專(zhuān)利名稱(chēng)：：抗沖擊的光波導(dǎo)管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及抗沖擊的光波導(dǎo)管及其有效制造方法。技術(shù)背景含由芯和包層(它們分別由彈性體材料制成)組成的波導(dǎo)管的傳感器是已知的。這種傳感器可包括各自與光波導(dǎo)管的末端相連的發(fā)光裝置和光接收裝置。芯或包層或這二者可以透明，且芯的折射指數(shù)稍微大于包層。芯和包層這二者可由合成橡膠或凝膠制成。在例如美國(guó)專(zhuān)利4529789中公開(kāi)了在制備波導(dǎo)管中所使用的組合物。然而，這一組合物固化形成對(duì)于一些應(yīng)用來(lái)說(shuō)折射指數(shù)不足且抗沖擊性不足的凝膠。存在于這一組合物內(nèi)的樹(shù)脂也可引起渾濁，這對(duì)于光波導(dǎo)管應(yīng)用來(lái)說(shuō)是非所需的。已有的波導(dǎo)管常常通過(guò)首先制備芯和之后用包層材料涂布芯來(lái)制備。這一方法包括通過(guò)噴嘴擠出高粘度的透明組合物，固化該組合物形成芯，施加液體包層材料到芯的外周，之后固化該包層材料。由這種波導(dǎo)管制造的傳感器的缺點(diǎn)是要求額外的連接器來(lái)固定傳感器的部件，例如輻射源和在波導(dǎo)管末端的檢測(cè)器。這增加工藝步驟與制造傳感器的成本。待解決的問(wèn)題本發(fā)明的目的是通過(guò)有效的制造方法，提供含抗沖擊的波導(dǎo)管的傳感器。發(fā)明概述通過(guò)提供含包圍芯的包層的抗沖擊的波導(dǎo)管，本發(fā)明解決了上述問(wèn)題。將增強(qiáng)填料摻入到制備芯所使用的可固化的有機(jī)硅組合物內(nèi)，從而賦予芯抗沖擊性。制造波導(dǎo)管的方法包括將可固化的有機(jī)硅組合物注入到包括管材(tubing)的包層內(nèi)，之后固化該可固化的有機(jī)珪組合物。詳細(xì)說(shuō)明所有用量、比值和百分?jǐn)?shù)以重量計(jì)，除非另有說(shuō)明。冠詞"一個(gè)、一種，該(a，an，the)"各自是指一個(gè)或多個(gè)。波導(dǎo)管波導(dǎo)管包括被包層包圍的芯。芯是折射指數(shù)高于包層的折射指數(shù)的有機(jī)硅彈性體?？苫诓▽?dǎo)管的最終用途來(lái)選擇芯的折射指數(shù)與包層的折射指數(shù)之差。例如，在一些應(yīng)用中，差值范圍可以是0.005-0.55，或者0.1-0，3。例如，當(dāng)需要相對(duì)小的彎曲半徑時(shí)，例如當(dāng)波導(dǎo)管必須在小的區(qū)域內(nèi)彎曲到90度或更大的角度時(shí)，這一范圍內(nèi)的差值可能是理想的?；蛘?，當(dāng)波導(dǎo)管在大距離內(nèi)用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸應(yīng)用時(shí)，較小的折射指數(shù)差，例如O.005-0.04可能是理想的。芯[OOIO]可通過(guò)將可固化的有機(jī)硅組合物注入到包層內(nèi)，之后固化該組合物，制備芯。芯的折射指數(shù)范圍可以是1.43-1.59，或者1.46-1.54。合適的組合物包含(I)每一分子平均具有至少兩個(gè)反應(yīng)性不飽和有機(jī)基團(tuán)的聚有機(jī)基珪氧烷，(II)每一分子平均具有至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的固化劑，(III)氬化硅烷化催化劑，和(IV)增強(qiáng)填料。組分(I)聚有機(jī)基硅氧烷組合物中的組分(I)是能經(jīng)歷氫化硅烷化反應(yīng)的每一分子平均具有至少兩個(gè)不飽和有機(jī)基團(tuán)的聚有機(jī)基硅氧烷。組分(I)可以是均聚物或共聚物。組分(I)可具有直鏈、支鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。在組分(I)中每一分子中的反應(yīng)性不飽和有機(jī)基團(tuán)可位于末端、側(cè)鏈或同時(shí)位于末端和側(cè)鏈位置上。