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1、 http:/招招专业专业人才人才 上一上一览览英才英才 钢塑复合带、铝塑复合带主要用于通信光缆、通信电缆外护层，与护套料粘结在一起构成综合护层， 起保护缆芯免受潮气侵蚀的挡潮层作用，同时对缆芯具有铠装作用，抵抗外界的作用力，为通信光缆、 通信电缆在各种应用场合敷设等提供机械保护，保证应用的稳定性、可靠性。以光纤为载体的光通信，具有传输频带极宽，通信容量很大的特点，在现代通信中广泛采用光纤通信，进行超大容量的信号传输，因此，对载体的可靠性、稳定性要求就非常高，否则将可能导致大面积通信障碍。在长途光缆通信系统中，光纤光缆传输特性更应该是长期稳定的。把光纤做成光缆，就是要选择性能优良的原材料，对光
2、纤进行保护，保证使用期内光纤传输的可靠性、稳定性。在光缆中钢塑复合带、铝塑复合带对保护光纤具有十分重要的作用。近年来，光缆市场竞争激烈，价格不断下降，光缆制造的成本压力很大，导致生产复合带的成本压 力也很大，一些企业甚至出现生存危机。在严峻的形势下，这些厂家采用劣质材料以次充好，使得市场 上复合带品质良莠不齐，这样的厂家只注重自己的经济效益，不讲社会责任，给光纤光缆通信带来重大 隐患。本文将通过对钢塑、铝塑复合带的分析，来说明复合带用的材料以及生产工艺对光缆工艺特性、光 缆质量的影响，以及如何通过简便的办法来辨别复合带的优劣。 一、钢塑、铝塑复合带的现状1、机械性能：抗拉强度、RP0.2(非比
3、例延伸强度)和断裂伸长率三项指标，他们取决于复合带的金属基带，反映基 带的性能。钢塑复合带最高抗拉强度可达到 376.07Mpa、最高 RP0.2(非比例延伸强度)达到 351.12Mpa,最高断裂 伸长率达到 29.82 %；而最低抗拉强度只达到 343.15 Mpa、最低 RP0.2(非比例延伸强度)为 262.47 Mpa,最 低断裂伸长率只有 17.52 %；有些厂家即使是在同一复合带上提取的六个试样，所测试的数据相差确很大， 达到 20.975 ，说明他们使用的基带性能很不稳定，离散性大。而有的厂家产品的性能就比较稳定，离 散性很小 仅为 1.212。铝塑复合带最高抗拉强度可达到 9
4、7.56Mpa、最高 RP0.2(非比例延伸强度)达到 70.84Mpa,最高断裂伸 长率达到 32.74 %；而最低抗拉强度只达到 77.04 Mpa、最低 RP0.2(非比例延伸强度)48.16 Mpa,最低断裂 伸长率只有 15.10 %；有些厂家即使是同一复合带提取六个式样，所测试的数据相差却较大。而有的厂家 性能指标均很好，离散性 仅为 1.547。从测试数据分析，不同厂家所采用的基带差异还是很大的，采用进口镀铬钢带的，机械性能好，离 散性很小；而国产钢带的性能就不稳定、离散性大，应该说，在材料方面，国产钢带性能差距还是不小 的。从铝带来看，国内不同铝厂生产出的电缆铝基带质量差异也是
5、十分明显的。2、粘接性能：剥离强度衡量金属基带与薄膜之间的粘接性能的指标。从钢塑复合带试验结果分析，四家产品 试样不合格，其中两家产品试样 A、B 两个面剥离强度都不合格，两家产品试样 A 面不合格、B 面合格； 只有少数厂家产品非常好，A、B 两个面剥离强度都很大，且相差很小，标准方差仅为 0.114。它使用的 钢基带是进口镀铬钢带。从钢塑复合带耐水性剥离强度试验数据来看，只要两家厂的产品试样合格，其余各家均都不合格， 反映出大多数产品耐水环境性能差。热封强度衡量复合带 A、B 面之间的粘合性能的指标，它直接影响复合带纵包搭接“封缝”成为 档潮层的好坏。从试验结果看，钢塑复合带一个厂家产品试
