本技術涉及功能性酚醛樹脂模塑料，尤其是涉及一種光纖熔接機關鍵部件用酚醛模塑料及其制備方法。

背景技術：

1、自1960年，美國科學家maiman發明了世界上第一臺激光器后，為光通訊提供了良好的光源。隨后二十多年，人們對光傳輸介質進行了攻關，終于制成了低損耗光纖，從而奠定了光通訊的基石。從此，光通訊進入了飛速發展的階段。光纖作為寬帶接入一種主流的方式，有著通信容量大、中繼距離長、保密性能好、適應能力強、體積小重量輕、原材料來源廣價格低廉等的優點，在寬帶互聯網接入、有線電視聯網入戶、大數據傳輸、無人駕駛等的應用可預料會非常廣泛。

2、在實際應用中，光纖與光纖的連接，一般采用熱熔接和冷接兩種方法來進行施工。熱熔接法使用光纖熔接機的高壓電弧將兩根光纖熔化后連接起來，這種方法早期一般用于長距離通訊施工，不過隨著國民對網速需求的提高和光纖入戶的興起，熱熔接法也用于短距離光纖鋪設施工（如小區寬帶網和光纖入戶等），已成為國際上主流的光纖施工方法。光纖熔接機是光纖鋪設施工中最常用的設備，體積小、重量輕、精度高，要求便攜可靠。纖芯對準式光纖熔接機配備精密六馬達對芯機構、特殊設計的光學鏡頭及軟件算法，能夠準確識別光纖類型并自動選用與之相匹配的熔接模式來保證熔接質量，技術含量較高。作為熔接機核心部件的光纖載臺，形狀復雜，尺寸公差和位置度公差要求高。目前，光纖熔接機載臺一般選用工程塑料如peek、lcp、pps或是熱固性的酚醛模塑料（pmc)。不管選用何種材料，均存在者這樣那樣的問題，如膨脹系數各向不一致、制件各向收縮率不一致，形位公差難以保證，造成設備裝配性差，零件互換性差，精度難以保證等問題。

技術實現思路

1、為了解決上述現有技術存在的技術難題，本技術提供了一種具有各向（x、y、z)熱膨脹系數相對一致且較低、各向收縮率（x、y、z）相對一致并穩定，并且具備更高耐溫等級（hdt≥300℃）的光纖熔接機關鍵部件用酚醛模塑料產品及其制備方法。

2、第一方面，本技術提供的一種光纖熔接機關鍵部件用酚醛模塑料，是通過以下技術方案得以實現的：

3、一種光纖熔接機關鍵部件用酚醛模塑料，由以下重量份的原料制成：14～16份的堿催化含氮酚醛樹脂、25～35份的硅微粉、20～25份的無機纖維、25～35份的玻璃微珠、0.5～2份的固化促進劑、0.5～2份的脫模劑、0.5～2.5份的偶聯劑、0.5～1.5份的塑化劑、0.5～1.5份的著色劑；

4、所述硅微粉的平均粒徑為100～200nm；

5、所述無機纖維為無堿玻璃纖維、玄武巖纖維、無機晶須中的至少一種；

6、所述固化促進劑為氫氧化鈣和/或氫氧化鎂；

7、所述脫模劑為巴西棕櫚蠟、聚乙烯蠟、硬脂酸、硬脂酸鹽中的至少一種；

8、所述偶聯劑為巰基硅烷、環氧基硅烷、氨基硅烷中的至少一種；

9、所述塑化劑為甲醇、乙醇、聚乙二醇中的至少一種；

10、所述著色劑為炭黑、油溶苯胺黑、氧化鐵棕、氧化鐵黃中至少一種。

11、本發明中的光纖熔接機關鍵部件用酚醛模塑料采用堿催化的含氮酚醛樹脂（濟南圣泉的pf～8104），能夠在高溫下自交聯，形成致密的三維網狀結構，解決傳統酚醛樹脂存在收縮率不穩定和耐高溫性差的問題，同時采用大量的不同粒徑的無機填料，提高材料的尺寸穩定性和耐高溫特性。

12、本發明的優點在于堿催化的含氮酚醛樹脂基體的酚醛模塑料，酚醛樹脂用于保證基體材料的交聯密度和耐熱性，用大量的無機纖維和無機填料，減少有機物的比例，從而提升材料的耐熱性和尺寸穩定性，降低材料的熱膨脹系數，結合采用到平均粒徑為150?nm的硅微粉和平均粒徑為5?μm的玻璃微珠，超細無定形的硅微粉和玻璃微珠能充分地填充到樹脂和各種填料的縫隙中，提高注塑件的充填密度達到降低材料熱膨脹系數、各向收縮率差異最小化和提高材料耐熱性的效果，同時保證材料具備良好的流動性和充填性能，能夠滿足光纖熔接機的關鍵部件的成型性和可操作性需求。

13、優選地，所述堿催化含氮酚醛樹脂為濟南圣泉的pf-8104。

14、本發明中提供的光纖熔接機關鍵部件用酚醛模塑料具有各向（x、y、z)熱膨脹系數相對一致的優點，且收縮率較低，各向收縮率（x、y、z）相對一致并穩定，滿足光纖熔接機關鍵部件注塑過程中良好的成型性和可操作性。此外，本發明中提供的光纖熔接機關鍵部件用酚醛模塑料具備更高耐溫等級，hdt≥300℃，滿足光纖熔接機關鍵部件注塑過程中耐熱加工需求，抗熱氧降解優良。