組分(I)的折射指數(shù)可以是1.38-1.59。組分(I)在組合物中的用量是100重量份。組分(I)可包括硅氧烷單元，其中包括但不限于R2R、Si0!"、R、Si0"2、RWSiO,R、Si0v2和1^103/2單元。在前述通式中，每一Ri獨(dú)立地為單價(jià)有機(jī)基團(tuán)。合適的單價(jià)有機(jī)基團(tuán)包括但不限于烷基，例如甲基、乙基、丙基和丁基；鏈烯基，例如乙烯基、烯丙基和丁烯基；炔基，例如乙炔基和丙炔基；芳族基團(tuán)，例如苯基、苯乙烯基、甲苯基、二甲苯基和節(jié)基。然而，至少5%或者至少50%的R'是芳族基團(tuán)。為芳族基團(tuán)的W基的含量范圍可以是10-90%。為芳族基團(tuán)的R1的確切量取決于各種因素，其中包括所選的填料。一般地，當(dāng)存在較多的芳族基團(tuán)時(shí)，折射指數(shù)增加。每一R2獨(dú)立地為不飽和的單價(jià)有機(jī)基團(tuán)。W例舉鏈烯基，例如乙烯基、烯丙基和丁烯基；和炔基，例如乙炔基和丙炔基。組分(I)可包括下述通式的聚二有機(jī)基硅氧烷(A)R、Si0(R、Si0)aWSi0)^SiR1"(B)R、R2S諫、Si0)a(R^Si0)pSiR、R2,或(C)其組合。在這些通式中，Ri和W如上所述，ot的平均值為0-20,000，和P的平均值為2-20，000。組分(I)可包括聚二有機(jī)基硅氧烷，例如二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/曱基苯基硅氧烷)、二曱基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷)、苯基甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、及其組合。組分(I)可以是單一的聚二有機(jī)基硅氧烷或含至少一種下述性能不同的兩種或更多種聚二有機(jī)基硅氧烷的組合結(jié)構(gòu)、粘度、平均分子量、硅氧烷單元和序列。制備適合于用作組分(I)的聚二有機(jī)基硅氧烷的方法，例如水解和縮合相應(yīng)的有機(jī)基鹵代硅烷，或平衡環(huán)狀聚二有機(jī)基硅氧烷是本領(lǐng)域眾所周知的。組分(II)固化劑組分(II)可以是每一分子平均具有至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的聚有機(jī)基氫硅氧烷。組分(n)可以是均聚物或共聚物。組分(n)可具有直鏈、支鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。組分(n)內(nèi)與硅鍵合的氫原子可位于末端、側(cè)鏈或同時(shí)位于末端基和側(cè)鏈位置上。組分(n)在組合物中的用量足以固化所述組合物。組分(n)的用量足以提供0.5-2個(gè)與硅鍵合的氫原子/個(gè)在組分(1)內(nèi)的反應(yīng)性不飽和有機(jī)基團(tuán)(SiH/不飽和基團(tuán)之比)。或者，SiH/不飽和基團(tuán)之比的范圍可以是1.0-1.8。組分(II)可包括硅氧烷單元，其中包括但不限于HR32Si01/2、R33Si01/2、HR3Si02/2、R32SDHSi03"單元。在前述通式中，每一R3獨(dú)立地選自不含脂族不飽和鍵的單價(jià)有機(jī)基團(tuán)。組分(II)可包括下式的化合物(a)R33SiO(R32SiO)y(R3HSiO)sSiR33,或(b)R32HSiO(R32SiO)Y(R3HSiO)6SiR32H,(c)其組合。在這些通式中，v的平均值為0-20,000，和5的平均值為2-20,000。每一W獨(dú)立地為不含脂族不飽和鍵的單價(jià)有機(jī)基團(tuán)。合適的不含脂族不飽和鍵的單價(jià)有機(jī)基團(tuán)包括烷基，例如甲基、乙基、丙基和丁基；芳族基團(tuán)，例如苯基、苯乙烯基、甲苯基、二曱苯基和節(jié)基。至少5%或者至少50%的ie可以是芳族基團(tuán)。為芳族基團(tuán)的R3用量范圍可以是10-90%。為芳族基團(tuán)的W的確切量取決于各種因素，其中包括所選填料。