光导纤维涂料的应用与发展概况 □刘卫
□刘卫 光通信用光导纤维是由石英玻璃（多组份石英玻璃）或掺稀土元素玻璃等经熔
光通信用光导纤维是由石英玻璃（多组份石英玻璃）或掺稀土元素玻璃等经熔融拉制而成，其表面必须同时涂覆保护材料———光纤涂料，才能避免环境应力和水分子对光纤表面微裂纹的侵蚀以及空气中氢对光纤产生的“氢损”。光纤涂料具有为光纤提供强度保护、防水和应用力缓冲等功效，保持光纤优良的机械和光学性能，是光纤生产和应用中不可缺少的关键保护材料。目前国际上已生产开发了各种类型的光纤涂料，随光纤光缆应用领域的不断拓展，各种新型、高性能的光纤涂料正在不断被研制开发。 １．热固化涂料
１．热固化涂料 热固化涂料是最早大规模使用的光纤涂料，主要品种是热固性硅橡胶，它是由
热固化涂料是最早大规模使用的光纤涂料，主要品种是热固性硅橡胶，它是由乙烯基硅油和含氧硅油两组份在使用前混合，并加入铂催化剂制成的双组份涂料，在２００～４００℃的高温炉内强制性交联固化。该涂料具有柔软、低温性能好、抗微弯性及耐候性能好等特点。但由于固化时间长，涂覆光纤速度仅为２ｍ／ｍｉｎ，使光纤的生产效率受到限制，目前仅应用于某些具有特殊要求的光纤。主要生产厂商是日本信越（Ｓｈｉｎ-Ｅｔｓｕ）化学工业株式会社。 ２．紫外光固化涂料
２．紫外光固化涂料 紫外（ＵＶ）- 光固化光纤涂料是８０年代后发展起来并迅速在国内外得到广
紫外（ＵＶ）- 光固化光纤涂料是８０年代后发展起来并迅速在国内外得到广泛应用的光纤涂料，这类材料主要是含有少量光敏剂的丙烯酸树脂组成物，其固化原理是涂料中光敏剂在ＵＶ光照射下吸收能量产生自由基，引发丙烯酰氧基的不饱和双键按游离基连锁反应机理聚合，从而在瞬间快速固化。采用ＵＶ- 光固化涂料涂覆光纤速度可达３００ｍ／ｍｉｎ，从而有效地提高了生产效率，满足了大规模生产的需要。 据统计目前世界上８０％以上的光纤都是采用ＵＶ-光固化涂料生产的。 美国
据统计目前世界上８０％以上的光纤都是采用ＵＶ-光固化涂料生产的。 美国Ｄｅｓｏｔｅｃｈ公司是世界上ＵＶ-光固化光纤涂料的最大生产商， 产品多达近百个品种，占据了世界市场的大部分份额。 ３．乙烯基醚类涂料
３．乙烯基醚类涂料 为了更快地提高光纤拉丝速度，美国联合信号公司与Ｒｕｔｇｅｒｓ大学合作
为了更快地提高光纤拉丝速度，美国联合信号公司与Ｒｕｔｇｅｒｓ大学合作开发出以乙烯基醚为基础材料的光纤涂料，该涂料通过乙烯基醚键合来代替丙烯酸酯键合而产生交联，该材料的温度特性可大大加速材料的聚合，从而极大地提高光纤的拉丝速度。 乙烯基醚涂料的其他物理性能则与ＵＶ-光固化涂料相近。
乙烯基醚涂料的其他物理性能则与ＵＶ-光固化涂料相近。 ４．无定形碳涂料
４．无定形碳涂料 当前光纤涂覆层的另一个进展是密封涂层，涂碳光纤是常用的密封涂层。由于
当前光纤涂覆层的另一个进展是密封涂层，涂碳光纤是常用的密封涂层。由于碳对氢有良好的屏蔽作用，因此用碳密封被涂覆材料可提高光纤抗氢渗透和抗静态疲劳的性能。据国外文献报道，用碳被覆过的光纤在高达３．５ＧＰａ的应力条件下，最大幸存长度可达９.６ｋｍ，氢渗透可降低４个数量级， 静态疲劳参数ｎ值约为２００，涂覆层厚度达１８ｎｍ时就具有良好的抗水性。 此外，目前发展的高强度密封涂覆材料还有钛、锡、铟、铝、铅等。