6、样仅 17.21N/cm 不合格，大多数厂家产品试 样在 17.88 到 19.77N/cm 之间，个别厂家最好达 37.72N/cm；铝塑复合带一个厂家仅 16.92 N/cm 不合格， 其他在 19.49 到 24.65 N/cm 之间。剪切强度衡量复合带热合后耐受剪切力的性能，它直接反映了做成光缆后，钢塑、铝塑复合带http:/招招专业专业人才人才 上一上一览览英才英才 热合“封缝”处承受外力的好坏。从试验数据分析，虽然全部产品均达到在热合区不产生剪切破坏的要 求，但是从各个厂家产品剪切力值来看，差异还是较大的，钢塑复合带最好的厂家热合区剪切力值达到 578.87N/cm；而最差的厂家才
7、只达到 435.16N/cm。铝塑复合带最好的厂家热合区剪切达到 182.14N/cm； 而最差的厂家仅达到 119.51N/cm。复合带的粘接性能主要与薄膜所采用的材料性能有关，与生产厂家的复合工艺水平有关，与金属基 带的品质有关。从测试数据分析，性能优良的产品采用的是进口镀铬钢基带、优质电缆铝基带，而他们 选用的共聚物以及他们的工艺水平也是精良的。3、相容性：金属塑料复合带与光缆中的油膏长期接触，因此需要考虑与油膏的相容性。耐填充复合物试验就是 观察在油膏中，金属基带与共聚物薄膜之间会不会起泡或分层，即考核复合带与光缆填充油膏的相容性。 试验方法是将每组六个试验样片 50mm50mm 浸没
8、在盛有光缆填充油膏的烧杯中，然后把烧杯放置在恒 温 681的烘箱里 168h 后观察。试验结果：全部通过。为了区分优劣，我们把时间延长至 192h、216h 和 240h 后观察。复合带在经过 240h 加速老化试验后， 总体来看，钢塑复合带合格率为 61%，铝塑复合带合格率为 58%，铝塑复合带塑料层发生脱落占到 8%。 同时，我们也看到三个厂家的钢塑复合带试样、三个厂家的铝塑复合带试样在全过程的加速试验中都一 直处在无气泡、无分层的良好状态。试验结果说明，复合带与油膏的相容性是稳定的。经过加速老化试验后可见，钢塑复合带与油膏的 相容性要优于铝塑复合带与油膏的相容性；不同厂家的产品仍然存在明
9、显的差异。4、抗腐蚀性：考核金属塑料复合带在酸性或碱性环境中，共聚物薄膜与金属基带之间会不会分层，会不会对金属 基带造成腐蚀。试验按照 YD/T723 要求进行，将每组 6 个钢塑复合带试片分别放在 0.1mol/LHCL 溶液浸泡 480h 后观察，两个厂家的非镀铬钢带产品试样不合格；当加大溶液浓度，放在 0.2mol/LHCL 溶液浸泡 240h 后观察，二个厂家的非镀铬钢带产品试样膜脱落并全部氧化，其他厂家均合格；当再加大溶液浓度， 放在 0.3mol/LHCL 溶液浸泡 192h 后观察，四个厂家产品试样经过长时间严酷环境的考验仍然全部合格， 并且还能达到 810 级的耐腐蚀等级。将每
10、组 6 个铝塑复合带试片分别放在 0.1mol/L NAOH 溶液浸泡 480h 后观察，二个厂家的产品试样不合格，其中一个厂家已几乎全被腐蚀；当加大溶液浓度，放在 0.2mol/L NAOH 溶液浸泡 240h，仅一厂家产品试样通过；当再加大溶液浓度，放在 0.3mol/L NAOH 溶液浸 泡 192h 后观察，全部试样不能通过。试验的结果反映出不同厂家产品耐腐蚀性的差异很大。钢塑复合带中耐腐蚀性好的是镀铬钢带，而 非镀铬钢带耐腐蚀性能就差得多。5、介电性能：YD/T723“通信电缆光缆用金属塑料复合带”标准中要求，双面钢塑复合带和铝塑复合带介电强度 2kVd.c.，1min 不击穿，经试
11、验全部试样都通过。为此，我们又把电压提高到 5kVd.c.,1min 结果全部试样 仍然都通过，这说明双面钢塑复合带和铝塑复合带介电强度完全达到要求，而且有较大的安全系数。 二、复合带所用材料对光缆工艺及质量的影响目前，在光缆中使用的金属塑料复合带主要材料是电镀铬钢带、电缆用铝带、乙烯丙烯酸共聚物等。 金属塑料复合带的各项性能与它所采用的原材料性能密切相关。从试验结果来看，金属基带的品质决定 了复合带的机械性能、抗腐蚀性能的品质，同时金属基带、共聚物的品质直接关系到复合带的粘结性能 的品质。对光缆质量有着严格要求的用户，需要对原材料性能进行控制，以确保光缆的品质。钢塑复合带的基带应采用镀铬钢带
