高性能材料在室内光缆中的应用

　　本文主要介绍了几种高性能材料在室内光缆中的应用，具体阐述了在室内光缆开发中，常规材料性能有限，已经远远不能满足各种环境的使用要求，利用各种特殊材料所具有的优势，才使得室内光缆的性能具有突破性。本文相关数据和观点谨与读者交流探讨，仅供参考。

　　1. 前言

　　当今的光通信光缆中室内光缆已经成为大家关注的焦点。早期的室内光缆比较多的运用于通讯设备间互联跳接及室内综合布线，结构也比较单一，现今的室内光缆已经远远超出了这些范畴，广泛的应用于光纤到户、通讯基站射频拉远、安防监控、感温感测、军用野战、应急抢修等诸多领域，其应用环境也经早已超出了纯粹意义上“室内”的概念，在机械性能、环境性能、阻燃环保性能上提出了更高的要求。正是诸多错综复杂的要求使得室内光缆的结构设计、材料选用、工艺制定和试验方法也花样繁多。

　　在室内光缆设计过程中，光纤和加强构件的选用和设计相对比较简单，作为保护单元的各类护套材料则性能各异，首先要确定性能的符合性，其次要考虑成本的合理性，同时也要满足易于加工的可行性，所以选用合适的护套材料成为了最为关键的步骤。

　　2. 室内光缆的一般要求

　　早期作为设备跳线和室内综合布线使用的室内光缆，通常都采用紧套光纤作为最基本的单元，放置在中心位置，用芳纶均匀分布在周围，然后松包一层或多层护套材料作成型保护。其中光纤紧套层主要起缓冲作用，减免外力对光纤的侧向弯折或冲击受力，紧套层通常采用PVC或LSZH;芳纶是主要的抗拉元件，首先承受和抵消光缆受到的纵向拉力;外护套通常也采用PVC或LSZH材质，能有效减缓或防止光纤受力，也起到一定的防潮作用，最主要的作用是减缓环境温度变化对光纤的影响，考虑到室内安装布线的要求，通常外护套具有一定的阻燃性，并且符合相关的环保要求。

　　室内光缆的设计必须考虑到使用的方便，干式无油膏。结构性能上针对不同区域满足不同的标准要求。如欧洲市场要求的IEC-60794，美国市场要求的ICEA-596或BellcoreGR-409,以及中国市场要求的YD/T1258，满足标准中所要求的机械性能测试、温度循环测试和其他阻燃及烟气毒性等指标

　　3. 室内光缆的特殊要求

　　当室内光缆的用途越来越广泛的时候，其性能指标要求也越来多，原有条件指标也越来越高，尤其是环境性能上比如耐高低温、耐油、耐磨、耐腐蚀、超柔等性能，这些特殊的要求是常规意义上的PVC和LSZH聚烯烃所达不到的，下面结合光缆的性能要求介绍几种特殊用途的材料，也分析一下各自的优缺点，供大家参考。

　　3.1 尼龙紧套料PA12

　　(1) 尼龙紧套料PA12介绍

　　PA12的学名为聚十二内酰胺，又称尼龙12。其聚合的基本原料是丁二烯，可依赖于石油化工，是半结晶热塑性材料。

　　(2) 物性数据表

　　(3) 性能特点

　　PA12吸水率很低，其性能随湿度改变产生的变化小，尤其是模具成型中变化极小。在室温或零下的低温状态下，PA12具有优异的抗冲击力和抗缺口冲击力。PA12具有良好的抗脂、油、燃料、液压机液体、溶剂和盐溶液等性能，化学稳定性比较优越。PA12具有杰出的抗应力断裂能力，包括拉伸和压缩，在高频循环负载下有杰出的耐老化性。它的流动性很好，收缩率在0.2%到1.0%之间，加入了添加剂(稳定剂、增塑剂、增强剂、填充料等)经过改性后的PA12能适合光纤紧包薄壁高速挤出。根据产品需要，可选择达到UL94V-0级别的阻燃PA12。

　　(4) 挤出设备及工艺

　　螺杆：推荐采用螺杆长径比：≥25：1;压缩比：2.5：1~3.0：1，为得到良好的熔融塑化效果，建议使用45mm以上挤塑机。

　　(5) 尼龙紧套光纤的结构性能及典型应用

　　尼龙属于半结晶材料，所以在常温及高低温下都具有优异的稳定性，其耐温范围可达到-45℃~105℃，在此范围内都只有极小的变化,在温度循环试验条件相对比较苛刻的条件下，采用尼龙作为紧套保护层肯定是首选。