光缆热塑性改性填充绳及其制备方法
阅读说明：本技术 光缆热塑性改性填充绳及其制备方法 (Optical cable thermoplastic modified filling rope and preparation method thereof ) 是由 黄家茂 黄龙 于 2019-10-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种光缆热塑性改性填充绳及其制备方法,包括：改性料半成品30～70份,低密度聚乙烯(甲)30～70份,成核母料1份；所述改性料半成品由以下重量份的组分组成:熔体流动速率为0.03～0.09g/10min的低密度聚乙烯30～40份,熔体流动速率为1.8～3.2g/10min的低密度聚乙烯(甲)30～40份,熔体流动速率为5～9g/10min的低密度聚乙烯(乙)30～40份,微米级超细碳酸钙15～20份。本发明易于分散均匀,减少了多类助剂的使用对塑料最终性能的不良影响,可与塑料薄膜外包层紧密结合,从而使得填充绳的干燥程度及空气的充盈程度较恒定,增加填充绳的热塑性、以及抗拉抗侧压强度,更有益于其对光波导体的保护作用。(The invention discloses an optical cable thermoplastic modified filling rope and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: 30-70 parts of a modified material semi-finished product, 30-70 parts of low-density polyethylene (A) and 1 part of a nucleating master batch; the modified material semi-finished product comprises, by weight, 30-40 parts of low-density polyethylene (LDPE) with a melt flow rate of 0.03-0.09 g/10min, 30-40 parts of low-density polyethylene (A) with a melt flow rate of 1.8-3.2 g/10min, 30-40 parts of low-density polyethylene (B) with a melt flow rate of 5-9 g/10min, and 15-20 parts of micron-sized superfine calcium carbonate. The invention is easy to disperse uniformly, reduces the adverse effect of the use of various additives on the final performance of the plastic, and can be tightly combined with the outer wrapping layer of the plastic film, so that the drying degree and the air filling degree of the filling rope are relatively constant, the thermoplasticity and the tensile and lateral pressure resistance strength of the filling rope are increased, and the protection effect of the filling rope on the optical waveguide body is more facilitated.)
技术领域
本发明涉及光缆热塑性改性填充绳及其制备方法，具体涉及一种光缆热塑性改性填充绳及其制备方法。
背景技术
光电缆填充绳是绞合过程中填补缆芯内空位使其保持圆整的一种元件。现有光电缆用填充绳多数为高密度绝缘料挤出的实心绳，由于硬度高，在与其它元件共绞制成缆芯时在机器内受到的挤压力较大，限制了高速生产，且其容易挤压光纤单元的松套管等其它元件，使缆芯变形，影响光电缆的圆整度。其次，实心绳原料用量大，制造成本高，其自身重量大，导致光电缆运输成本较高。此外实心绳硬度大，抗外力缓冲性差，保护效果欠佳。
