Статья: Фотоотверждаемые композиции для волоконных световодов
Энергия триплетного
состояния, ккал/моль
*Длина волны l= 230-410 н м, мощность источника излучения W=0,05-0,1 Д ж/см2.
Таблица 2. Области максимального поглощения УФ-абсорберов
| УФ-абсорбер | Максимум поглощения, нм |
| 2-гидрокси-4-метоксибензофенон | 350 |
| 2,2'-дигидрокси-4-метоксибензофенон | 390 |
| 2-гидрокси-4-метокси-2'-карбоксибензофенон | 340 |
| 2-гидрокси-4-(4-метокси-5-сульфо)бензофенон гидрат | 340 |
| 2-гидрокси-4-11-октооксибензофенон | 360 |
| 2-гидрокси-4-метоксибензофенон | 350 |
| 2,4-ди-третбутилфенил-3,5-ди-третбутил-4-гидрокси-бензоат | 280 |
| 2-гидрокси-5-третоктилфенилбензотриазол | 370 |
Применение фотоинициатора - эфира бензилиденовой кислоты (А)
RO-Ph-CH=С(-О-ОR)2 , A
где R - алкилгидроксиалкилен, позволило получить погодоустойчивое, нежелтеющее, стойкое к растрескиванию и действию растворителей полимерное покрытие [31]. Скорость отверждения композиции при нанесении защитного покрытия на оптическое волокно составляет 10-20 метров в минуту.
Определенный интерес в практическом отношении представляет собой фотоинициатор В, сополимеризующийся с олигомерами композиции [32]. Полученный полимерный материал обладает хорошими физико-механическими характеристиками.
, B
где Ar1 и Ar2 - ароматические карбоциклические соединения ряда бензола и нафталина, Х - алкилен С2-С17, R - алкилен С2 -С10, оксиалкилен С1-С10, дифенилен, R-Н или алкил С1-С10.
Введение в УФ-отверждаемую композицию абсорберов осуществляют с целью защиты полимерной оболочки световода от внешних излучений, а также для образования двухслойной структуры покрытия за счет меньшей степени отверждения внутреннего слоя. В качестве абсорберов используют различные соединения, поглощающие в разных диапазонах длин волн (табл. 2). УФ-абсорбер поглощает более коротковолновые (по сравнению с фотоинициатором), повреждающие полимерную оболочку световода лучи или предотвращает полное отверждение внутреннего слоя наносимого материала, образуя мягкий подслой, который уменьшает оптические потери сигнала при микроизгибах волоконного световода [33, 34]. Для ускорения процесса фотоотверждения композиций могут быть использованы синергические добавки, повышающие скорость фотоинициирования полимеризации [34]. В качестве таковых использовали N-галоидсукцинимиды, н-галоидацетанилиды и м-галоидбензанилиды. В присутствии таких добавок эффективность инициирования бензофеноном и его производными значительно повышается, а количество синергической добавки к фотоинициатору берется из расчета 1:20 до 1:10 по весу. Меняя соотношение сочетания фотоинициаторов и Уф-абсорберов, можно добиться того, что фотоотверждаемая композиция будет полимеризоваться под действием света разных длин волн (от УФ до видимого света).
Фотоотверждаемый состав, предложенный авторами [35], представляет собой продукт реакции ненасыщенных карбоновых кислот с многоатомными алифатическими спиртами (или полиаминами) с добавлением эпоксиуретнакрилатов и фотоинициаторов, который полимеризуется под действием лучей с широким диапазоном энергии. Такая фотополимеризуемая композиция значительно расширяет возможности регулирования технологического процесса получения волоконных световодов. Может найти практическое применение композиция [36], отверждаемая под действием только видимого света следующего состава (ч): в смесь 65 ненасыщенных ПЭФ (мол. М. 2700) и 35 стирола добавляют 1 камфорахинона, 3,2 (диметиламино)-этилбензоата и 1 бензоилдиметилкеталя. Композиция имеет срок хранения 31 день при 25оС и время отверждения 7 мин. при освещенности 20000 лк (6 люминесцентных ламп мощностью 20 Вт каждая). 0твержденный образец имеет твердость по Барколу 45 как со стороны освещения, так и с противоположной стороны. Основу пленкообразующих в фотоотверждаемых композициях в основном составляют эпокси- и уретанакрилаты. Более или менее удачно могут быть использованы полиэфиракрилаты в сочетании с винильными мономерами. Поэтому закономерным является тот факт, что увеличение скорости фото-полимеризуемых композиций связывают с поиском новых фотоинициаторов [37-42].
Список литературы
Strahlenhartung - Globale Tendenzen bis zum Jahre 2000 // H.Amir / Adhasion. 1991. 35. ¹ 11. S. 36-37.
UV-Cured Coating for optical fibers. K.Lowson, R.Cutler // J. of Radiation Curing. / 4. P. 4-11. 1982. Desoto, INC.
Environmental effects on Acrilate Coated optical Fibers. International wire Cable Symposium Proocedings, P. 51-57. Corning Glass. New-York, 1981.
Мидвентер Дж. Волоконные световоды для передачи информации. М.: Радио и связь, 1983.
France P.W.,. Dunn P.L // 2-nd European Conference an Optical Communications. Paris, 1972. SEE.
Electronic Letters. 1977. 6. V. 13. P. 153.
Glaser D. Pat. ¹ 2 990 383 USA. 1961.
Yamamoto Y., Kawachuchi M. Pat. ¹ 3 980 390 USA. 1976.
Harris A..F..Shapras P. Pat. № 4 052 348. USA.
Алексеева Е.И., Кравченко В.Б. и др. Кремнийор-ганические полимерные материалы для воло-конных световодов // Препринт № 8. (42б). ИРЭ АН СССР. M., 1985.
Y.Susuki, H.Kashiwagi // Appl. Opt. 1974. V. 13. ¹ 11. P. 1-2.
Kaiser P., Hart A.С., Blyler L.L. // Appl. Opt. 1975. V. 14. № 1. P. 156-162.
Фотохимия полимеров. Phillips. 1976. V. l. P. 507-557.
Labana S.S. Photopolymerization // Macro-mol. Sci. Revs. 1974. C. 11(2)299-319.
High-Speed Coating J.of Optical Fibers. // Appl. Optics. 1981. V. 20. ¹ 23. P. 4028.
Hall M.W. Pat. ¹ 2 824 851 USA. 1958.
Pat. ¹ 912 022 USA. Minnesota Mining and Manu-facturing Co. 1958.