加氫基礎(chǔ)油在光纜填充油膏上的復(fù)合應(yīng)用
眾所周知，加氫基礎(chǔ)油是提高潤滑油質(zhì)量的最有效手段，它不僅體現(xiàn)在工礦設(shè)備、車輛潤滑的使用上，而且作為一種填充材料在光纖、光纜油膏領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。大家都知道，光通信是靠光纜傳輸信息的，光纜的核心材料是光纖，光纖的保護神是纖膏和纜膏；光纖在水分、潮氣和應(yīng)力的作用下，會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，在含氫環(huán)境中會產(chǎn)生氫損；光纖一但受到腐蝕和氫損將會大大降低光纜信息的傳輸性能，也就是說纖膏和纜膏的質(zhì)量好壞，將直接影響到光纜的傳輸性能。光纜填充膏是光電纜中廣泛采用的阻水材料，在光電纜中起著密封、防水、隔潮和緩沖防護作用，性能優(yōu)良的油膏能使光纜在各種嚴(yán)酷的自然環(huán)境和惡劣氣候下，特別是在海底隧道、潮濕地域等環(huán)境下更具阻水能力、抗凍性和耐高溫性，從而延長光纜的使用壽命。而加氫基礎(chǔ)油作為光纜填充膏的主要材料，其性能優(yōu)劣對油膏質(zhì)量影響很大。
加氫基礎(chǔ)油分為石蠟基與環(huán)烷基，其性能各有所長，各有不足，對填充材料來說其石蠟基油的優(yōu)點是：粘溫性好、閃點高、密度小、生物降解好；其缺點是低溫性差（傾點高）溶解性差、安定性差、分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、生物降體性好。而環(huán)烷基油的性能正好與石蠟基油相反。
本文通過我公司幾年來供應(yīng)上海一家光通材料廠填充油膏的生產(chǎn)應(yīng)用中，找出基礎(chǔ)油類型對填充油膏主要性能的影響。與大家一起討論，以提高光纖、光纜填充油膏的質(zhì)量和性價比，促進光通信行業(yè)科學(xué)健康地發(fā)展。
1光纖、光纜填充油膏的性能要求、基本組成、生產(chǎn)過程11光纖性能要求以使用功能來分可分為纖膏（直接同光纖接觸，適用于光纖松套管內(nèi)或大束管內(nèi)、帶狀光纜用。
主要起保護光纖在管內(nèi)柔軟與彎曲等特性）和纜膏不直接同光纖接觸，適用于光纜、纜芯的間隙及涂覆在纜芯包裝外表面，用于阻止水滲入光纜內(nèi)）從填充膏的觸變性上看又可分為觸變型和非觸變型；從組成上看又可分為礦物油膏、合成油膏和硅油膏（性能好但價格貴，所占比例較�。┱娉涓嗟奶匦苑治龉饫|填充膏的特性是在寬的溫度范圍內(nèi)不溶化，而且無相變或結(jié)構(gòu)變化，在低的溫度時保持柔軟性，溫度升高時沒有滴流現(xiàn)象（一40~+80°C）油膏在纜芯不發(fā)生泡漲、有良好的兼容性。無毒性、不含易燃物質(zhì)，對人體皮膚沒有過敏，可用肥皂或洗潔精洗凈，易擦拭干凈。光纜填充膏是一種可塑性的半流體，它具有固體和液體的雙重性質(zhì)。從光纜使用的角度看，它有如下特點：光纜的理想緩沖材料，可使光纖免受外界帶來的應(yīng)力損傷而導(dǎo)致的微彎損耗；粘度適中，觸變性強，可在常溫下填充；遇水膨脹阻水型：吸水速度快，吸水率高，阻水性能好；受熱膨脹阻水型：遇熱膨脹快，膨脹均勻，不硬不脆；優(yōu)良的溫度性能，且具有長期穩(wěn)定性；與光纜材料有良好的相容性，酸值小，耐氧化等；良好的工藝性及質(zhì)量穩(wěn)定性。
填充膏的特性對光纜性能的影響有很多，如：閃點過低則易燃；滴點過低則高溫下易滴流；析氫量過大會造成光損耗增加；與光纜元件（材料）相容性差，會使元件變形，強度和延伸率下降，影響光纜的使用壽命等等。填充膏的各種特性也有相關(guān)性，往往一種特性的改善會伴隨另一種特性的降低，如滴點的增高可能會使錐入度降低。因此，填充膏的特性是一個綜合優(yōu)化的結(jié)果，不能只以某一個特性參數(shù)來衡量。
填充膏的相容性事關(guān)光纜的壽命，是特別重要的特性。根據(jù)目前所涉及到的光纜材料，都要考慮與它們的相容性。這里不涉及以膏為準(zhǔn)選擇其他材料，還是以其他光纜材料選擇膏的問題，只規(guī)定出相容性的界線。
