新型纜用熱熔膠的研制李延杰，馮慶勇，孫濤，蘇玉珍（降火通信科技股份有限公司，湖北武漢主要原因，并對(duì)新研制出的耐環(huán)境高溫性能YH-5熱熔膠作了一些分析和探討。
YH-4型熱熔膠是用于通信線纜生產(chǎn)的原材料之一，它是以合成橡膠和共混賦粘樹脂為主要原料組成的熱熔型壓敏膠粘劑，簡(jiǎn)稱熱熔膠。YH-4熱熔膠是用來粘接通信線纜的鋼帶或鋁帶的。在標(biāo)準(zhǔn)溫度下，檢測(cè)YH-4熱熔膠的各項(xiàng)性能指標(biāo)都合格。但在實(shí)際使用過程中，發(fā)現(xiàn)其耐環(huán)境高溫性能不夠理想，例如，在高溫的夏季用膠時(shí)，其粘接強(qiáng)度下降較為明顯。針對(duì)這一問題，本文從原料、配方、工藝等幾方面討論了影響其高溫粘接強(qiáng)度的因素，并分析了新研制出的YH-5熱熔膠的性能。
1影響因素的分析從YH-4熱熔膠技術(shù)指標(biāo)看，軟化點(diǎn)是直接的影響因素。因?yàn)檐浕瘻囟仍礁?，與環(huán)境高溫的差距越大，粘接強(qiáng)度下降的程度就越小，反之軟化溫度與環(huán)境高溫越接近，粘接強(qiáng)度下降的程度就越大。但是，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，并不是軟化溫度越高就越好，這主要是根據(jù)通信線纜生產(chǎn)工藝來決定的。軟化溫度高對(duì)耐高溫性能固然很好，可對(duì)膠的涂布工藝帶來一定難度。我們知道，粘接強(qiáng)度是衡量粘接接頭耐破壞能力的尺度，它是由膠粘劑的內(nèi)聚強(qiáng)度，粘接工藝和被粘物的性質(zhì)及其表面預(yù)處理等要素決定的。膠粘劑的內(nèi)聚強(qiáng)度是由組成膠粘劑的原材料及其配方和制作工藝決定的。被粘物的性質(zhì)，一般來說是固定不變的。例如我們使用的某種型號(hào)規(guī)格的鋼帶或鋁帶，它有固有性質(zhì)?？梢匀藶楦淖兊木褪潜徽澄锉砻娴念A(yù)處理和粘接工藝。被粘物表面的預(yù)處理：針對(duì)用于通信線纜的鋼帶或鋁帶的表面預(yù)處理，就是清除被粘物鋼帶或鋁帶表面的灰塵、油污和看不見的被密布在金屬帶表面的水膜，這對(duì)提高粘接強(qiáng)度有不可輕視的作用。粘接工藝：是根據(jù)通信線纜的生產(chǎn)工藝決定的，我們采用連續(xù)涂布膠粘劑的粘接工藝。
我們知道，除了膠粘劑本身性能和被粘物表面預(yù)處理外，膠粘劑的涂布效果對(duì)粘接強(qiáng)度有著直接的影響。再好的膠粘劑，如果沒有合適的粘接工藝，沒有良好的涂布效果，就不可能有預(yù)期的粘接強(qiáng)度?？梢姡瑹崛勰z的涂布是十分重要的。與涂布效果直接有關(guān)的就是熱熔膠的熔融粘度。所用熱熔膠的熔融粘度越小，涂布、潤(rùn)濕、浸透性就越好，粘接的效果就越好，粘接強(qiáng)度就越接近該膠的粘接強(qiáng)度極限。而熔融粘度的大小是與加熱溫度控制有關(guān)的，加熱溫度控制又與熱熔膠的軟化溫度（軟化點(diǎn)）有關(guān)。在涂膠時(shí)，為了獲得合適的涂布粘度，需要控制相應(yīng)的加熱溫度。由于軟化點(diǎn)高，加熱溫度的控制就相應(yīng)地高。而熱熔膠長(zhǎng)時(shí)間處在較高加熱溫度的涂布設(shè)備中，就必須要求熱熔膠具備特好的耐高溫性能和熱穩(wěn)定性。否則，就會(huì)使熱熔膠在膠的涂布設(shè)備中分解變質(zhì)，造成粘接強(qiáng)度下降，或堵塞熱熔膠涂布設(shè)備的出料口，或損壞涂布設(shè)備，從而造成通信線纜生產(chǎn)的巨大損失。另外，由于加熱溫度高，當(dāng)熔融的熱熔膠粘附在線纜的被粘部分上，可能會(huì)引起線纜其它材料的熱變形，出現(xiàn)線纜結(jié)構(gòu)尺寸的變化。此外，由于軟化點(diǎn)高，當(dāng)熔融的熱熔膠涂布在被粘物的表面后，就會(huì)較快地固化，這就要求通信線纜在生產(chǎn)工藝上做到熔融的熱熔膠還未固化前，就必須完成粘接的程序。否則，就達(dá)不到預(yù)期的粘接強(qiáng)度，并且還會(huì)影響通信線纜生產(chǎn)的成品率。因此，提高熱熔膠的軟化點(diǎn)后，可能會(huì)給通信線纜的生產(chǎn)工藝帶來一定的難度。
