專利名稱：一種光纖外層涂料組合物及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及涂料領域，更涉及一種光纖外層涂料組合物及其制備方法。
背景技術：
隨著光纖通訊技術的飛速發(fā)展，作為光纖保護的光纖涂料組合物的用量越來越大，有關的技術和研究也越來越多。光纖涂料組合物一般來說分為兩種涂料，一種是內層涂料，給光纖提供一定的柔韌性和耐低溫性能，另外一種是外層涂料，給光纖帶來好的機械性能和抗水解性，保護光纖不受外界環(huán)境損壞。對光纖的外層涂料要求具有高的模量、高的玻璃化轉變溫度、好的耐水性以及耐熱性。目前用于制備光纖外層涂料的樹脂有三種，第一類是中國專利ZL02825387.6、 中國專禾Ij ZL 03130687. X、美國專利US5907023、美國專利US6872760B2、美國專利 US684933;3B2、美國專利 US7105583B2、美國專利 US70641MB2、美國專利 US6668122B2 公開的聚氨酯丙烯酸樹脂類光纖外層涂料；第二種為美國專利US6362249B2公開的環(huán)氧丙烯酸酯類光纖外層涂料；第三種是中國專利200810082777. 1、中國專利ZL00819203. 0、中國專利 90102226. 8、中國專利 ZL03130687. X、中國專利 ZL03109931. 9、美國專利 US5837750、 美國專利US5847021、美國專利US647M50B2公開的聚氨酯丙烯酸酯和環(huán)氧丙烯酸酯共混物類光纖外層涂料；在光纖外層涂料的耐水性以及熱穩(wěn)定性改善的問題上，美國專利 US5199098將脂肪族異氰酸酯環(huán)狀三聚體與非極性脂肪族聚合物二元醇、羥基丙烯酸酯來制備的外層光纖涂料耐水性好、熱穩(wěn)定性好；美國專利US5891930將硅氧烷結構引入到環(huán)氧丙烯酸酯中，提高了漆膜的耐水性以及好的熱穩(wěn)定性。目前，已有技術中所報道的光纖外層涂料組合物均為溶劑型紫外光固化涂料，為了降低樹脂的粘度，通常在涂料組合物中添加活性稀釋劑，所述活性稀釋劑為丙烯酸類單體，會傷害涂料制備操作人員的身體以及環(huán)境帶來巨大的污染，同時會對環(huán)境帶來污染；活性稀釋劑的加入雖然降低了樹脂的粘度，但是其成本較高，增加了涂料的成本；活性稀釋劑為小分子化合物，雖然參與了樹脂光固化成膜，但是由于分子量太小，會使得漆膜收縮嚴重，導致內應力加大。隨著環(huán)保的要求，無活性稀釋劑單體的水性光纖外層涂料組合物的制備是一種發(fā)展趨勢，然而，目前所有的專利以及文獻中均無此類涂料的報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種光纖外層涂料組合物及其制備方法，不含有活性稀釋劑，不會對環(huán)境以及操作人員造成任何污染；機械強度和熱穩(wěn)定性好。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種光纖外層涂料組合物，按重量份數(shù)計，包括第一光固化樹脂28 57份；第二光固化樹脂36 78份；抗氧劑0. 8 1. 6份； 紫外光吸收劑0. 1 0. 3份；光引發(fā)劑1. 5 3. 2份；水性潤濕劑0. 6 1. 8份；水性流平劑0. 3 1. 4份；水性消泡劑0. 2 1. 1份；所述第一光固化樹脂具有式I所示結構
權利要求
1. 一種光纖外層涂料組合物，其特征在于，按重量份數(shù)計，包括 第一光固化樹脂觀 57份；第二光固化樹脂36 78份；抗氧劑0. 8 1. 6份；紫外光吸收劑0. 1 0. 3份；光引發(fā)劑1. 5 3. 2份；水性潤濕劑0. 6 1. 8份；水性流平劑 0. 3 1. 4份；水性消泡劑0. 2 1. 1份；所述第一光固化樹脂具有式I所示結構
2.根據權利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述抗氧劑選自酚類抗氧劑；所述紫外光吸收劑選自苯酮類、苯丙三唑類紫外光吸收劑。
3.根據權利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述光引發(fā)劑選自α-羥基酮類或?；籽趸镒杂苫凸庖l(fā)劑中的一種或多種混合物；所述水性濕潤劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷型潤濕劑。
4.根據權利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述水性流平劑選自離子型丙烯酸共聚體以及聚醚改性聚二甲基硅氧烷型流平劑；所述水性消泡劑為有機硅型消泡劑。
