制导光纤粘结剂特性研究

摘要： 制导光纤缠绕过程中粘结剂的施涂方式和线包的缠绕质量，取决于粘结剂自身的物理化学特性。做粘结剂的物理化学特性实验，分析其粘度和挥发性。结果表明，实验液体的粘度在喷涂系统的工作范围内，较适合采用喷涂的施涂方式，介于石油醚的强挥发先喷涂固化剂后喷涂硅橡胶和石油醚的混合液，可避免线包因石油醚挥发而胀裂。

Abstract: The guided fiber agglomerant's character, decides how to put it to the fiber, and the fiber's enwinding quality. Do the experiments of agglomerant's physicochemical characteristics, analyze it's viscosity and volatility. The result indicates that the liquid could be sprayed, the petroleum ether's volatility is more fast than others, the firming agent should be sprayed firstly, than the glue, which made up of the silastic and petroleum ether.

关键词： 粘结剂；粘度；挥发速率

Key words: agglomerant；viscosity；volatility

中图分类号：[TN913.7] 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）25-0210-03

0 引言

光纤制导导弹的光纤在缠绕过程需要涂覆一定的粘结剂，粘结剂的特性和用量决定是保证光线平行密饶、线包的稳定性和顺利释放的关键[1]。现阶段粘结剂的施涂方式以人工刷胶和胶池侵胶为主，但其用量和质量很难控制，研制施胶量可实时调控的自动施胶系统具有现实意义[2]。选取什么样的施胶措施主要是看粘结剂及其成分的物理化学特性，只有粘度比较大的才能够采用喷涂的施胶方法，而且发挥比较慢的才合适采用胶池施胶。通过采用称重法和粘度仪法，测量粘结剂及其成分的挥发速率和粘度，基实验结果提出合理的粘结剂施涂方式，为自动施胶提供了理论依据。

1 实验设计

1.1 实验材料 试验所选材料为光纤制导导弹所用粘结剂和其各组成成分，粘结剂由石油醚和硅橡胶按体积比4：1混合后，加入5.2％的固化剂配置而成，各成分性质见表1：

1.2 实验方案

1.2.1 挥发性的测量 用称重法测挥发性[3]，每5分钟称量一次被测液体重量，连续测量12次，按下式计算液体的平均挥发速率：

?自=■=■（1）

其中?驻mi表示每5分被测液体的挥发量，?驻m表示被测液体在总测量时间（60分）内的挥发量，?自表示60分内的平均挥发速率。

1.2.2 粘度的测量 采用乌氏粘度仪法测量粘度[4]，在20℃的水浴中，分别测定粘结剂、固化剂、石油醚、混合液四种液体流过粘度计上下刻度线的时间t。根据泊肃叶定律，有如下的关系式：

?浊=?自?籽=Ct?籽（2）

其中?浊为液体的动力粘度，即液体的绝对粘度；C为粘度计常数。实验仪器资料见表2。

2 结果与分析

2.1 挥发性测量

四种液体在60分钟内的测量数值见下表3。

按照求平均值的方法分别求得四种液体的挥发速率为：

v固化剂=■=■

≈0.29540mg/cm2·min

v石油醚=■=■

≈0.664113mg/cm2·min

v混合液=■=■

≈0.544681mg/cm2·min

v粘结剂=■=■

≈0.661813mg/cm2·min

对表3中的上下相邻的13组数据每两组之间做差，得到每个5分钟的挥发量，根据结果绘制四种被测液体挥发量和时间的关系曲线如下图1所示。

由图1可知，固化剂每5分的挥发量在0.3mg,其余三种液体基本在0.5-0.7mg，约是固化剂的二倍。硅橡胶不挥发，石油醚挥发是混合液的挥发主要因素，石油醚和固化剂挥发是粘结剂挥发的主要因素。硅橡胶溶于石油醚溶剂后，石油醚分子热运动降低，导致混合液的挥发速率略低于石油醚。而粘结剂随时间不断有硅胶析出，释放了一些石油醚分子，导致混合液挥发速率稍低于粘结剂，也说明了石油醚的挥发是非常强烈的。

2.2 粘性测量 在室温下对固化剂、石油醚、混合液、粘结剂，测10组数据，见表4。

① 固化剂

第一组突异，记为粗大误差，舍去，取时间44.2s，得到运动粘度和动力粘度：

?自=Ct=0.02639mm2/s×44.2s=1.169077mm2/s=

0.01169078cm2/s

?浊=?自?籽=0.01169077cm2/s×0.404g/cm3=0.00472707dPa·s=0.472317mPa·s

②石油醚

第五组突异，记为粗大误差，舍去，取时间21.6s计算，得到运动粘度和动力粘度：

?自=Ct=0.02639mm2/s2×21.6s=0.57663mm2/s=5.72673×

10-3cm2/s

?浊=?自?籽=5.72663×10-3cm2/s×0.5569525g/cm3=

0.00318946dPa·s=0.318956mPa·s

③混合液（石油醚和硅橡胶按4：1）