PMMA梯度折射率聚合物光纖預(yù)制棒的研究.pdf

1、梯度折射率聚合物光纖具有制造簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、質(zhì)量輕、韌性和可繞性好、數(shù)值孔徑大、中繼距離長(zhǎng)、抗干擾、保密性好等優(yōu)點(diǎn)非常適用于局域網(wǎng)中的短距離連接,以及開(kāi)發(fā)制造數(shù)字化士兵服裝、醫(yī)療儀器光傳感產(chǎn)品。
　　 本論文是上海市科委光科技行動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目“梯度折射率聚合物光纖的研究”的一部分,研制梯度折射率聚合物光纖預(yù)制棒,并用以制備出高帶寬梯度折射率聚合物光纖。
　　 本論文進(jìn)行了100余次實(shí)驗(yàn),篩選出由偶氮二異丁腈AIBN和十二硫醇

2、組成的引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑體系,和熱穩(wěn)定性好的二苯亞砜作為攙雜小分子,解決了攙雜小分子與甲基丙稀酸甲酯(MMA)相容性,明確了聚合過(guò)程中因單體揮發(fā)、引發(fā)劑分解產(chǎn)生氣泡和因聚合物體積收縮產(chǎn)生真空泡,是聚合過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
　　 為了解決聚合過(guò)程中產(chǎn)生氣泡這一工藝技術(shù)關(guān)鍵,本論文探索兩條制備工藝方法:一是在第二步反應(yīng)中,采用加壓與界面凝膠聚合相結(jié)合的制備方法；二是在第二步反應(yīng)中,采用旋轉(zhuǎn)離心與界面凝膠本體聚合相結(jié)合的制備方法。

3、r>　　 采用加壓法制備預(yù)制棒的過(guò)程中,遇到了很多問(wèn)題,如產(chǎn)生氣泡時(shí)間難以預(yù)料,反應(yīng)需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間等,測(cè)試結(jié)果和拉絲實(shí)驗(yàn)表明制備出的預(yù)制棒,防止氣泡的效果不是很理想。
　　 經(jīng)過(guò)數(shù)百次實(shí)驗(yàn)研究,本論文探索得到了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的旋轉(zhuǎn)離心與界面凝膠聚合相結(jié)合的制備梯度折射率聚合物光纖預(yù)制棒工藝設(shè)備和技術(shù)。第一步利用MMA單體的本體聚合反應(yīng)制備空心管；第二步在空心管中利用MMA單體的本體聚合和界面凝膠效應(yīng)制備出梯度折射率聚合物光

4、纖(GI-POF)預(yù)制棒。
　　 本論文通過(guò)凝膠滲透色譜、遠(yuǎn)場(chǎng)掃描等測(cè)試手段對(duì)在不同的配方和反應(yīng)條件下制備得到的聚合物光纖空心預(yù)制棒進(jìn)行了分子量和分子量分布以及預(yù)制棒折射率分布的測(cè)試分析,研究工藝配方和工藝條件對(duì)預(yù)制棒化學(xué)性能和折射率分布的的影響規(guī)律,改進(jìn)聚合設(shè)備和工藝方法、調(diào)整聚合配方、控制聚合工藝條件,聚合制得小分子攙雜劑與聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)本體無(wú)相分離、無(wú)氣泡、外觀(guān)形態(tài)和光學(xué)性能良好的梯度折射率預(yù)制棒,通過(guò)改變聚