組分(II)例舉二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚(二曱基硅氧烷/曱基苯基硅氧烷)、二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷)、二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚(甲基氫硅氧烷/曱基苯基硅氧烷)硅氧烷、三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷/曱基苯基硅氧烷)、苯基甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷)、及其組合。組分(II)可以是至少一種下述性能不同的兩種或更多種有機(jī)基氫聚硅氧垸的組合結(jié)構(gòu)、平均分子量、粘度、硅氧烷單元和序列。制備適合于用作組分(II)的直鏈、支鏈和環(huán)狀有機(jī)基氫聚硅氧烷的方法，例如水解和縮合有機(jī)基離代硅烷是本領(lǐng)域眾所周知的。組分(III)氫化硅烷化催化劑合適的氬化硅烷化催化劑是本領(lǐng)域已知的且可商購(gòu)。氬化硅烷化催化劑的添加量足以催化組合物的固化反應(yīng)。組分(III)的用量范圍基于組合物的重量可以是O.l-1000ppm鉑族金屬，或者10-100ppm的鉑族金屬。氫化硅烷化催化劑可包括選自鉑、銠、釕、鈀、鋨或銥金屬中的鉑族金屬，或其有機(jī)金屬化合物，或它們的組合。氬化硅烷化催化劑例舉化合物例如氯鉑酸、六水合氯鉑酸、二氯化鉑，和微包封在基體或核殼型結(jié)構(gòu)內(nèi)的所述化合物與低分子量有機(jī)基聚硅氣烷的絡(luò)合物或者鉑化合物。鉑與低分子量有機(jī)基聚硅氧烷的絡(luò)合物包括1，3-二乙烯基-l，1，3，3-四曱基二硅氧烷與鉑的絡(luò)合物。這些絡(luò)合物可微包封在樹(shù)脂基體內(nèi)。例如在美國(guó)專(zhuān)利3159601、3220972、3296291、3419593、3516946、3814730、3989668、4784879、5036117和5175325和EP0347895B中公開(kāi)了合適的氬化硅烷化催化劑。微包封的氬化硅烷化催化劑及其制備方法是本領(lǐng)域眾所周知的，如美國(guó)專(zhuān)利No.4766176和其內(nèi)引證的參考文獻(xiàn)以及美國(guó)專(zhuān)利No.5017654中所例舉的。組分(IV)增強(qiáng)填料組分(IV)是增強(qiáng)填料。加入到組合物中的組分(IV)的用量取決于所選的填料類(lèi)型，然而，可基于組合物的重量，將用量為0.01-65%的組分(IV)加入到組合物中。合適的增強(qiáng)填料包括二氧化硅例如熱解法二氧化硅或膠態(tài)二氧化硅、氧化鈦、硅金屬、鋁、或其組合。合適的增強(qiáng)填料是本領(lǐng)域已知的且可商購(gòu)，例如以名稱(chēng)CAB-O-SIL由CabotCorporationofMassachusetts銷(xiāo)售的熱解法二氧化硅。所選填料取決于各種因素，其中包括待通過(guò)波導(dǎo)管傳輸?shù)妮椛渚€(xiàn)的波長(zhǎng)和填料的性能。例如，當(dāng)填料的粒度大于待傳輸?shù)妮椛渚€(xiàn)波長(zhǎng)的10%時(shí)，那么選擇填料和聚二有機(jī)基硅氧烷，以便它們的折射指數(shù)匹配。"匹配，，是指填料的折射指數(shù)和聚二有機(jī)基硅氧烷的折射指數(shù)具有足夠接近彼此的數(shù)值，以便所得波導(dǎo)管的光損耗足夠低，以致于在波導(dǎo)管的出口處檢測(cè)器檢測(cè)不到輻射線(xiàn)。例如，在組分(I)和(IV)之間的折射指數(shù)在1%以?xún)?nèi)匹配的情況下，可制備損耗小于或等于0.5dB/cm的長(zhǎng)度為2-10m的波導(dǎo)管。當(dāng)填料的粒度充分小于待傳輸?shù)妮椛渚€(xiàn)波長(zhǎng)的約10。/。時(shí)，不需要組分(I)和(IV)之間的折射指數(shù)匹配來(lái)降低光損耗?；蛘?