專(zhuān)利名稱：光纖二次被覆材料－聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖二次被覆材料——聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(以下簡(jiǎn)稱PBT)的固相縮聚方法。產(chǎn)品主要用作各類(lèi)光纖護(hù)套料?？蓮V泛應(yīng)用于各類(lèi)光纖的二次被覆。
背景技術(shù)：
光纖用二次被覆材料——固相縮聚聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯是制作光纖二次套塑(束管)的熱塑性工程塑料。隨著通信事業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)光纜的需求量也越來(lái)越大，與之相對(duì)應(yīng)的對(duì)該P(yáng)BT的用量也在逐年遞增。光纜新品層出不窮，從最初的中心管式光纜到現(xiàn)在的ADSS光纜、海底光纜等。對(duì)光纜在不同環(huán)境下的要求也大大提高。由此對(duì)其中保護(hù)光纖的PBT材料也提出了更高的要求?？梢哉f(shuō)纖芯是光纜中的最重要的部分，為了對(duì)管中的光纖起到良好的保護(hù)作用，選擇合適的光纖二次被覆材料對(duì)優(yōu)良的光纜至關(guān)重要。
現(xiàn)有的光纖二次被覆材料——聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯通常采用由反應(yīng)式雙螺桿擠出機(jī)擠出增粘技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)PBT材料的增粘。反應(yīng)性擠出機(jī)增粘通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中加入一定量的擴(kuò)鏈劑，利用PBT材料自身的反應(yīng)基團(tuán)如羥基、羧基等與擴(kuò)鏈劑之間的反應(yīng)，通過(guò)擴(kuò)鏈劑分子將兩個(gè)PBT分子連接起來(lái)實(shí)現(xiàn)增粘。通過(guò)這一技術(shù)生產(chǎn)的PBT材料由于它自身的不穩(wěn)定性而造成應(yīng)用上的一定局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種性能優(yōu)異的光纖二次被覆材料——聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容是一種光纖二次被覆材料——聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法，它是采用較低粘度的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯基礎(chǔ)樹(shù)脂作為基料，并加入單管能團(tuán)或惡唑淋型封端劑作添加劑，在固相縮聚反應(yīng)器中反應(yīng)制成，封端劑的加入量占原料總重量的0.3-2％。最好0.3-0.6％。
本發(fā)明也可在上述原料中加入脂肪酸酰胺類(lèi)或脂肪酸及脂類(lèi)、金屬皂類(lèi)、烴類(lèi)潤(rùn)滑劑作添加劑，潤(rùn)滑劑的加入量占原料總重量的0.2-2％。最好0.2-1.0％。
本發(fā)明還可在上述原料中加入爽滑劑作添加劑，爽滑劑的加入量占原料總重量0.1-2％。最好0.1-0.5％。
所述的單官能團(tuán)型或惡唑啉型封端劑為乙醇或異丙醇、苯酚、2，2-雙2-惡唑啉。其機(jī)理為降低PBT材料的端羧基含量。
所述的脂肪酸酰胺類(lèi)潤(rùn)滑劑為硬脂酰胺或油酰胺、芥酰胺；脂肪酸及脂類(lèi)潤(rùn)滑劑為硬脂酸；金屬皂類(lèi)潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣、鎂、或鋅；烴類(lèi)潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟或聚丙烯蠟、氧化聚乙烯蠟。機(jī)理為提高PBT材料的流動(dòng)性，改善加工性、提高產(chǎn)量和擠出速度。
所述的爽滑劑為滑石粉或白炭黑、硫酸鋇。其機(jī)理為提高PBT材料的防粘性。
固相縮聚聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯是聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯基礎(chǔ)樹(shù)脂在固體狀態(tài)下進(jìn)行縮聚的方法，它屬于均相反應(yīng)，溫度控制在聚對(duì)苯丁二醇脂的熔點(diǎn)以下，反應(yīng)在固相內(nèi)進(jìn)行，并隨著溫度的增加反應(yīng)速度也相應(yīng)的增加。這一反應(yīng)是分步完成的。當(dāng)反應(yīng)溫度在單體和聚合物熔體之間時(shí)，縮聚反應(yīng)的第一步是在單體熔融狀態(tài)下進(jìn)行的，然后在低聚物的固體中進(jìn)一步縮聚成較高粘度的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯成品。
上述縮聚反應(yīng)分加熱第一、第二階段和冷卻第一、第二階段四個(gè)階段進(jìn)行。
加熱第一階段的溫度40-160℃，保溫溫度160±5℃，保溫時(shí)間0.5～1.5小時(shí)；加熱第二階段的溫度160-205℃，保溫溫度205±5℃，保溫時(shí)間5～15小時(shí)；冷卻第一階段溫度205-150℃，保溫溫度150±5℃，保溫時(shí)間0.5～1.5小時(shí)；冷卻第二階段溫度150-100℃；真空度≤0.1mbar。
本發(fā)明利用固相縮聚這一比較溫和的反應(yīng)，通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)工藝條件如反應(yīng)溫度、反應(yīng)周期和真空度以及選擇合適的與PBT親和的添加劑及添加技術(shù)來(lái)提高PBT材料的粘度。該材料容易加工并具有較高的熔體強(qiáng)度、較低的熱膨脹系數(shù)、較低的擠出后收縮率和良好的尺寸穩(wěn)定性、加工工藝穩(wěn)定、成型速度高、較優(yōu)的產(chǎn)品純凈度、較優(yōu)的批量穩(wěn)定性等特點(diǎn)?？s短了工藝路線，將PBT材料的性能提高到一個(gè)新的高度，從而達(dá)到光纖二次套塑用材料的要求。
本發(fā)明與擠出增粘產(chǎn)品性能比較如下



圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂99.7kg作為基料，并加入封端劑乙醇0.3kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)?？s聚反應(yīng)分加熱第一、第二階段和冷卻第一、第二階段四個(gè)階段進(jìn)行。加熱第一階段的溫度40-160℃，保溫溫度160℃，保溫時(shí)間1小時(shí)；加熱第二階段的溫度160-205℃，保溫溫度205℃，保溫時(shí)間10小時(shí)；冷卻第一階段溫度205-150℃，保溫溫度150℃，保溫時(shí)間1小時(shí)；冷卻第二階段溫度150-100℃；真空度≤0.1mbar。
