一）電（光）纜填充膏簡介

1）填充膏組成

通信電(光)纜用填充膏是由不同的基礎油、增稠劑和添加劑組成的。一般來說，電纜膏是由石蠟油、低分子聚乙烯，增粘劑等組成。

2）填充膏分類

按工藝可分為：(1)熱熔型；(2)觸變型。

按應用情況不同，分為：

1) 光纖填充膏（纖膏）：指與光纖直接接觸，填充于松套光纖管內。

2) 纜芯填充膏（纜膏）：指成纜工藝中填充于光纜纜芯中的油膏。

3) 護套用填充膏：指涂覆于纜芯和護套之間的油膏，主要性能指標見表2。

按填充膏的觸變性上看又可分為：（1）觸變型；(2)和非觸變型。

按組成分為：（1）礦物油膏；（2）合成油膏；（3）硅油膏。

二）光纜填充膏的作用

光纜填充膏是光纜密封和保護光纖必不可少材料，它能有效地防止水份和潮氣侵入光纜內部，是保證通信傳輸質量的關鍵材料之一，因此在填充式通信光纜中應用非常廣泛。

1) 光纜的理想松包緩沖材料：光纖在其中可隨光纜的狀態(tài)變化自動調節(jié)到低能位置(應力釋放)而免受外界帶來的應力損傷；

2) 密封：使光纖和光纜元件免受外界環(huán)境的侵蝕；

3) 阻水：阻止水沿光纜縱向滲入。

由于光纜的制造、試驗、運輸、貯存和使用過程中要經(jīng)受環(huán)境變化的考驗，填充膏必須經(jīng)受得起這些考驗，且不能影響光纜的性能。如果有影響，必須限制在允許的 范圍內，超出限度就會對光纜的可靠性造成威脅。填充膏具備什么指標才不致對光纜的可靠性造成威脅，正是標準要解決的問題。

三）影響電光纜膏的因素

1）粘度

纖膏大多為觸變性，纜膏大多為非觸變性或低觸變性，兩者之間有很大差別，且同一類型油膏按加工(冷填充、端接處理)特性要求也有相當大的范圍。因此在光纜 的加工過程和長期使用中選擇合適的粘度，是非常重要的。一般地講，粘度既不要過大，也不要過小，因為在加工過程中，希望粘度小，便于填入纜芯內。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，影響纖芯的自由伸縮，易產(chǎn)生應力集中，造成微彎和大彎損耗。

2）閃點、滴點和蒸發(fā)損失

閃點體現(xiàn)填充膏在空氣中自燃的可能性，應保證在光纜試驗和使用的整個溫度范圍內不自燃。滴點主要用于表示油膏的最高使用溫度。對纖膏而言，要求其熱膨脹系數(shù)要小、閃點要高、揮發(fā)度要低，而纜膏的要求則可以低一些。蒸發(fā)損失幾乎完全取決于組成的基礎油種類、性質、餾分組成和分子量。蒸發(fā)度隨溫度升高而增大，在一定溫度下的蒸發(fā)損失總重量隨時間的增加而增多，但蒸發(fā)速率隨時間的增加而降低。

3）錐入度

常溫下的錐入度主要保證其有良好的加工性能。要求一定的低溫錐入度是為了保證不引起光纖損耗增加。而對纜膏而言，只要不影響光纜的低溫柔軟性即可。

4) 遇水阻水性能

填充膏遇水阻水填充膏在遇水時會釋放出一種超強聚合物，與水形成一穩(wěn)定的凝膠體，從而堵塞滲水通道和空隙，阻止潮氣和水分繼續(xù)向纜內縱橫向滲透。

5）油分離和氧化誘導期

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，將導致油膏變硬，對線芯產(chǎn)生應力，影響填充和 傳輸質量等。一般情況下只要把該指標控制在一定范圍內，則對電纜光纜的影響不大。氧化誘導期是表明填充膏耐氧化分解的能力，通常是采用差熱分析來測定的。 油膏在高溫氧氣作用下，發(fā)生催化氧化反應，來判斷油膏的熱穩(wěn)定性能，氧化誘導期時間越長，氧化安定性越好。