，填料的粒度可以小于或等于待傳輸通過(guò)波導(dǎo)管的輻射線(xiàn)波長(zhǎng)的10%，和填料可具有填料的折射指數(shù)，聚二有機(jī)基硅氧烷可具有聚二有機(jī)基硅氧烷的折射指數(shù)，且填料的折射指數(shù)可匹配聚二有機(jī)基硅氧烷的折射指數(shù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在沒(méi)有過(guò)度實(shí)驗(yàn)的情況下能決定何時(shí)應(yīng)當(dāng)匹配組分(I)和(IV)的折射指數(shù)?？扇芜x地用處理劑表面處理填料。處理劑和處理方法是本領(lǐng)域已知的，參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利6169142(第4欄第42行到第5欄第2行)。可在結(jié)合填料與組合物中的其它組分之前，用處理劑處理填料，或者可就地處理填料。處理劑可以是通式為R^Si(0lO(4-s)的烷氧基珪烷，其中5是l、2或3，或者e是3。R4是單價(jià)有機(jī)基團(tuán)，其中例舉l-50個(gè)碳原子或者8-30個(gè)碳原子或者8-18個(gè)碳原子的單價(jià)烴基。114例舉烷基，例如己基、辛基、十二烷基、十四烷基、十六烷基和十八烷基；和芳族基團(tuán)，例如千基、苯基和苯乙基。IT可以是飽和或不飽和、支化或未支化和未取代的。W可以是飽和、未支化和未取代的。W是1-4個(gè)碳原子的未取代的飽和烴基。處理劑例舉己基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十四烷基三甲氧基硅烷、苯基三曱氧基硅烷、苯基乙基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷、及其組合。烷氧基官能的低聚硅氧烷也可用作處理劑。烷氧基官能的低聚硅氧烷及其制備方法是本領(lǐng)域已知的，參見(jiàn)例如EP1101167A2。例如，合適的烷氧基官能的低聚硅氧烷包括通式為(R60)vSi(0SiR、R8)4-v的那些。在這一通式中，v是l、2或3，或者v是3。每一r可以是烷基。每一IT可以獨(dú)立地選自1-10個(gè)碳原子的飽和及不飽和的單價(jià)烴基。每一R8可以是具有至少11個(gè)碳原子的飽和或不飽和的單價(jià)烴基。硅氮烷也可用作處理劑。例如，可使用六甲基二硅氮烷。任選的組分(V)固化改性劑組分(V)是可加入到組合物中的任選的固化改性劑?？商砑咏M分(V)以延長(zhǎng)組合物的貨架壽命或者工作時(shí)間或者這二者?？商砑咏M分(V)，以提高組合物的固化溫度。合適的固化改性劑是本領(lǐng)域已知的且可商購(gòu)。組分(V)例舉炔醇，例如曱基丁炔醇、乙炔基環(huán)己醇、二曱基己炔醇、及其組合；環(huán)烯基硅氧烷，例如甲基乙烯基環(huán)硅氧烷，其中例舉1，3，5，7-四甲基-1，3，5，7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷、1，3，5,7-四甲基-1，3，5，7-四己烯基環(huán)四硅氧烷、及其組合；烯-炔化合物，例如3-曱基-3-戊烯-1-炔、3，5-二甲基-3-己烯-1-炔；三唑，例如苯并三唑；膦；硫醇；肼；胺類(lèi)，例如四甲基乙二胺；富馬酸二烷酯、富馬酸二鏈烯基酯、富馬酸二烷氧基烷酯、馬來(lái)酸酯；及其組合。例如美國(guó)專(zhuān)利3445420、3989667、4584361和5036117中公開(kāi)了合適的固化改性劑。加入到組合物中的組分(V)的用量取決于所使用的特定固化改性劑，組分(III)的性質(zhì)與用量，和組分(II)的組成。然而，基于組合物的重量，組分(V)的用量可以是0.001-10%。包層合適的包層是本領(lǐng)域已知的且可商購(gòu)。例如，商購(gòu)于DowCorningCorporationofMidland,Michigan,U.S.A的SILASTIC⑧牌管材適合于用作包層。當(dāng)使用SILASTIC⑧管材時(shí)，包層的折射指數(shù)小于l.45，或者為1.40-1.42?？稍诎鼘觾?nèi)部施加的合適的涂料組合物是本領(lǐng)域已知的且可商購(gòu)。