實(shí)施例2在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂99.55kg作為基料并加入封端劑異丙醇0.45kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例1。
實(shí)施例3在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂99.4kg作為基料，并加入封端劑苯酚0.6kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例1。
實(shí)施例4在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂99kg作為基料，并加入封端劑2，2-雙2-惡唑啉1kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例1。
實(shí)施例5在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98.5kg作為基料，并加入封端劑乙醇1.5kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例1。
實(shí)施例6在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98kg作為基料，并加入封端劑異丙醇2kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例1。
實(shí)施例7在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂99.2kg作為基料，并加入封端劑苯酚0.6kg、潤(rùn)滑劑硬脂酰胺0.2kg作添加劑，縮聚反應(yīng)分加熱第一、第二階段和冷卻第一、第二階段四個(gè)階段進(jìn)行。加熱第一階段的溫度40-160℃，保溫溫度155℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)；加熱第二階段的溫度160-205℃，保溫溫度210℃，保溫時(shí)間5小時(shí)；冷卻第一階段溫度205-150℃，保溫溫度145℃，保溫時(shí)間1.5小時(shí)；冷卻第二階段溫度150-100℃；真空度≤0.1mbar。
實(shí)施例8在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98.7kg作為基料，并加入封端劑2，2-雙2-惡唑啉0.3kg、潤(rùn)滑劑油酰胺1.0kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例7。
實(shí)施例9在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98.95kg作為基料，并加入封端劑乙醇0.45kg、潤(rùn)滑劑芥酰胺0.6kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例7。
實(shí)施例10在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98kg作為基料，并加入封端劑異丙醇1kg、潤(rùn)滑劑硬脂酸1kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例7。
實(shí)施例11在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂97.4kg作為基料，并加入封端劑苯酚0.6kg、潤(rùn)滑劑硬脂酸鈣2kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例7。
實(shí)施例12在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98.2kg作為基料，并加入封端劑2，2-雙2-惡唑啉0.3kg、潤(rùn)滑劑硬脂酸鎂1.5kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例7。
實(shí)施例13在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98.9kg作為基料，并加入封端劑乙醇0.6kg、爽滑劑滑石粉0.5kg作添加劑，縮聚反應(yīng)分加熱第一、第二階段和冷卻第一、第二階段四個(gè)階段進(jìn)行。加熱第一階段的溫度40-160℃，保溫溫度165℃，保溫時(shí)間1.5小時(shí)；加熱第二階段的溫度160-205℃，保溫溫度200℃，保溫時(shí)間5小時(shí)；冷卻第一階段溫度205-150℃，保溫溫度155℃，保溫時(shí)間0.5小時(shí)；冷卻第二階段溫度150-100℃；真空度≤0.1mbar。
實(shí)施例14在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98.45kg作為基料，并加入封端劑異丙醇0.45kg和爽滑劑白炭黑0.1kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例13。
實(shí)施例15在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98.7kg作為基料，并加入封端劑苯酚1kg和爽滑劑硫酸鋇0.3kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例13。
實(shí)施例16在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98.55kg作為基料，并加入封端劑2，2-雙2-惡唑啉0.45kg和爽滑劑滑石粉1kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例13。
實(shí)施例17在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂97.7kg作為基料，并加入封端劑乙醇0.3kg和爽滑劑白炭黑2kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例13。
實(shí)施例18在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂96.5kg作為基料，并加入封端劑乙醇2kg和爽滑劑硫酸鋇1.5kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例13。
實(shí)施例19在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98.65kg作為基料，并加入封端劑異丙醇0.45kg、潤(rùn)滑劑硬脂酸鋅0.6kg和爽滑劑滑石粉0.3kg作添加劑，縮聚反應(yīng)分加熱第一、第二階段和冷卻第一、第二階段四個(gè)階段進(jìn)行。加熱第一階段的溫度40-160℃，保溫溫度160℃，保溫時(shí)間1小時(shí)；加熱第二階段的溫度160-205℃，保溫溫度200℃，保溫時(shí)間10小時(shí)；冷卻第一階段溫度205-150℃，保溫溫度155℃，保溫時(shí)間1.5小時(shí)；冷卻第二階段溫度150-100℃；真空度≤0.1mbar。
實(shí)施例20在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂98.2kg作為基料，并加入封端劑苯酚0.3kg、潤(rùn)滑劑聚乙烯蠟1.0kg和爽滑劑白炭黑0.5kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例19。