相容性是考察油膏長期與光纜中的其他物質(zhì)相接觸時，是否對其他材料產(chǎn)生溶脹而降低性能，是否對其他材料造成腐蝕。雖然相容性與被考察的兩種材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分都有關(guān)，但由于油膏的成分相對光纜中的其他材料而言更復(fù)雜；而且有一定的流動性，可與其他材料充分接觸，所以在考慮光纜中材料的相容性時，油膏是相當(dāng)關(guān)鍵的。表1為油膏與其他光纜材料的相容性試驗。是將其他材料浸在油膏中，在一定高溫下保持相當(dāng)?shù)臅r間達到加速老化，然后測試材料的溶脹程度和其他性能的變化，如機械性能等。
表1油膏相容性試驗材料名稱光纖涂層及著色層套管材料金屬包帶鋼塑。鋁塑與銅。鋁。鋼腐蝕性護套料試驗條件80C相容性試驗后不脫皮。不腿色不開裂不分層。不起泡無腐蝕點機械性能好保證油膏與其他材料的相容性，除了大量的試驗外，保證油膏的配方合理和材料穩(wěn)定以及生產(chǎn)過程的嚴(yán)格控制是很關(guān)鍵的，也是決定成本和價格的關(guān)鍵。如纖膏一般都使用石蠟基加氫油作為基礎(chǔ)油，且大多采用進口原料（性能穩(wěn)定）。纜膏則采用國產(chǎn)環(huán)烷一中間基加氫油為基礎(chǔ)油（價格較低）。
�。�4）主要性能分析①錐入度通常只是一個靜態(tài)物理量，本身既不能表征填充膏流變性能，也不能表明其觸變性，但在某些時候可以用來判定它軟硬的程度，尤其對光纖填充膏，在一40~+80C溫度范圍內(nèi)希望膏的錐入度曲線越平坦越好，使得光纖在纜內(nèi)有最大余度的伸縮性，不會產(chǎn)生微彎損耗，保證光纜的可靠傳輸。因此錐入度指標(biāo)在光纖油膏中是非常重要的，所以說光纖填充膏必須具有一定的錐入度和低溫性能。既要保證光纜在冬季和惡劣氣溫下順利填充，又要保證光纖在低溫環(huán)境下的使用性能。
閃點體現(xiàn)填充膏在空氣中自燃的可能性，應(yīng)保證在光纜試驗和使用的整個溫度范圍內(nèi)不自燃。滴點是反映在一定的條件下，填充膏在試驗過程中達到一定流動性的溫度。滴點的高低可直接影響到光纜的使用溫度，為使通信光電纜在較高溫度下安裝鋪設(shè)或運行過程中填充膏不流失和滴落，因此要求填充膏的滴點越高越好�，F(xiàn)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，纖油分離是考核在一定溫度下油從填充膏中分離出來的數(shù)量。若油分離過大，則在使用過程中油易從纜芯中分離滴落，將導(dǎo)致油膏變硬，從而對纜芯產(chǎn)生應(yīng)力，影響光纜的傳輸質(zhì)量；填充膏的油分離量隨溫度升高而增加，理論上講油分離越小越好，但規(guī)定的太小將會給制造帶來困難，從性價比上看也是值得考慮的。油分離量直接影響到相容性和光纜滴流特性。
對于環(huán)境應(yīng)用而言，填充膏必須具有粘度，這樣就可以與生產(chǎn)同步把填充膏填入擠塑管或纜芯中。對于冷填充膏，其應(yīng)具有剪切稀化功能，即填充膏的粘度隨剪切速度上升而下降，變成一種在環(huán)境溫度下注入的流性液體，其原因在于粒狀鍵的斷裂及其分子取向的變化。因此光纜填充膏應(yīng)具有觸變性能。當(dāng)它受到剪切作用時，隨剪切率的增加粘度下降。而在一定剪速下，隨著時間的延長，剪切應(yīng)力下降，粘度降低。當(dāng)達到一定時間后，剪切力不再變化，當(dāng)停止剪切后粘度又開始緩慢上升，這種過程不完全可逆。因此選擇合適的粘度，在纜膏加工過程和長期使用中是非常重要的。一般來講：粘度既不能過小也不能過大，因為光纜在加工過程中希望粘度小些，便于填入纜芯，但粘度太小則加工時填充膏易流失，在纜芯受力時起不到緩沖的作用；而若粘度過大，影響纜芯的自由伸縮，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成微彎和大彎損耗。摘自中國潤滑油信息網(wǎng)