例如商購(gòu)于DowCorningCorporation的SYLGARD184適合于用作涂料組合物。在不希望束綽于理論的情況下，認(rèn)為該涂料改進(jìn)波導(dǎo)管的損耗特征。傳感器以上所述的波導(dǎo)管具有入口和出口。本發(fā)明的傳感器包括波導(dǎo)管和在波導(dǎo)管入口處的輻射源或者在波導(dǎo)管出口處的檢測(cè)器或這二者?；蛘?，傳感器可包括在波導(dǎo)管入口處的輻射發(fā)射和檢測(cè)器件，和在波導(dǎo)管出口處的反射器，例如鏡子。輻射源可以是例如LED器件。檢測(cè)器可以是例如光電二極管或光電晶體管。制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明進(jìn)一步涉及制備以上所述的波導(dǎo)管和傳感器的方法。該方法包括(1)將可固化的有機(jī)硅組合物注入到具有入口和出口的包層內(nèi)，(2)在步驟(1)之后，固化該組合物，形成芯，從而形成具有入口和出口的波導(dǎo)管。該方法可任選地進(jìn)一步包括在步驟(2)之前在波導(dǎo)管的入口處插入輻射源到組合物內(nèi)。該方法可任選地進(jìn)一步包括在步驟(2)之前在波導(dǎo)管的出口處插入檢測(cè)器到組合物內(nèi)。該方法可任選地進(jìn)一步包括在步驟(1)之前施加涂料組合物到包層內(nèi)部并固化該涂料組合物以形成固化的涂層。可例如通過(guò)在100-200匸或者150-200t:的溫度下加熱30分鐘到2小時(shí)，進(jìn)行步驟(2)和施加涂料組合物的任選步驟。這可提供降低界面粗糙度的益處，從而降低光損耗。本發(fā)明的方法可提供插入輻射源和檢測(cè)器從而不需要通過(guò)復(fù)雜的光學(xué)透鏡設(shè)備來(lái)耦合光到波導(dǎo)管內(nèi)的益處。使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的傳感器可用作機(jī)動(dòng)車(chē)或醫(yī)療應(yīng)用的壓力傳感器或光導(dǎo)管。當(dāng)發(fā)射器是LED時(shí)，傳感器可用于準(zhǔn)直光。機(jī)動(dòng)車(chē)應(yīng)用包括擋泥板碰撞傳感器、車(chē)輛安全區(qū)傳感器、用于活動(dòng)頂篷的防夾傳感器、電子拉門(mén)和窗、行人沖擊強(qiáng)度下降裝置、和座位上的乘客檢測(cè)。在不希望束縛于理論的情況下，認(rèn)為與電-機(jī)械傳感器(例如壓電傳感器)相比，本發(fā)明的光學(xué)傳感器具有更大的精度、更快的應(yīng)答時(shí)間和更高的可靠度。實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這些實(shí)施例擬闡述本發(fā)明，和不應(yīng)當(dāng)解釋為權(quán)利要求書(shū)列出的本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1通過(guò)混合60gBase、115g二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/苯基甲基硅氧烷)、3.9g交聯(lián)劑、2.4g增鏈劑、0.013g催化劑和0.03gSurfynol61，制備芯組合物。Base含有32%六曱基二硅氮烷處理過(guò)的熱解法二氧化硅和68%折射指數(shù)范圍為1.465-1.475、在25"C下粘度范圍為1425-2600cSt且乙烯基含量范圍為0.67-0.78%的苯基甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/苯基甲基硅氧烷)。交聯(lián)劑是Si-H含量范圍為0.71-0.85%和粘度為5cSt(mm7s)的三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氬硅氧烷)。增鏈劑是獲自GelestInc.的二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚二曱基硅氧烷。催化劑是含0.8%柏和四甲基二乙烯基硅氧烷的混合物。Surfynol61是獲自NissanChemicalIndustryCo.