通信光纤光缆填充膏技术工艺发展趋势分析
第一节 产品技术发展现状
为进一步提高通信电缆的防潮性能，保证信息传输的可靠性与安全性和延长电缆使用寿命，采用目前常用的热熔型石油膏和常温触变型油膏往往难以达到令人满意的效果。这两类油膏，特别是热熔型石油膏在填充过程中由于压力波动、热收缩、滴落等固素引起缆芯填充不足，留下的空隙使水份潮气不断沿缆芯纵向渗透。水份、潮气进入缆芯，易引起电缆绝缘性能大幅降低，电波信号传输性能下降；水份冷冻结冰易引起断线等故障，造成整段电缆报废。吸水膨胀阻水型油膏是在上述两类油膏基础上发展起来的，可填充在电缆的不同部位，起到密封、防水、防潮和缓冲作用它一方面具有普通油膏的填充特性，另一方面还有吸水膨胀功能，能使电缆在各种严酷的环境条件下．特别是在海底、隧道、矿井、下水道等潮湿环境中具有阻水能力，能长期有效地保证电缆通信质量和使用寿命，已引起国内外电缆厂家的关注。在研制开发常温填充电缆油膏的基础上，成功地开发了电缆用吸水膨胀阻水填充膏，经多家电缆厂批量使用，效果良好，认为是一种性能优良、值得推广使用的电缆用防水绝缘材料。
吸水膨胀阻水电缆填充膏属于常温触变型填充油膏的一种，该类型填充膏的基本理化性能有以下特点：
1、宽的温度使用范围：在室温下即可填充，且高温不滴流，低温仍保持良好的柔软性实验证明这种油膏的凝固点<--40~：，滴点>20℃，具有良好的高低温性能：
2、良好的稳定性：具有较低的油分离值，能在长期贮存和使用过程中以及填充后长时期保持胶体的稳定性，且不发生油膏性质和结构的改变。实验证明，这种油膏在80"C环境中分油离值<3％，氧化诱导期>30min，具有良好的热稳定性；
3、良好的相容性：对电缆材料如绝缘料、护套料等相容性良好，对金属铜导线、屏蔽层铜带或铝塑复合带无腐蚀。
4、良好的电绝缘性能；具有低的介电常数和高的体积电阻率，能保证电缆的电气性能。
作为吸水膨胀油膏，除上述要求外，还必须具有遇水迅速吸水膨胀并保持相当的膨胀强度，起到防水、防潮、阻水功能，以保证渗水试验合格。
对以上性能的严格测试表明，所研制的吸水膨胀阻水电缆填充膏能充分满足填充电缆的各项技术指标要求，其性能见下表。
第二节 产品工艺特点或流程
这种油膏中含有一定量的高吸水性膨胀树脂。这种树脂能吸收比自身重几百倍乃至上千倍的水份，并具有相当高的凝胶强度和良好的电绝缘性能当水分子与填充膏接触时，油膏能释放出这种树脂。这种树脂上的功能有基团会与水结合并离解出阳离子，并且自身带多个阴离子。由于电荷相互排斥，使树脂链段扩张并进一步与水分子结合，造成膏体迅速膨胀，将电缆中的空敞填实，起到密封作用，从而阻止水分继续渗入，达到防水防潮效果。
光纤光缆用填充的阻水油膏基本作用是除了能够阻止光缆内部的纵向水迁移，还能够提供给光缆缓解外来压力和振动阻尼作用。尽管传统光缆具有良好的性能和可靠性，但是在光缆接续前要清除油膏和清洁光纤。在光缆安装施工操作中这是一项增加费用和降低生产效率的耗费时间的工作。填充阻水油膏的光缆也会明显地增加光缆重量，增加长途线路安装所需要的人和设备。另外，阻水油膏是粘连或油腻的油脂，所以光缆接续需要在一个活动的帐篷或者带篷的卡车中进行。为了克服填充阻水油膏的光缆的上述缺点，最近美国OFS(原朗讯)光纤光缆部的RichardH.Norris等人共同开发出12~216芯一系列的中心管完全没有填充阻水油膏的室外用全干式中心管光纤带光缆，其结构从光缆中心至光缆外护层依次是光纤带、空气、纤用高级吸水膨胀阻水带（代替纤用阻水油膏）、改善了冲击性能的聚丙烯松套管、缆芯用高级吸水膨胀阻水带（代替缆用阻水油膏）、皱纹金属覆膜带铠装层、两根平行金属加强件钢丝和高密度聚乙烯外护层（HDPE）。
如果这种光缆被用于雷电频繁和存在干扰电流的场所时金属加强件应该采用全介质的玻璃钢/环氧树脂棒，在棒的外面应该涂上一层紫外固化“摩擦涂层”，以求在棒与护层之间形成良好的机械耦合力。这里要特别提请读者注意的是，为了防止水在外护层和缆芯之间流动，缆芯用的标准高级吸水膨胀阻水带是缠绕在聚丙烯松套管上的。这类光缆外护层采用HDPE的理由为HDPE具有良好的硬度、强度和小的摩擦系数，从而满足了所有光缆安装性能要求。
为了验证这种光缆结构设计是否合理，RichardH.Norris等人按照美国标准TelcordiaGR-20对该光缆进行了阻水性能试验、机械性能试验、环境性能试验、老化性能试验、安装模拟试验。阻水性能试验就是要用一系列渗水试验来验证纤用高级吸水膨胀阻水带是否能够阻止水在中心管内具有的大空间的渗透。具体的做法是将光缆试样放置于1米静压头下，让水静压头作用到多个缆芯试样上，以满足光缆阻水性能标准规范要求。机械性能试验是按照美国标准TelcordiaGR-20对金属加强和非金属加强全干式中心管光纤带光缆进行了试验，以验证其是否满足机械性能要求。
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