實(shí)施例21在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂99.1kg作為基料，并加入封端劑2，2-雙-2惡唑啉0.6kg、潤(rùn)滑劑聚丙烯蠟0.2kg和爽滑劑硫酸鋇0.1kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例19。
實(shí)施例22在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂95.5kg作為基料，并加入封端劑乙醇1kg、潤(rùn)滑劑氧化聚乙烯蠟2kg和爽滑劑滑石粉1.5kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例19。
實(shí)施例23在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂96kg作為基料，并加入封端劑乙醇1.5kg、潤(rùn)滑劑硬脂酰胺1.5kg和爽滑劑白炭黑1kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例19。
實(shí)施例24在固相縮聚反應(yīng)器中投入聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂94kg作為基料，并加入封端劑異丙醇2kg、潤(rùn)滑劑油酰胺2kg和爽滑劑硫酸鋇2kg作添加劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)。其余同例19。
權(quán)利要求
1.一種光纖二次被覆材料－聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法，其特征在于采用較低粘度的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯基礎(chǔ)樹(shù)脂作為基料，并加入單管能團(tuán)或惡唑淋型封端劑作添加劑，在固相縮聚反應(yīng)器中反應(yīng)制成，封端劑的加入量占原料總重量的0.3-2％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖二次被覆材料－聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法，其特征在于原料中還加入有脂肪酸酰胺類(lèi)或脂肪酸及脂類(lèi)、金屬皂類(lèi)、烴類(lèi)潤(rùn)滑劑作添加劑，潤(rùn)滑劑的加入量占原料總重量的0.2-2％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種光纖二次被覆材料－聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法，其特征在于原料中還加入有爽滑劑作添加劑，爽滑劑的加入量占原料總重量0.1-2％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖二次被覆材料－聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法，其特征在于單官能團(tuán)型或惡唑啉型封端劑為乙醇或異丙醇、苯酚、2，2-雙2-惡唑啉。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光纖二次被覆材料－聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法，其特征在于潤(rùn)滑劑為硬脂酰胺或油酰胺、芥酰胺、硬脂酸、硬脂酸鈣、鎂、鋅、聚乙烯蠟或聚丙烯蠟、氧化聚乙烯蠟。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光纖二次被覆材料－聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法，其特征在于爽滑劑為滑石粉或白炭黑、硫酸鋇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖二次被覆材料－聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法，其特征在于封端劑加入量占原料總重量的0.3-0.6％。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光纖二次被覆材料－聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法，其特征在于潤(rùn)滑劑加入量占原料總重量的0.2-1.0％。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光纖二次被覆材料－聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法，其特征在于爽滑劑加入量占原料總重量的0.1-0.5％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2其中之一所述的一種光纖二次被覆材料－聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的固相縮聚方法，其特征在于反應(yīng)分加熱第一、二階段和冷卻第一、二階段四個(gè)進(jìn)行，加熱第一階段的溫度40-160℃，保溫溫度160±5℃，加熱第二階段的溫度160-205℃，保溫溫度205±5℃；冷卻第一階段溫度205-150℃，保溫溫度150±5℃；冷卻第二階段溫度150-100℃；真空度≤0.1mbar。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光纖二次被覆材料——聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯固相縮聚方法。它是采用較低粘度的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯基礎(chǔ)樹(shù)脂作為基料，并加入0.3－2％的單管能團(tuán)或惡唑淋型封端劑作添加劑，在固相縮聚反應(yīng)器中反應(yīng)制成，也可加入0.2－2％的脂肪酸酰胺類(lèi)或脂肪酸及脂類(lèi)、金屬皂類(lèi)、烴類(lèi)潤(rùn)滑劑作添加劑；加入0.1－2％的爽滑劑作添加劑。本發(fā)明利用固相縮聚這一比較溫和的反應(yīng)，通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)工藝條件以及選擇合適的添加劑來(lái)提高材料的粘度。該材料容易加工并具有較高的熔體強(qiáng)度、較低的熱膨脹系數(shù)、較低的擠出后收縮率和良好的尺寸穩(wěn)定性、加工工藝穩(wěn)定、成型速度高、較優(yōu)的產(chǎn)品純凈度、較優(yōu)的批量穩(wěn)定性等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08G63/00GK1418902SQ02148419
公開(kāi)日2003年5月21日 申請(qǐng)日期2002年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月30日
發(fā)明者卞仲高, 李翰卿, 陸建鋒 申請(qǐng)人:江陰濟(jì)化新材料有限公司