此外，目前发展的高强度密封涂覆材料还有钛、锡、铟、铝、铅等。 ５．液晶聚合物涂料
５．液晶聚合物涂料 意大利ＦＯＳ光纤厂与Ｎａｐｌｅｓ大学合作，开发出了性能优良的热互变液
意大利ＦＯＳ光纤厂与Ｎａｐｌｅｓ大学合作，开发出了性能优良的热互变液晶聚合物（ＴＬＣＰ）光纤涂料，该涂料具有非常高的模量，热膨胀系数与石英玻璃材料相匹配，涂覆光纤后几乎不产生低温附加损耗，还具有优良的热稳定性、阻燃性、抗化学腐蚀性和水解稳定性等。通过与柔软的共聚物混合，可解决其由于高度纤维状结构导致横向性能差的缺点。 该类涂料可望成为未来理想的光纤涂覆材料。
该类涂料可望成为未来理想的光纤涂覆材料。 ６．聚酰亚胺涂料
６．聚酰亚胺涂料 该涂料的热稳定性和耐化学品性能优异，涂覆后光纤的工作温度可大于３００℃
该涂料的热稳定性和耐化学品性能优异，涂覆后光纤的工作温度可大于３００℃，动态及静态疲劳参数均超过３０，具备优良的耐疲劳特性。该涂料涂覆光纤还能制成应力敏感光纤，用于“智能蒙皮”中。目前该涂料主要处于试验阶段，应用报道较少，国内尚未见有研制报道。 ７．氮氧化硅涂料
７．氮氧化硅涂料 氮氧化硅涂层是用汽相沉积法在光纤表面加涂的一层很薄的无定形ＳＩＯＮ薄
氮氧化硅涂层是用汽相沉积法在光纤表面加涂的一层很薄的无定形ＳＩＯＮ薄膜，厚度只有１００～３００。ＳＩＯＮ薄膜具有优良的致密性，可有效地防止氢对光纤的损害，同时还可使光纤保持较高的强度。在实用时，一般须在ＳＩＯＮ涂层外再加涂一层有机聚合物涂料。 ８．金属涂料
８．金属涂料 加涂金属涂层的光纤具有耐温、耐潮、抗辐射、强度高等特点，使用寿命比一
加涂金属涂层的光纤具有耐温、耐潮、抗辐射、强度高等特点，使用寿命比一般涂聚合物涂层的光纤要长２～５个数量级。该涂覆光纤可用于军事以及特殊恶劣环境中，涂层材料主要有Ｉｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉ和Ａｌ-Ｂｉ等，涂层较薄， 一般为１０～２０μｍ。金属涂料的缺点是使光纤的微弯损耗增加，为克服这一缺点，现在采用的新方法是使涂层厚度降低到１μｍ以下，或用软金属Ｉｎ作涂层材料，外面再加涂聚合物涂层。 光纤涂料从问世至今不到２０年时间，其间伴随光通信产业的飞速发展，人们
光纤涂料从问世至今不到２０年时间，其间伴随光通信产业的飞速发展，人们对光纤涂料的研究和应用也日益重视，商品化的光纤涂料产品已在世界光纤生产中得到普通应用。当前，光纤需求量迅速增大，应用范围也越来越广，提供性能优良、价格低廉的光纤保护材料已成为一个重要课题。 目前国外光纤保护材料领域的发展方兴未艾，研究成果向工业化、生产化转化
目前国外光纤保护材料领域的发展方兴未艾，研究成果向工业化、生产化转化的周期越来越短，新产品、新材料层出不穷。国内在该领域的发展远远落后于世界先进水平，尤其产品产业化的步伐太慢，急需各方面重视，以跟上世界光纤通信技术的发展潮流。