15、優選地，所述無機晶須為氧化鋁晶須、氮化鋁晶須、二氧化硅晶須、氮化硅晶須、多晶莫來石晶須、多晶莫來石陶瓷晶須、鈦酸鉀晶須中的至少一種。

16、優選地，無機纖維是由無堿玻璃纖維、無機晶須以質量比(9～19):1組成。

17、優選地，無機纖維由無堿玻璃纖維、氮化鋁晶須、氮化硅晶須組成；所述無堿玻璃纖維、氮化鋁晶須、氮化硅晶須的質量比為(40-45):(0.5-2.0):(0.5-1.0)。

18、優選地，所述玻璃微珠為1800目篩出料，平均粒徑5±0.2?μm；玻璃微珠的粒徑分布曲線中顯示d10=1.7～1.8μm，d50=4.8～5.2μm，d90=7.5～7.8μm。

19、本發明中引入的無機晶須可充分地填充到樹脂和各種填料的縫隙中，提高注塑件的充填密度達到降低材料熱膨脹系數、各向收縮率差異最小化和提高材料耐熱性的效果，同時可有效提升的酚醛模塑料的拉伸力學性能和抗老化性能。

20、優選地，玻璃微珠為玻璃微珠集料，玻璃微珠集料是由以下質量百分比的原料組成：5～10%的1250目篩出料玻璃微珠、50～75%的1800目篩出料玻璃微珠、10～30%的2500目篩出料玻璃微珠、余量為5000目篩出料玻璃微珠。

21、優選地，玻璃微珠為玻璃微珠集料，玻璃微珠集料是由以下質量百分比的原料組成：10%的1250目篩出料玻璃微珠、60%的1800目篩出料玻璃微珠、20%的2500目篩出料玻璃微珠、10%的5000目篩出料玻璃微珠。

22、玻璃微珠集料可更為充分地填充到樹脂和各種填料的縫隙中，有效提高注塑件的充填密度，從而更好達到降低材料熱膨脹系數、各向收縮率差異最小化和提高材料耐熱性的效果，同時也保證注塑材料依舊具備良好的流動性和充填性能，此外，可有效消除注塑件內部缺陷，改善整體的拉伸強度和抗沖擊韌性。

23、優選地，硅微粉、無機纖維、玻璃微珠在配料前均需經過表面改性處理，

24、所述表面改性處理方法如下，

25、步驟一，按照光纖熔接機關鍵部件用酚醛模塑料的配料表將計量準確的硅微粉、無機纖維、玻璃微珠混合均勻得混合填料；同時配制氨基硅烷水溶液：將4～8份氨基硅烷與992～996份去離子水混合均勻即可濃度為0.4-0.8wt%的氨基硅烷水溶液；

26、步驟二，將5～10份的混合填料加入到200～250份的氨基硅烷水溶液中，以100～200rpm機械攪拌5～10min，然后進行15～30min的超聲波分散處理，最后維持100～200rpm機械攪拌下，水浴升溫至50-60℃，維持50-60℃和100～200rpm機械攪拌下反應5～10min，濾紙過濾，所得濾料送至真空干燥箱中，以80～125℃下真空干燥4～8h；

27、步驟三，步驟二中所得固體物置于行星球磨機中，以60～80rpm進行300～400s的干法球磨分散處理得成品混合填料，所得成品混合填料由表面改性硅微粉、表面改性無機纖維、表面改性玻璃微珠組成。

28、通過采用上述技術方案，可實現表面改性硅微粉、表面改性無機纖維、表面改性玻璃微珠形成的無機纖維可較為均勻分散于酚醛樹脂固化體系，有效提高注塑件的充填密度和消除注塑件內部缺陷，進而改善最終產品酚醛模塑料的尺寸穩定性、力學強度、耐老化性和抗沖擊韌性，更好地滿足光纖熔接機的關鍵部件的成型性和可操作性需求。

29、第二方面，本技術提供的一種光纖熔接機關鍵部件用酚醛模塑料的制備方法，是通過以下技術方案得以實現的：

30、一種光纖熔接機關鍵部件用酚醛模塑料的制備方法，包括以下步驟：

31、s1.將配方中各組分準確稱量后用雙螺帶混合機混合8～10分鐘;

32、s2.出料輸送至喂料機中，通過喂料機加料至同向平行雙螺桿擠出機中進行混煉處理，將擠出機擠出后的材料壓成1.5～2.0mm厚的薄片；

33、s3.?薄片冷卻粉碎即可得光纖熔接機關鍵部件用酚醛模塑料粉料。

34、優選地，所述s2中雙螺桿擠出機的混煉參數如下：雙螺桿擠出機口徑75mm，長徑比20:1，三區溫度設定為50℃，四區溫度設定為80℃，五區溫度設定為80℃，擠出機轉速180～185rpm，喂料機喂料量150±5?kg/min。

35、本發明的制備方法相對簡單，操作難度較低，滿足工業化生產需求。

36、綜上所述，本技術具有以下優點：

37、1、與現有的技術相比，本發明中提供的酚醛模塑料具有很好的耐熱性能、低膨脹系數、彎曲強度、良好流動性和低成型收縮率，滿足光纖熔接機關鍵部件注塑過程中良好的成型性和可操作性。

38、2、本發明的制備方法相對簡單，操作難度較低，滿足工業化生產需求。