Vỏ bọc hoặc vỏ bọc bên ngoài là lớp bảo vệ ngoài cùng trong cấu trúc cáp quang, chủ yếu được làm từ vật liệu vỏ bọc PE và vật liệu vỏ bọc PVC, vật liệu vỏ bọc chống cháy không chứa halogen và vật liệu vỏ bọc chống theo dõi điện được sử dụng trong những dịp đặc biệt.
1. Chất liệu vỏ PE
PE là tên viết tắt của polyethylene, là một hợp chất polymer được hình thành từ quá trình trùng hợp ethylene. Vật liệu vỏ bọc polyetylen màu đen được tạo ra bằng cách trộn và tạo hạt đồng đều nhựa polyetylen với chất ổn định, muội than, chất chống oxy hóa và chất làm dẻo theo một tỷ lệ nhất định. Vật liệu vỏ bọc polyetylen cho vỏ cáp quang có thể được chia thành polyetylen mật độ thấp (LDPE), polyetylen mật độ thấp tuyến tính (LLDPE), polyetylen mật độ trung bình (MDPE) và polyetylen mật độ cao (HDPE) theo mật độ. Do mật độ và cấu trúc phân tử khác nhau nên chúng có các tính chất khác nhau. Polyetylen mật độ thấp, còn được gọi là polyetylen áp suất cao, được hình thành bằng quá trình đồng trùng hợp ethylene ở áp suất cao (trên 1500 atm) ở 200-300°C với oxy làm chất xúc tác. Do đó, chuỗi phân tử của polyetylen mật độ thấp chứa nhiều nhánh có độ dài khác nhau, mức độ phân nhánh chuỗi cao, cấu trúc không đều, độ kết tinh thấp, tính linh hoạt và độ giãn dài tốt. Polyetylen mật độ cao, còn được gọi là polyetylen áp suất thấp, được hình thành bằng cách trùng hợp ethylene ở áp suất thấp (1-5 atm) và 60-80°C với chất xúc tác nhôm và titan. Do sự phân bố trọng lượng phân tử hẹp của polyetylen mật độ cao và sự sắp xếp có trật tự của các phân tử, nó có tính chất cơ học tốt, kháng hóa chất tốt và phạm vi sử dụng nhiệt độ rộng. Vật liệu vỏ bọc polyetylen mật độ trung bình được tạo ra bằng cách trộn polyetylen mật độ cao và polyetylen mật độ thấp theo tỷ lệ thích hợp hoặc bằng cách trùng hợp monome ethylene và propylene (hoặc monome thứ hai của 1-butene). Do đó, hiệu suất của polyetylen mật độ trung bình nằm giữa polyetylen mật độ cao và polyetylen mật độ thấp, đồng thời nó có cả tính linh hoạt của polyetylen mật độ thấp và khả năng chống mài mòn và độ bền kéo tuyệt vời của polyetylen mật độ cao. Polyetylen mật độ thấp tuyến tính được trùng hợp bằng phương pháp pha khí hoặc dung dịch áp suất thấp với monome ethylene và 2-olefin. Mức độ phân nhánh của polyetylen mật độ thấp tuyến tính nằm giữa mật độ thấp và mật độ cao, do đó nó có khả năng chống nứt ứng suất môi trường tuyệt vời. Khả năng chống nứt do ứng suất môi trường là một chỉ số cực kỳ quan trọng để xác định chất lượng của vật liệu PE. Nó đề cập đến hiện tượng mẫu thử vật liệu bị nứt do ứng suất uốn trong môi trường chất hoạt động bề mặt. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự nứt ứng suất của vật liệu bao gồm: trọng lượng phân tử, sự phân bổ trọng lượng phân tử, độ kết tinh và cấu trúc vi mô của chuỗi phân tử. Trọng lượng phân tử càng lớn, sự phân bố trọng lượng phân tử càng hẹp, càng có nhiều kết nối giữa các tấm wafer, khả năng chống nứt ứng suất môi trường của vật liệu càng tốt và tuổi thọ của vật liệu càng dài; đồng thời, sự kết tinh của vật liệu cũng ảnh hưởng đến chỉ tiêu này. Độ kết tinh càng thấp thì khả năng chống nứt ứng suất môi trường của vật liệu càng tốt. Độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt của vật liệu PE là một chỉ số khác để đo lường hiệu suất của vật liệu và cũng có thể dự đoán điểm cuối của việc sử dụng vật liệu. Hàm lượng carbon trong vật liệu PE có thể chống lại sự ăn mòn của tia cực tím trên vật liệu một cách hiệu quả và chất chống oxy hóa có thể cải thiện hiệu quả đặc tính chống oxy hóa của vật liệu.