，Ltd.的3,5-二甲基-l-己炔-3-醇。首先使混合物在室溫下真空(<20Torr)脫氣。然后用所得脫氣過(guò)的混合物填充注射器。使用該注射器注射脫氣過(guò)的混合物到由DowCorningCorporation制造的0.5m長(zhǎng)的SILASTICLaboratoryTubing內(nèi)。在入口內(nèi)推入獲自FiberOpticProducts,Inc.的直徑3mm的LED發(fā)射器。將所得制品置于烘箱內(nèi)并在1501C下加熱1小時(shí)。所得波導(dǎo)管的損耗為0.375dB/cm。當(dāng)用錘子反復(fù)敲打波導(dǎo)管時(shí)，沒(méi)有觀察到裂紋。圖1示出了實(shí)施例1的波導(dǎo)管。該波導(dǎo)管包括SILASTIC包層101和通過(guò)固化以上所述的組合物制備的有機(jī)硅彈性體芯102。實(shí)施例2通過(guò)混合60gBase、115g二甲基乙烯基曱硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/苯基曱基硅氧烷)、3.9g交聯(lián)劑、2.4g增鏈劑、0.013g催化劑和0.03gSurfynol61，制備芯組合物。Base、交聯(lián)劑、增鏈劑、催化劑和Surfynol與實(shí)施例1中的相同。首先使混合物在室溫下真空(〈20Torr)脫氣。然后用所得脫氣過(guò)的混合物填充注射器。使用該注射器注射脫氣過(guò)的混合物到由DowCorningCorporation制造的0.5m長(zhǎng)的SILASTICLaboratoryTubing內(nèi)。將所得制品置于烘箱內(nèi)并在1501C下加熱1小時(shí)，以制備波導(dǎo)管。從烘箱中取出波導(dǎo)管并冷卻到室溫。用刮刀除去距末端0.5cm的芯。用數(shù)滴以上制備的未固化的混合物填充管道。再次使制品真空脫氣。再次用未固化的混合物填充管道末端。將獲自FiberOpticProducts,Inc.的直徑3mm的LED光源推入到管道內(nèi)。將所得制品置于烘箱內(nèi)并加熱30分鐘。這將LED固定在所得傳感器內(nèi)。使用截?cái)?cut-back)法，在每一次切割之后，靠近于Si光電二極管傳感器再校準(zhǔn)管道末端的情況下測(cè)量光損耗。數(shù)據(jù)如下表1。表1填充管道的損耗測(cè)量(截?cái)喾?<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>圖2是輸出功率(在管道末端測(cè)量)對(duì)管道長(zhǎng)度的半對(duì)數(shù)圖，它表明預(yù)期的指數(shù)相關(guān)性。實(shí)施例2的損耗是L-O.38dB/cm。實(shí)施例3用芯組合物》真充由DowCorningCorporation制造的36cm長(zhǎng)的SILASTICLaboratoryTubing(1/4〃ID，3/8〃OD)。通過(guò)混合60gBase、115g二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/苯基甲基硅氧烷)、3.9g交聯(lián)劑、2.4g增鏈劑、0.013g催化劑和0.03gSurfynol61,制備芯組合物。Base、交聯(lián)劑、增鏈劑、催化劑和Surfynol與實(shí)施例1中的相同。首先使混合物在室溫下真空(〈20Torr)脫氣。然后用該物質(zhì)填充注射器并用于推入到管道內(nèi)。將3mm的LED光發(fā)射器和檢測(cè)器(來(lái)自RadioShack)推入到管道的每一端。將該管道置于烘箱內(nèi)并在150t;下加熱1小時(shí)。在施加到管道上的可變壓縮條件下評(píng)價(jià)管道傳感器的應(yīng)答。橫跨傳感器管道，以90度的角度放置3/8〃直徑的棒。施加壓力到該金屬棒上，并作為相對(duì)于管道傳感器靜置于其上的平坦表面的壓縮距離的函數(shù)測(cè)量檢測(cè)器的輸出功率。表2中示出了結(jié)果并在圖3中畫(huà)出。表2.