[发明专利]高纯度单一体系制备渐变型塑料光纤预制棒的方法

摘要

本发明属于高速光通讯网络中的宽带接入领域与信息通讯的多媒体材料技术领域，采用超声波引发反应。先采用离心法制备有机高分子空芯管，利用聚甲基丙稀酸酯不同聚合度所表现的不同折射率现象调节塑料光纤的折射率，从而得到了高纯度单一体系的折射率由皮层向轴心区逐渐增加的呈渐变型的预制棒。按本发明的方法可得到高纯度的透明的、无气泡的、折射率呈平滑的渐变型分布的预制棒。

主权项

1.一种高纯度单一组分、折射率沿径向呈渐变的渐变型塑料光纤预制棒的制备方法，采用新型的本体聚合与扩散原理，其特征在于按如下步骤进行：第一步：将摩尔浓度为0.005M-0.04M硫醇类链转移剂的甲基丙稀酸酯类单体置于输出功率在500W，频率为2×104Hz-109Hz的超声波环境中在温度50℃-95℃下处理2-5小时，然后置于高速旋转反应器中，在转速1500-3000rpm，温度50℃-95℃下反应5-28小时，使之依附于反应器内壁形成聚甲基丙稀酸酯类有机高分子空芯管；第二步：将含有摩尔浓度为0.005-0.1M硫醇类链转移剂和甲基丙稀酸酯类单体在输出功率在500W，频率为2×104Hz-109Hz的超声波环境中在温度50℃-95℃下反应2-10小时，然后在70℃-135℃下反应24-68小时，进一步反应直至反应完全，得到粘均分子量为14-30万聚甲基丙稀酸酯；第三步：将第二步得到的聚甲基丙稀酸酯溶解在丙酮中，溶质的浓度为20-50％重量百分比，然后与等摩尔的溴化氢均匀混合，加热使之完全反应，溴化氢将加成到聚甲基丙稀酸的端基碳碳双键，使碳碳双键断裂，从而使之失去活性，后将丙酮蒸馏去除，得到聚甲基丙稀酸酯-溴化氢加成产物，将其溶解到甲基丙稀酸酯单体中；第四步：将第三步制得的溶液与摩尔浓度为0.005M-0.1M硫醇类链转移剂均匀混合后一次性灌入有机高分子空芯管中，在输出功率在500W，频率为2×104Hz-109Hz的超声波环境中在温度50℃-95℃下反应2-10小时，然后在70℃-135℃下反应24-68小时，进一步反应直至反应完全，最终得到透明的折射率呈现梯度分布的渐变型塑料光纤预制棒，在棒的芯部由均匀分布分子量为5-10万左右的聚甲基丙稀酸酯，分子量为14-40万的聚甲基丙稀酸酯-溴化氢加成物在预制棒中从纤芯到包层浓度呈现由大变小的梯度分布。