针对光电缆实心填充绳的不足，光电缆用改性填充绳应运而生，其因原料成本低、保护效果好、重量轻等优点而广受关注，但目前关于其制造方法与市场应用的报道相对较少，而该类填充绳用颗粒料的资料更是屈指可数，且存在着诸多问题。现有填充绳颗粒料的原料有低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸钙及四季戊四醇脂等，其组分较多，比例差异较大，称取麻烦，不易分散，较难混合均匀；且由于各组分单价均较为昂贵，制造成本仍颇有压力；此外，多种助剂的添加使用容易对产品的最终性能产生不良影响，造成制品内部气泡分布不均，且会再制品内留下小分子残余物，影响制品的力学性能。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种光缆热塑性改性填充绳，其称取方便，节省人力；各组分比例较为相近，易于分散均匀；原料中只含有聚乙烯树脂、碳酸钙及成核母料，减少了多类助剂的使用对塑料最终性能的不良影响；一定比例碳酸钙的添加有效降低了材料的成本；由该颗粒所制得的改性填充绳体作为内埋层，可与塑料薄膜外包层紧密结合，从而使得填充绳的干燥程度及空气的充盈程度较恒定，增加填充绳的热塑性、以及抗拉抗侧压强度，更有益于其对光波导体的保护作用。
本发明的第二个目的是提供上述用于光缆热塑性改性填充绳的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光缆热塑性改性填充绳及其制备方法，所述改性填充绳颗粒料由以下重量份的组分组成:
改性料半成品30～70份，低密度聚乙烯(甲)30～70份，成核母料1份；
所述改性料半成品由以下重量份的组分组成:
熔体流动速率为0.03～0.09g/10min的低密度聚乙烯30～40份，熔体流动速率为1.8～3.2g/10min的低密度聚乙烯(甲)30～40份，熔体流动速率为5～9g/10min的低密度聚乙烯(乙)30～40份，
微米级超细碳酸钙5～20份；
上述改性料半成品熔体流动速率为0.65±0.20g/10min。
上述光缆热塑性改性填充绳及其制备方法的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将熔体流动速率为0.03～0.09g/10min的低密度聚乙烯30～40份、熔体流动速率为1.8～3.2g/10min的低密度聚乙烯(甲)30～40份、熔体流动速率为5～9g/10min的低密度聚乙烯(乙)30～40份、超细碳酸钙15～20份放置于高混机中混合均匀形成混合物；
步骤二、将步骤一的所述混合物送入双螺杆挤出机中，在挤出机筒温度180～230℃由低到高多级加温、机头温度230℃条件下挤出成Ф2.5mm长条；
步骤三、将步骤二的所述长条经过水冷却槽冷却后再经过风机烘干，然后，切成长3mm、Ф2.5mm小圆柱粒作为改性料半成品；
步骤四、将改性料半成品30～70份、低密度聚乙烯(甲)30～70份和成核母料1份，通过高混机将三者混合均匀获得所述改性填充绳颗粒料。
步骤五、所述填充绳颗粒料在挤出机中经加热熔融，同时将氮气在一定压力下注入其中，再经过减压释放出气体，从而生成与内层紧密结合的均匀的气泡，形成改性率为10～80％的聚乙烯改性填充绳体内埋层；
步骤六、所述聚乙烯改性填充绳体内埋层在设定的温度下高速挤出后，其外层经PBT树脂包覆后，形成内埋层与包覆层紧密结合的聚乙烯改性填充绳。由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明光缆热塑性改性填充绳及其制备方法，硬度适中、绳体较软，可大角度扭转而不变形，但绳体又有一定的硬度，受到外力作用时可在一定程度上保持自身形状、膨胀系数小，在成缆过程中不易使周围其它元件变形，保证缆芯圆整度，且由于内部含有多个细密均匀的气泡，使得其自身硬度比实体绳大大降低，在于其它元件共绞制成缆芯挤出时在设备内部受到的挤压力较小，可以高速生产；其次，由于改性填充绳密度小、比重轻，使得单位长度光缆成品的重量，可降低光缆的运输成本；再次，改性填充绳原料耗用少，可降低制造成本，碳酸钙单价相对较低，有效地降低了成本(尽管碳酸钙的使用在一定程度上增加了填充绳自身的重量，但由于本专利中填充绳为改性填充绳，故相较实体绳在重量上仍有较大优势)；组分种类相对较少，其单价相较于各类助剂偏低，因而整体制造成本具有较大优势；各组成比例差异较小，便于称取，节省人工。
2.本发明光缆热塑性改性填充绳及其制备方法，组分比例所占比例差异较小，便于称取，人工操作误差较小，批量生产时利于保证产品质量的稳定性；其次，不含各类助剂，各类助剂的使用易对产品的最终性能产生不良影响，造成制品内部气泡分布不均，且会在制品里留下小分子残余物，影响制品力学性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：一种光缆热塑性改性填充绳及其制备方法，所述改性填充绳颗粒料由以下重量份的组分经过物理改性获得:
改性料半成品50份，低密度聚乙烯(甲)50份，成核母料1份；
所述改性料半成品由以下重量份的组分组成:
熔体流动速率为0.03～0.09g/10min的低密度聚乙烯30份，熔体流动速率为1.8～3.2g/10min的低密度聚乙烯(甲)40份，熔体流动速率为5～9g/10min的低密度聚乙烯(乙)30份，微米级超细碳酸钙15份；
上述改性料半成品熔体流动速率为0.65±0.20g/10min。