綜上所述，影響熱熔膠的因素包括：熱熔膠的內(nèi)聚強(qiáng)度、熱熔膠的軟化點(diǎn)和粘接工藝以及被粘物的性質(zhì)及其表面預(yù)處理等。對(duì)通信線纜熱熔膠軟化溫度的控制需要適度。國內(nèi)某通信線纜制造商，把熱熔膠的軟化溫度控制在100c，通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，軟化溫度控制在100c是有其科學(xué)根據(jù)的，是能經(jīng)得起環(huán)境高溫和低溫考驗(yàn)的。
2提高耐環(huán)境高溫性能的途徑為了使熱熔膠的耐環(huán)境高溫性能有所提高，就必須從提高熱熔膠的軟化點(diǎn)入手。而提高膠的軟化點(diǎn)，又必須從組成膠的原料和工藝著手。
2.1原料2.1.1主體原材料對(duì)通信線纜用膠粘劑的要求是有柔韌性，耐沖擊性能優(yōu)良，有一定的粘接強(qiáng)度。這些要求，再結(jié)合線纜的生產(chǎn)原料和生產(chǎn)工藝，就決定了膠粘劑的類型和組成膠的主體材料（又稱粘料）。通信線纜用熱熔型壓敏膠粘劑的固有缺陷是高溫粘接性差，會(huì)受氣候季節(jié)的影響。以往評(píng)價(jià)通信線纜熱熔膠的優(yōu)劣，一般只看剝離強(qiáng)度，測(cè)定剝離強(qiáng)度是檢驗(yàn)粘接強(qiáng)度的一種方法。但剝離強(qiáng)度的數(shù)據(jù)只是在標(biāo)準(zhǔn)溫度（22°C）下測(cè)定的數(shù)據(jù)，忽略了高溫環(huán)境下剝離強(qiáng)度的變化。這是以前出現(xiàn)問題的原因所在。在粘接效果較好的情況下，粘接強(qiáng)度體現(xiàn)了熱熔膠的內(nèi)聚強(qiáng)度。
前面提到，膠粘劑內(nèi)聚強(qiáng)度是由組成膠粘劑的原料及配方和制作工藝決定的。因而我們首先要從選擇原料上把好關(guān)。
通常人們選用制作膠粘劑的合成橡膠較為柔軟，這對(duì)膠粘劑的粘合作用是非常必要的。但這種柔軟的合成橡膠含有較多的兩嵌段共聚物，兩嵌段共聚物的存在，會(huì)使熱熔膠的剝離強(qiáng)度受到不利影響。
作為膠粘劑的主體材料，它的拉伸強(qiáng)度與膠的剝離強(qiáng)度有著內(nèi)在聯(lián)系，只要與其它原料組份的配方合適，一般拉伸強(qiáng)度大的，其成膠的剝離強(qiáng)度也大。材料的軟化點(diǎn)高，膠粘劑的耐環(huán)境溫度自然就高。所以在選擇主體原料時(shí)，要注意考慮該原料的拉伸強(qiáng)度、兩嵌段共聚物的含量以及它的軟化點(diǎn)。
2.1.2共混賦粘樹脂共混賦粘樹脂在熱熔膠中的比重較大，它作為增粘劑其主要作用是降低熱熔膠的熔融粘度，使之容易涂布潤(rùn)濕被粘物表面，提高膠接強(qiáng)度，還可以調(diào)整膠的耐熱溫度和露置時(shí)間。因此選擇好耐輻射、耐老化、電絕緣性強(qiáng)和軟化點(diǎn)高的共混賦粘樹脂，對(duì)提高熱熔膠的軟化點(diǎn)和膠接強(qiáng)度有著重要作用。
21.3添加劑添加劑在熱熔膠中的比重不大，但其作用不小，它對(duì)改善熱熔膠的低溫柔性，提高熱熔膠的熱穩(wěn)定性，保證熱熔膠的膠接強(qiáng)度，延長(zhǎng)熱熔膠的使用壽命起著關(guān)鍵的作用，因此在選擇添加劑時(shí)要慎重。
1.4配方的確定通常組成熱熔膠的原料發(fā)生變化，其配方也隨之變化。應(yīng)遵循提高耐環(huán)境高溫性能增強(qiáng)剝離強(qiáng)度、保證低溫柔韌性的原則，進(jìn)行合理調(diào)整其配方。
要通過試驗(yàn)和檢測(cè)，摸索出最佳配方，如表1所示。
藝的改進(jìn)，試生產(chǎn)了新型熔膠，經(jīng)烽火通信科技股份有限公司線纜部材料實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)，其數(shù)據(jù)列于表2（材料名稱：通信線纜熱熔膠；報(bào)告日期：2002- 02-22；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：外購物質(zhì)規(guī)范）。
