[发明专利]一种光纤陀螺用紫外光固化胶

说明书

本发明将光纤环的温度性能和振动性能综合进行考虑，提供了一种光纤陀螺用紫外光固化胶。其包括以下成分：聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、活性稀释剂、光引发剂、硅烷偶联剂；上述各组分的质量比为：100～120∶30～50∶10～50∶4～6∶1～2；聚氨酯丙烯酸酯为芳香族聚氨酯丙烯酸酯和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两者的混合；且聚氨酯丙烯酸酯官能度为2～6，分子量小于10000，25℃时粘度小于8000mPa·s，玻璃化温度小于20℃；环氧丙烯酸酯为双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、环氧化油丙烯酸酯和改性环氧丙烯酸酯中的一种或多种混合；且环氧丙烯酸酯的官能度为2～4，分子量小于1000，60℃时粘度小于4000mPa·s，玻璃化温度大于20℃。

技术领域

本发明属于胶粘剂领域，具体涉及一种光纤陀螺用紫外光固化胶。

背景技术

光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的新型角速率传感器，具有体积小、重量轻、精度范围广、寿命长等特点，已广泛应用于航天、航空、航海等领域。

光纤环是光纤陀螺的核心敏感元件，其环境适应性直接决定了光纤陀螺的应用。光纤环主要由石英(纤芯与包层)和高聚物材料(光纤内外涂层和固化胶)构成，光纤环的制造过程一般是：光纤在四极对称绕和十六级对称绕制环的同时，将固化胶涂覆于光纤表面，然后固化。在确定的绕环方式下，固化胶的性能很大程度上决定了成品光纤环装配陀螺后的精度。

目前，人们针对固化胶对光纤环影响的研究较多。既有热固化或者室温固化的聚氨酯、环氧、有机硅等，又有紫外光固化的聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、有机硅低聚物等。

中国专利CN 102965068A《双组分热固化型低粘度硅橡胶胶粘剂》(余晓梦等)中公开了一款双组分热固型低粘度硅橡胶胶粘剂，其具有粘度小，室温凝胶时间大于12h，固化后热膨胀系数小等性能。

黄星等在《光纤陀螺环纤胶匹配性探讨》中通过分析刷胶及灌胶过程的胶水与光纤外涂层的润湿机理，探讨了光纤与胶匹配问题。

陈军等在《光纤线圈固化对光纤陀螺性能的影响》中通过研究有骨架光纤环采用低模量的胶粘剂、浸胶的施胶方法。结果表明施胶的均匀性越好，固化后光纤环的温度性能也越好。

Sanders P E.Optical fiber coating system and monitoring method forimproved thermal performance in fiber optc sensors[P].US:7697144 B2,2010-4-13研究表明光纤纤芯与光纤涂层和固化胶之间热膨胀系数不匹配，随着环境温度的变化，使得光纤与骨架间产生挤压应力和收缩应力。固化胶填充光纤与光纤的缝隙后，增加了固化胶的热胀冷缩，光纤环产生的膨胀和收缩尺寸变形更大。

孟照魁等在《固胶对保偏光纤环的影响》中，研究表明固胶对光纤环和光纤陀螺的影响是由涂胶工艺不当带来的，涂胶量及涂胶的均匀度是产生影响的两个主要因素。固胶方式、方法对光纤环的温度性能的影响明显。

上述研究，主要从工艺、胶的热胀冷缩等因素考察固化胶绕制的光纤环温度性能，未能将光纤环的温度性能和振动性能综合进行考虑，提供紫外胶参数指标及配比。

发明内容

本发明将光纤环的温度性能和振动性能综合进行考虑，提供了一种新的光纤陀螺用紫外光固化胶。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种光纤陀螺用紫外光固化胶，其特殊之处在于，包括以下成分：聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、活性稀释剂、光引发剂、硅烷偶联剂；

上述各组分的质量比为：100～120∶30～50∶10～50∶4～6∶1～2；