5.一種光纖外層涂料組合物的制備方法，其特征在于，包括按重量份數(shù)計將第一光固化樹脂觀 57份；第二光固化樹脂36 78份；抗氧劑 0. 8 1. 6份；紫外光吸收劑0. 1 0. 3份；光引發(fā)劑1. 5 3. 2份；水性潤濕劑0. 6 1. 8 份；水性流平劑0. 3 1. 4份；水性消泡劑0. 2 1. 1份混合，以1000rpm-1200rpm轉速攪拌15 20min，得到一種光纖水性外層涂料組合物；所述第一光固化樹脂如式I所示，第二光固化樹脂如式II所示；其中R1為丙烯酸酯基； R2為二異氰酸酯環(huán)狀三聚體基；R3為聚合物二元醇基團；η為聚合度，1 ^ η ^ 50 為丙烯酸酯基；R4為具有環(huán)狀結構的二異氰酸酯基出5為甲基，丁基出6為叔胺基；m為聚合度，1 ^ η ^ 20 ο
6.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一光固化樹脂的制備方法，包括 al)氮氣保護下，將聚乙二醇單甲醚與二異氰酸酯環(huán)狀三聚體混合，60 65°C保溫攪拌反應2 3小時，得到第一中間產物；bl)在70 75°C下，將第一中間產物、有機溶劑、羥基丙烯酸酯以及阻聚劑混合，保溫反應2 3小時，得到第二中間產物；cl)在80 85°C下，將聚合物二元醇與第二中間產物混合，反應2 3小時，加入 78-261mol去離子水，攪拌30min，減壓除去有機溶劑，得到固含量為48-55wt%的第一光固化樹脂。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的二異氰酸酯環(huán)狀三聚體中為 2，4_甲苯二異氰酸酯環(huán)狀三聚體、4，4' - 二苯甲烷二異氰酸酯環(huán)狀三聚體、3，3' -二甲基-4，4 ‘ - 二苯甲烷二異氰酸酯環(huán)狀三聚體、1，6-亞甲基二異氰酸酯環(huán)狀三聚體或異佛爾酮二異氰酸酯環(huán)狀三聚體；所述聚合物二元醇為數(shù)均分子量1000 8000道爾頓的聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇或聚己內酯二醇。
8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第二光固化樹脂的制備方法，包括a2)氮氣保護下，在65-80°C，將環(huán)狀二異氰酸酯、二元羥基酸、環(huán)狀聚合物二元醇混合，保溫反應3-5小時，得到第三中間產物；b2)在75-85°C下，將有機溶劑、羥基丙烯酸酯和阻聚劑加入第三中間產物，保溫反應2 小時，得到第四中間產物；c2)將所述第四中間產物降溫至45-50°C，向其中加入中和劑，攪拌lOmin，加入 73-159mol的去離子水，攪拌40min，減壓除去有機溶劑，得到固含量為的第二光固化樹脂。
9.根據權利要求7、8所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為丙酮或丁酮；所述羥基丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯或三羥甲基丙烷二丙烯酸酯；所述阻聚劑為對羥基苯甲醚或對苯二酚。
10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述二元羥基酸為二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸；所述環(huán)狀二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、亞甲基雙(4-環(huán)己基異氰酸酯)、1，4-環(huán)己基二異氰酸酯、2，4-甲苯二異氰酸酯或4，4‘ - 二苯甲烷二異氰酸酯；所述中和劑為三乙胺、N，N-二甲基乙醇胺或三乙醇胺；所述環(huán)狀聚合物二元醇為環(huán)氧樹脂E54、 E41 或 E21。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光纖外層涂料組合物，按重量份數(shù)計，包括第一光固化樹脂28～57份；第二光固化樹脂36～78份；抗氧劑0.8～1.6份；紫外光吸收劑0.1～0.3份；光引發(fā)劑1.5～3.2份；水性潤濕劑0.6～1.8份；水性流平劑0.3～1.4份；水性消泡劑0.2～1.1份；所述第一光固化樹脂具有式I所示結構所述第二光固化樹脂具有式II所示的結構。本發(fā)明提供的光纖外層涂料組合物不添加活性稀釋劑，使用水性光固化樹脂作為主要原料，不會對環(huán)境以及操作人員造成任何污染；機械強度和熱穩(wěn)定性好。本發(fā)明還提供了一種光纖外層涂料組合物的制備方法。
文檔編號C09D7/12GK102174288SQ20111005027
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權日2011年3月2日
發(fā)明者張紅明, 李季, 王佛松, 王獻紅 申請人:中國科學院長春應用化學研究所