作為壓縮的函數(shù)的輸出功率<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>在該表中后3個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)表明，在除去壓縮之后，殘留小的臨時(shí)管道變形(未畫(huà)出)。圖4示出了實(shí)施例3的傳感器。該傳感器包括含芯402和包層407的波導(dǎo)管404。傳感器進(jìn)一步包括在波導(dǎo)管404的入口403處插入到芯402內(nèi)的輻射源(LED發(fā)射器)401和在波導(dǎo)管404的出口406處的輻射檢測(cè)器405。實(shí)施例4在這一實(shí)施例中，用SYLGARD⑧涂布由DowCorningCorporation制造的SILASTICLaboratoryTubing的內(nèi)表面，以降低內(nèi)表面粗糙度，并進(jìn)而改進(jìn)損耗特征。向3m長(zhǎng)的管道中注入12gSYLGARD184。將該管道一端懸掛于天花板上并使SYLGARD184沿管道內(nèi)部表面上向下流動(dòng)。所得涂層在室溫下固化24小時(shí)。切割該管道成2.5m的長(zhǎng)度，然后用下述混合物填充，所述混合物通過(guò)結(jié)合60gBase、115g二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/苯基甲基硅氧烷)、3.9g交聯(lián)劑、2.4g增鏈劑、0.013g催化劑和0.03gSurfynol61而制備。Base、交聯(lián)劑、增鏈劑、催化劑和Surfynol與實(shí)施例1中的相同。將所得填充的管道置于150X:烘箱內(nèi)并加熱1小時(shí)。使用截?cái)喾y(cè)量的固化的光波導(dǎo)管的光損耗為0.211dB/cm。當(dāng)用錘子反復(fù)敲打該波導(dǎo)管時(shí)沒(méi)有觀察到裂紋。圖5示出了實(shí)施例4的波導(dǎo)管的截面。該波導(dǎo)管包括SILASTIC⑧包層501、在該包層內(nèi)部的固化的SYLGARD184涂層502，和通過(guò)固化以上所述的組合物制備的有機(jī)硅彈性體芯503。對(duì)比例1制備含11份三(二甲基乙烯基甲硅烷氧基)甲基硅烷、68份苯基甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/苯基甲基硅氧烷)、21份二甲基氬甲硅烷氧基封端的苯基倍半硅氧烷樹(shù)脂、小于1份的1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二珪氧烷與鉑的絡(luò)合物、0.06份四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.30份二甲基-1-己炔-3-醇，制備不含有增強(qiáng)填料的可固化的組合物。首先使組合物在室溫下真空(〈20Torr)脫氣。然后用該脫氣過(guò)的組合物填充由DowCorningCorporation制造的0.5m長(zhǎng)的SILASTICLaboratoryTubing。將該填充的管道置于150匸烘箱內(nèi)并加熱1小時(shí)，形成波導(dǎo)管。使用截?cái)喾y(cè)量的光損耗為0.314dB/cm。當(dāng)用錘子敲打該波導(dǎo)管時(shí)，芯破裂并粉碎。這一對(duì)比例表明填料使波導(dǎo)管抗沖擊的重要性和在這一組合物內(nèi)樹(shù)脂不能賦予所需的抗沖擊性。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的波導(dǎo)管和傳感器的有利之處在于，在芯和包層之間不需要底漆或粘合劑。這使得本發(fā)明的制備方法比必須在芯和包層之間施加底漆或粘合劑的情況更加有效。此外，可根據(jù)本發(fā)明制備長(zhǎng)度為2-10m的光波導(dǎo)管。本發(fā)明的光波導(dǎo)管的低的損耗允許制備這些長(zhǎng)度的光波導(dǎo)管。波導(dǎo)管損耗可以小于0.5dB/cm，或者為0.2-0.5dB/cm。填料與聚二有機(jī)基硅氧烷的折射指數(shù)匹配(當(dāng)填料的粒度超過(guò)待傳輸?shù)妮椛渚€(xiàn)波長(zhǎng)的10%時(shí))和界面粗糙度下降可降低光損耗。