6）析氫和酸值

由于填充膏的組成中有油+添加劑，就包含了許多酸性組分，若酸性過大，則對周圍材料產(chǎn)生影響，如氧化、腐蝕等，還可能在水的作用下產(chǎn)生-OH離子，作用于光纖表面，對光纜的傳輸造成不良影響。因此應嚴格控制填充膏的酸值。析氫是影響光纜傳輸衰減的重要因素之一，它可導致光纖強度下降，衰減增加等。

7）介電性能

對于有電性能指標要求的電纜光纜填充膏，其介電性能應能滿足電纜光纜的電性能要求，這是很重要的指標，即介電常數(shù)、介質損耗、體積電阻率，因為油膏組分的 分子具有不同的極性，在外電場作用下，分子中正、負電荷產(chǎn)生極化，而產(chǎn)生微弱的導電。如果油膏介電性能不好，會導致電纜光纜的絕緣電阻降低，絕緣強度下 降，對回路的電容不平衡、回路間的串音衰減帶來不良影響，因此填充膏的電性能指標，是保證通信電纜光纜產(chǎn)品的質量極其重要的一項要求。

8）相容性

是指填充膏與通信電纜材料和通信光纜材料在長期接觸使用過程中，不會導致其結構變化，以及機械性能和電性能變壞，即油膏不會與其它材料產(chǎn)生明顯的物理和化 學作用。相容性的好壞需要相當長的時間才能顯現(xiàn)出來，據(jù)有關資料和一系列試驗表明，差的油膏可導致光纖涂層劣化、光纖強度下降、易開裂或剝離困難。油膏對 塑料和纖維等材料產(chǎn)生溶脹和增塑，導致對其組織和結構重組，內應力增大，易造成開裂、使抗張強度下降，不良油膏還可以使金屬復合帶起泡或分層。另外不同的 油膏與不同的材料相容性的結果也會不同，這里沒有一定規(guī)律性。因此相容性是針對不同的油膏與不同的材料長期相接觸所表現(xiàn)出的性能變化。

四）聚異丁烯在電光纜膏中的應用

填充膏的主要功能是防水，即阻止水分子向光纖表面滲透。因此，任何親水性的物質均不應用作基礎配方。表面化學的理論表明可用HLB值 (hydrophile-lipophile balance value)即親憎平衡值來確定物質的親水、琉水性能：疏水愈甚，HLB值愈小；親水愈佳，HLB值愈大。據(jù)此，配方設計時首選了HLB=0的液體石蠟以 及HLB同樣很低的二甲基硅油作為基料。

除硅油類物質外，包括液體石蠟在內的大多數(shù)液態(tài)有機物的粘度皆隨溫度降低而迅速增加。為使填充膏不致困低溫過粘或高溫過稀而影響成纜工藝。必需調節(jié)其粘度 指數(shù)，即改變其粘度隨溫度的變化率。常用的粘度指數(shù)改進劑有聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸一極性單體共聚物、聚異丁烯、烯烴共聚物、聚烷基苯乙烯等高分子化 臺物。它們的共同之處是：低溫下在基礎油中有較強的凝聚力，分子呈卷曲狀。故粘度增加不大，高溫下．凝聚力減小，分子鏈展開，故可增加粘度。

上述改進劑中以聚甲基丙烯酸酯應用最廣，但此處卻選用了聚異丁烯。原因是：

1) 前者是HLB值較高的極性化臺物，后者是HLB值接近于零的非極性疏水物質；

2) 聚異丁烯的化學性能穩(wěn)定，在200℃下加熱24小時，無明顯的熱分輯；

3) 聚異丁烯與非極性鏹質有良好的共混性，使填充膏得以長期穩(wěn)定的使用而不會發(fā)生油分離；

4) 更重要的是，聚異丁烯同時又是一種降凝劑(自身凝固點：-80～ -60℃．用量適當可使填充膏在-40℃的低溫下也不會凝固。