2. Chất liệu vỏ PVC
Vật liệu chống cháy PVC có chứa các nguyên tử clo, sẽ cháy trong ngọn lửa. Khi đốt, nó sẽ phân hủy và giải phóng một lượng lớn khí HCL có tính ăn mòn và độc hại, sẽ gây ra tác hại thứ cấp, nhưng khi rời khỏi ngọn lửa sẽ tự dập tắt nên có đặc điểm là ngọn lửa không lan rộng; đồng thời, vật liệu vỏ PVC có tính linh hoạt và khả năng mở rộng tốt, được sử dụng rộng rãi trong cáp quang trong nhà.
3. Vật liệu vỏ chống cháy không chứa halogen
Vì polyvinyl clorua sẽ tạo ra khí độc khi đốt, nên người ta đã phát triển một loại vật liệu vỏ chống cháy sạch, ít khói, không halogen, không độc hại, nghĩa là thêm chất chống cháy vô cơ Al(OH)3 và Mg(OH)2 đối với vật liệu vỏ bọc thông thường, khi gặp lửa sẽ giải phóng nước tinh thể và hấp thụ nhiều nhiệt, từ đó ngăn nhiệt độ của vật liệu vỏ bọc tăng cao và ngăn cản quá trình cháy. Do chất chống cháy vô cơ được thêm vào vật liệu vỏ chống cháy không chứa halogen nên độ dẫn điện của polyme sẽ tăng lên. Đồng thời, nhựa và chất chống cháy vô cơ là những vật liệu hai pha hoàn toàn khác nhau. Trong quá trình xử lý, cần ngăn chặn sự trộn lẫn không đồng đều của chất chống cháy cục bộ. Chất chống cháy vô cơ nên được thêm vào với số lượng thích hợp. Nếu tỷ lệ quá lớn, độ bền cơ học và độ giãn dài khi đứt của vật liệu sẽ giảm đi rất nhiều. Các chỉ số để đánh giá đặc tính chống cháy của chất chống cháy không chứa halogen là chỉ số oxy và nồng độ khói. Chỉ số oxy là nồng độ oxy tối thiểu cần thiết để vật liệu duy trì quá trình đốt cháy cân bằng trong hỗn hợp khí oxy và nitơ. Chỉ số oxy càng lớn thì đặc tính chống cháy của vật liệu càng tốt. Nồng độ khói được tính bằng cách đo độ truyền qua của chùm ánh sáng song song đi qua khói tạo ra do quá trình đốt cháy vật liệu trong một không gian và chiều dài đường quang nhất định. Nồng độ khói càng thấp thì lượng khói thải ra càng thấp và hiệu suất vật liệu càng tốt.
4. Vật liệu vỏ bọc chống điện
Ngày càng có nhiều loại cáp quang tự hỗ trợ đa phương tiện (ADSS) được đặt trong cùng một tòa tháp với đường dây điện cao thế trên không trong hệ thống truyền thông điện lực. Để khắc phục ảnh hưởng của điện trường cảm ứng cao áp lên vỏ cáp, người ta đã phát triển và sản xuất một loại vật liệu vỏ bọc chống sẹo điện mới, vật liệu vỏ bọc bằng cách kiểm soát chặt chẽ hàm lượng muội than, kích thước và sự phân bố của các hạt cacbon đen. , bổ sung thêm các chất phụ gia đặc biệt để làm cho vật liệu vỏ bọc có hiệu suất chống sẹo điện tuyệt vời.
Thời gian đăng: 26/08/2024