附圖圖1是實(shí)施例1的波導(dǎo)管的截面。圖2是顯示作為波導(dǎo)管長(zhǎng)度的函數(shù)通過(guò)波導(dǎo)管傳輸?shù)墓夤β实膱D表。圖3是顯示在壓縮下對(duì)波導(dǎo)管變形應(yīng)答的圖表。圖4是實(shí)施例3的傳感器的截面。圖5是實(shí)施例4的波導(dǎo)管的截面。參考標(biāo)記101包層102芯401輻射源402芯403波導(dǎo)管入口404波導(dǎo)管405輻射檢測(cè)器406波導(dǎo)管出口407包層501包層502涂層503芯權(quán)利要求1.一種光波導(dǎo)管，包括(A)具有芯折射指數(shù)的芯，和(B)包圍所述芯的包層，其中包層具有小于所述芯折射指數(shù)的包層折射指數(shù)；其中芯包括可固化的有機(jī)硅組合物的反應(yīng)產(chǎn)物，所述可固化的有機(jī)硅組合物包含(i)100重量份每一分子平均具有至少兩個(gè)末端不飽和有機(jī)基團(tuán)的聚二有機(jī)基硅氧烷，(ii)用量足以固化所述組合物的每一分子平均具有至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的固化劑，(iii)用量足以催化所述組合物固化的氫化硅烷化催化劑，和(iv)用量足以給可固化的有機(jī)硅組合物的固化產(chǎn)物賦予抗沖擊性的增強(qiáng)填料；其中光波導(dǎo)管的損耗小于或等于0.5dB/cm。2.—種制備權(quán)利要求1的光波導(dǎo)管的方法，包括(I)注射可固化的有機(jī)硅組合物到包層內(nèi)，和(II)之后固化所述組合物，形成芯，從而形成具有入口和出口的光波導(dǎo)管。3.權(quán)利要求2的方法，其中光波導(dǎo)管的長(zhǎng)度為2cm-10m。4.權(quán)利要求2的方法，其中填料的粒度大于待通過(guò)波導(dǎo)管傳輸?shù)妮椛渚€(xiàn)波長(zhǎng)的10%，和填料具有填料的折射指數(shù)，聚二有機(jī)基硅氧烷具有聚二有機(jī)基硅氧烷的折射指數(shù)，和填料的折射指數(shù)與聚二有機(jī)基硅氧烷的折射指數(shù)相匹配。5.權(quán)利要求2的方法，其中填料的粒度小于或等于待通過(guò)波導(dǎo)管傳輸?shù)妮椛渚€(xiàn)波長(zhǎng)的10。/。。6.權(quán)利要求2的方法，其中填料的粒度小于或等于待通過(guò)波導(dǎo)管傳輸?shù)妮椛渚€(xiàn)波長(zhǎng)的10%，和填料具有填料的折射指數(shù)，聚二有機(jī)基硅氧烷具有聚二有機(jī)基硅氧烷的折射指數(shù)，和填料的折射指數(shù)與聚二有機(jī)基硅氧烷的折射指數(shù)相匹配。7.權(quán)利要求2的方法，進(jìn)一步包括在步驟(I)之后和步驟(II)之前，在入口處將輻射發(fā)射器插入到組合物內(nèi)。8.權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括在步驟(I)之后和步驟(II)之前，在包層出口處將檢測(cè)器插入到組合物內(nèi)。9.權(quán)利要求7或8的方法，其中發(fā)射器是發(fā)光二極管器件。10.權(quán)利要求8的方法，其中檢測(cè)器是光電二極管或光敏晶體管。11.通過(guò)權(quán)利要求2-10任何一項(xiàng)的方法制備的傳感器。全文摘要抗沖擊波導(dǎo)管包括包圍芯的包層。增強(qiáng)填料摻入到制備芯所使用的可固化的有機(jī)硅組合物內(nèi)，從而賦予芯抗沖擊性。制備波導(dǎo)管的方法包括將可固化的有機(jī)硅組合物注入到由有機(jī)硅彈性體管道制成的包層內(nèi)，之后固化該可固化的有機(jī)硅組合物。文檔編號(hào)C08L83/04GK101336383SQ200680052233公開(kāi)日2008年12月31日申請(qǐng)日期2006年12月15日優(yōu)先權(quán)日2006年2月1日發(fā)明者J·德格魯特,K·蘇,P·羅,S·埃文斯,U·珀尼茲申請(qǐng)人:陶氏康寧公司