果挤压力过大，就会对松套管产生侧压力，严重时会使松套管变形，从而使光纤受力。如果用聚乙烯护套把低烟无卤阻燃料与填充复合物分隔开，就可以避免松套管受力现象的发生。
上述国军标制定时在编制组原有研制生产使用的基础上，收集分析了大量技术资料，先后调研了富通集团有限公司、湖北化学所、DSM Desotech、Borden、上海飞凯，上海鸿辉、上海通得才、深圳的英国UNIGEL、英国的BP、上海的德国Henker（汉高）等等，上海斯瑞、上海晓宝、江苏通鼎光电、无锡市鸿昌通讯材料有限公司、富通集团、江苏永鼎、长飞光纤光缆有限公司、烽火科技股份有限公司、上海电缆所、江苏法尔胜、天津华源、鹤山恒基，朗闻（上海）国际贸易、深圳特发信息光纤有限公司、中国电科第二十三所、中国电科第二十六所、中国电科第三十八所、中国电科第四十一所、中国电科第四十四所、中国电科第四十六所、江苏亨通光电、中天科技、通光集团、浙江富春江光电、浙江烽火飞虹等单位，了解有关光缆用各种材料的研制、生产和使用情况，为准确理解和编写标准技术指标和试验方法打下了基础。同时与总参第61研究所的军标委工作组委员和电子四院相关人员共同探讨了军用光缆用材料的相关要求。近几年来，随着通信技术的迅速发展，光缆的应用领域日益扩大，环境要求也不断提高，对光缆用材料的质量要求也逐渐提高、适用范围也随之扩展，光缆用各种材料其品种和性能也随着光缆的发展得到不断地改进和完善。调研工作为标准编写提供了感性认识和编制依据。也为参与《通信光纤光缆材料及中国产业发展》一书的编写提供了有力的支持。