12、（TinFreeSteel）简称 TFS，镀铬钢带的特点是：由于钢带表面镀有 一层铬，铬的化学性质很稳定，在常温下，放在空气中或浸在水里，不会生锈，耐腐蚀性能非常好。由 于金属铬在大气中易氧化形成一层极薄的钝化层，所以耐环境性能好，在一般酸性环境中很稳定，在潮 湿大气中也很稳定。镀铬钢带附着力强，有资料显示，它对有机涂层的附着力比镀锡钢带强 36 倍，因 此镀铬钢塑复合带的粘结性能好。镀铬钢带还具有很好的耐高温性能，铬的熔点高达 1900。http:/招招专业专业人才人才 上一上一览览英才英才 有些厂家为了降低成本，采用镀锡钢带为基带生产钢塑复合带。镀锡钢带（ETS）在干燥洁净的大气 中具有良
13、好耐腐蚀性，但是，镀锡层表面的针孔、气泡等是不可避免的，因此在潮湿大气和表面凝露或 浸水条件下，容易发生腐蚀，尤其是在酸性或有微量盐份存在的环境中，腐蚀速度相当快。锡镀层耐热 性差，熔点仅 232，因此镀锡钢塑复合带在应用中由于挤护套时的高温，使得剥离强度存在不确定性。还有的厂家采用无镀层钢带也称为黑铁皮（BlackPlate）或 CMQ（CanmakersQualityBlack Plate）制罐 级黑铁皮为基带生产钢塑复合带。这种钢带突出的缺点是耐腐蚀性特别差，在潮湿大气和表面凝露或浸 水条件下，很容易发生腐蚀，在酸性或减性环境中，腐蚀速度非常快，造成钢带穿孔、漏气、进潮，导 致通信障碍；
14、这种复合带的钢基带与薄膜之间的附着性差，剥离强度很低，纵包搭接处易出现缝隙而进 潮，做成光缆以后，钢基带与护套容易出现分离，构不成综合粘结护层，挡潮性能非常差。由于耐腐蚀性差、与薄膜的粘结性差，所以，用镀锡钢带、黑铁皮做成的钢塑复合带往往不能通过 光缆用金属塑料复合带标准所规定的耐腐蚀性试验。应该指出，氢损是造成光纤衰减增加的一个危险因素。我们知道，活性金属与酸反应、两种有电位 差的金属在酸性环境中，哪怕是弱酸性的环境中的电化学反应，都会有析氢。镀锡钢带和黑铁皮都存在 析氢的内因条件，如果油膏酸值过大，如果护套破损，应用环境中具备一定的条件，就可能在腐蚀过程 中形成微电池，极大的增加了氢气生产
15、的风险，对光纤造成很大的危害。如何鉴别钢塑复合带的基带是镀铬钢带、镀锡钢带还是黑铁皮呢？从严格科学角度可以通过光谱仪、 镀层厚度分析仪、扫描电镜等方法鉴定，但是光缆制造厂、通信运营商通常不具备这些仪器。不妨我们 推荐一种在实践中摸索出来的简便易行而又有实效的鉴别方法：剪一段（长度约 200mm 左右）钢塑复合 带（或者剪一段光缆综合护套，把它剥开并去除护套料，然后再把裸露的钢塑复合带展开） ；用酒精灯或 打火机把钢塑复合带上的塑料薄膜烧掉，之后观察：凡是镀铬钢塑复合带烧后为白色略带一点淡黄色； 而镀锡钢塑复合带或无镀层钢塑复合带烧后为黑色或略带深兰色。同一种材质的钢基带，不同品牌之间也有很大的
16、质量差距。目前，国内生产光缆用镀铬钢基带的企 业都是一些小企业，设备陈旧、工艺落后、原料成份不稳。与国外产品相比，整体看国产材料质量差距 仍较大，化学成分波动大、机械性能不稳定、离散性大，这在本文第一节的试验中就可以看出；成品尺 寸精度不高，国外产品厚度公差控制在5m 以内，而国内的产品往往高达8m，过大的公差也使得 光缆制造成本不可控性增大；表面缺陷多，夹杂、针孔等，这些缺陷往往很隐蔽不易发现，生产光缆过 程中易断带。显然给用户使用造成废品率高。铝基带的品质对铝塑复合带的机械性能、耐腐蚀性能同样有着决定的作用，国内不同铝厂产品的品 质差异也是十分明显的，选用品质优良的电缆铝基带是生产优质铝塑复合带的基础。对于共聚物材料的要求是，既要与金属基带有很好的粘结性能，同时又要与护套料有很好的粘结性 能。目前比较理想的材料是乙烯丙烯酸共聚物（EAA）或甲基乙烯丙烯酸共聚物（EMAA） ，这是一种有极 性的材料，它能与金属粘结的很