上述改性填充绳的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将熔融指数为0.03～0.09g/10min的低密度聚乙烯30份、熔融指数为1.8～3.2g/10min的低密度聚乙烯(甲)40份、熔融指数为5～9g/10min的低密度聚乙烯(乙)30份、超细碳酸钙15份放置于高混机中混合均匀形成混合物；
步骤二、将步骤一的所述混合物送入双螺杆挤出机中，在挤出机筒温度180～230℃由低到高多级加温、机头温度230℃条件下挤出成Ф2.5mm长条；
步骤三、将步骤二的所述长条经过水冷却槽冷却后再经过风机烘干，然后，切成长3mm、Ф2.5mm小圆柱粒作为改性料半成品；
步骤四、将步骤三所述改性料半成品50份、低密度聚乙烯(甲)50份和成核母料1份，通过高混机将三者混合均匀获得所述改性填充绳颗粒料。
步骤五、所述填充绳颗粒料在挤出机中经加热熔融，同时将氮气在一定压力下注入其中，再经过减压释放出气体，从而生成与内层紧密结合的均匀的气泡，形成改性率为10～80％的聚乙烯改性填充绳体内埋层；
步骤六、所述聚乙烯改性填充绳体内埋层在设定的温度下高速挤出后，其外层经PBT树脂包覆后，形成内埋层与包覆层紧密结合的聚乙烯改性填充绳。
实施例2：一种光缆热塑性改性填充绳及其制备方法，所述改性填充绳颗粒料由以下重量份的组分经过物理改性获得：
改性料半成品40份，低密度聚乙烯(甲)60份，成核母料1份；所述改性料半成品由以下重量份的组分组成:
熔融指数为0.03～0.09的低密度聚乙烯40份，熔融指数为1.8～3.2的低密度聚乙烯(甲)30份，熔融指数为5～9的低密度聚乙烯(乙)30份，微米级超细碳酸钙20份；
上述改性料半成品熔体流动速率为0.65±0.20g/10min。
上述改性填充绳的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将熔融指数为0.03～0.09g/10min的低密度聚乙烯40份、熔融指数为1.8～3.2g/10min的低密度聚乙烯(甲)30份、熔融指数为5～9g/10min的低密度聚乙烯(乙)30份、超细碳酸钙20份放置于高混机中混合均匀形成混合物；
步骤二、将步骤一的所述混合物送入双螺杆挤出机中，在挤出机筒温度180～230℃由低到高多级加温、机头温度230℃条件下挤出成Ф2.5mm长条；
步骤三、将步骤二的所述长条经过水冷却槽冷却后再经过风机烘干，然后，切成长3mm、Ф2.5mm小圆柱粒作为改性料半成品；
步骤四、将步骤三所述改性料半成品40份、低密度聚乙烯(甲)60份和成核母料1份，通过高混机将三者混合均匀获得所述改性填充绳颗粒料。
步骤五、所述填充绳颗粒料在挤出机中经加热熔融，同时将氮气在一定压力下注入其中，再经过减压释放出气体，从而生成与内层紧密结合的均匀的气泡，形成改性率为10～80％的聚乙烯改性填充绳体内埋层；
步骤六、所述聚乙烯改性填充绳体内埋层在设定的温度下高速挤出后，其外层经PBT树脂包覆后，形成内埋层与包覆层紧密结合的聚乙烯改性填充绳。
实施例3：一种光缆热塑性改性填充绳及其制备方法，所述改性填充绳颗粒料由以下重量份的组分经过物理改性获得:
改性料半成品60份，低密度聚乙烯(甲)40份，
成核母料1份；
所述改性料半成品由以下重量份的组分组成:
熔融指数为0.03～0.09的低密度聚乙烯30份，熔融指数为1.8～3.2的低密度聚乙烯(甲)30份，熔融指数为5～9的低密度聚乙烯(乙)40份，微米级超细碳酸钙15份；
上述改性料半成品熔体流动速率为0.65±0.20g/10min。
上述改性填充绳的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将熔融指数为0.03～0.09g/10min的低密度聚乙烯30份、熔融指数为1.8～3.2g/10min的低密度聚乙烯(甲)30份、熔融指数为5～9g/10min的低密度聚乙烯(乙)40份、超细碳酸钙15份放置于高混机中混合均匀形成混合物；
步骤二、将步骤一的所述混合物送入双螺杆挤出机中，在挤出机筒温度180～230℃由低到高多级加温、机头温度230℃条件下挤出成Ф2.5mm长条；
步骤三、将步骤二的所述长条经过水冷却槽冷却后再经过风机烘干，然后，切成长3mm、Ф2.5mm小圆柱粒作为改性料半成品；
步骤四、将步骤三所述改性料半成品60份、低密度聚乙烯(甲)40份和成核母料1份，通过高混机将三者混合均匀获得所述改性填充绳颗粒料；
步骤五、所述填充绳颗粒料在挤出机中经加热熔融，同时将氮气在一定压力下注入其中，再经过减压释放出气体，从而生成与内层紧密结合的均匀的气泡，形成改性率为10～80％的聚乙烯改性填充绳体内埋层；
步骤六、所述聚乙烯改性填充绳体内埋层在设定的温度下高速挤出后，其外层经PBT树脂包覆后，形成内埋层与包覆层紧密结合的聚乙烯改性填充绳。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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