表1通信線纜熱熔膠配方原料含量（重量）合成橡膠15-40共混賦粘樹脂25-75添加劑15-25添加劑20.表2原材料檢測(cè)報(bào)告實(shí)測(cè)結(jié)果送檢項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)要求值YH-4型膠YH-5型膠外觀（目視）黃色粘性固體合格合格粘度（150C）22改進(jìn)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝對(duì)熱熔膠成品的質(zhì)量和性能的穩(wěn)定很重要。如溫度控制攪拌時(shí)間、原料的預(yù)處理時(shí)間和抽真空時(shí)間等都對(duì)熱熔膠成品的質(zhì)量及其性能的穩(wěn)定有重要影響。這都需要通過對(duì)熱熔膠成品的檢測(cè)分析才能確定。經(jīng)改進(jìn)后的生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖如圖麻合成橡膠添加刺1添加劑<預(yù)處理加熱攪拌共混嬴粘樹擗加熱抵拌后期處理肢熱熔膠生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論bookmark4通過對(duì)熱熔膠耐環(huán)境高溫性能受影響因素的分析，對(duì)熱熔膠主體原材料的選擇，對(duì)共混賦粘樹脂和添加劑的定型，以及對(duì)熱熔膠配方的確定和生產(chǎn)工從表2的檢測(cè)數(shù)據(jù)可看出，新型熱熔膠在高溫環(huán)境的剝離強(qiáng)度有了顯著提高，同時(shí)也可看出新型熱熔膠的軟化溫度有點(diǎn)偏高，還可將其調(diào)低一點(diǎn)（控制在100C），使冷裂溫度再低一些。不過，即使冷裂溫度為-22C的熱熔膠，仍可用于嚴(yán)寒的北方地區(qū)。因?yàn)楸徽辰拥匿搸Щ蜾X帶均被固定密封在線纜的外護(hù)套中，而且該熱熔膠具有良好的壓敏性，如果在更低溫度環(huán)境下發(fā)生脆裂，這時(shí)呈固體狀態(tài)的水也無法進(jìn)入纜內(nèi)，一旦溫度回升，裂縫將會(huì)自然彌合，仍舊會(huì)牢固地粘接著鋼帶或鋁帶。所以說該新型熱熔膠適用范圍廣，不受地區(qū)條件的限制。
我們新研制出的YH-5型通信線纜熱熔膠，其高溫粘接強(qiáng)度明顯優(yōu)于YH-4型。新型熱熔膠不受地區(qū)限制，應(yīng)用前景看好，可以大力推向市場(chǎng)，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
致謝：本文承胡先志高級(jí)工程師審閱，并提出修改意見，作者在此對(duì)他給予的指導(dǎo)表示感謝。
?。ㄏ罗D(zhuǎn)第48頁）3結(jié)束語光纖的大量應(yīng)用與普及，得益于光纖制造技術(shù)的快速發(fā)展。目前，光纖預(yù)制棒制造技術(shù)主要仍采用兩步法。其中MCVDPCVDOVD和VAD芯棒技術(shù)占主導(dǎo)地位，每一種技術(shù)均在不斷地發(fā)展并得到提升，直接的驅(qū)動(dòng)力來自于客戶降低成本的要求。
從光纖的制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)看，采取VAD制芯棒、OVD外包層工藝技術(shù)路線生產(chǎn)普通單模光纖預(yù)制棒是今后發(fā)展的方向。然而，在存在技術(shù)壁壘和產(chǎn)品需求多樣化的情況下，MCVD和PCVD等工藝仍有發(fā)展和生存的空間。對(duì)于新光纖制造廠家，選擇最優(yōu)化的技術(shù)固然重要，但必須正視自身的實(shí)際情況，即使是最優(yōu)化的工藝技術(shù)路線也并不能保證生產(chǎn)的產(chǎn)品具有競(jìng)爭(zhēng)力，關(guān)鍵是要注重人才培養(yǎng)和技術(shù)知識(shí)積累。
圍繞進(jìn)一步降低成本，光纖預(yù)制棒制造新技術(shù)也在開發(fā)中。比較有潛力的應(yīng)為采用Solgol工藝在制造光纖中的突破性應(yīng)用。國內(nèi)的光纖生產(chǎn)廠家應(yīng)關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展，通過搶占技術(shù)的制高點(diǎn)來求得在激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的生存空間。
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