CN102660351A - 一种吸氢型纤膏的配方及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及 一种吸氢型纤膏，其按重量百分比含有：基础油：80～84，胶凝剂：9～11抗氧剂：0.5～2，粘度指数改进剂：0.5～2，分油抑制剂：0.5～2，吸氢剂：4～6，所述的胶凝剂为有机-无机复合胶凝剂，其按重量百分比：有机胶凝剂：7～9，无机胶凝剂：1～3，所述的吸氢剂为碳纳米管。由于本发明在纤膏基体中加入碳纳米管作为吸氢剂，良好的吸氢性能，能有效地吸附游离的氢气，防止其对光纤的危害。

Description

一种吸氢型纤膏的配方及其制作方法

 

技术领域

本发明涉及一种吸氢型纤膏的配方及其制作方法。

 

背景技术

OPGW (Optical Ground Wire, 光纤复合架空地线）是：将光纤与架空地线结合在一起的一种光缆结构形式，它用于高压输配电线路上。这种光缆将接地和通信两种功能结合在一起，它架设在高压电杆顶端，其外形与ACSR电缆相似，采用同心绞合式结构。从20世纪70年代后期到21世纪初期，OPGW光缆的结构发生了很大的变化，由于架空地线结构基本定型，其结构的变化主要是光纤单元的改进，在OPGW光缆发展的早期，光纤单元有“层绞缆芯+铝管”和“铝骨架+铝管” 等型式，目前不锈钢管光纤单元被人们认为是最佳的OPGW光缆的光纤单元。

OPGW光缆中不锈钢管光纤松套管中充填的油膏比常规光缆中的纤膏有更高的要求:

1)良好的高低温性能; 因而需采用高质量的合成油作为基础油。

2)因为不锈钢带焊接时有瞬间高温产生，故纤膏应有更高的滴点和闪点，通常闪点需3230℃。

3)为提高胶体的稳定性，通带可在无硅（有机）胶体中加适量的含硅（无机）胶体。

4)纤膏需有良好的吸氢性能，以消除由于纤膏和不锈钢不相容性及焊接工艺中产生的氢气。氢气的存在会吸附到光纤表面，也会在光纤中反应生成OH基, 或使光纤晶格中形成缺陷，从而导致光纤损耗的增加，影响光纤的传输性能。纤膏的吸氢可通过在纤膏中加入高效的吸氢剂，可有效地吸附游离的氢气，防止其对光纤的危害。吸氢纤膏是在纤膏中加入吸氢剂使其具有吸氢功能。

而目前的吸氢缆膏无法同时满足上述四项功能。

 

发明内容

本发明目的是提供一种综合性能较好的吸氢型纤膏的配方。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种吸氢型纤膏的配方，其按重量百分比含有：

基础油：                80～84

胶凝剂：                9～11

抗氧剂：                0.5～2

粘度指数改进剂：         0.5～2

分油抑制剂：             0.5～2

吸氢剂：                 4～6 

所述的胶凝剂为有机-无机复合胶凝剂，其按重量百分比：

有机胶凝剂：                7～9

无机胶凝剂：                1～3

所述的吸氢剂为碳纳米管。

所述的基础油为聚α-烯烃合成油。

所述的有机胶凝剂为三元乙丙橡胶或苯乙烯-乙丙橡胶嵌段共聚物或两者混合物。

所述的无机胶凝剂为气相白炭黑。

所述的抗氧化剂为AT-215。

所述的粘度指数改进剂为LC212。

所述的分油抑制剂为BP2400和G1702。

本发明还提供了该吸氢型纤膏的制备方法，其包括以下步骤：

一、将基础油、粘度指数改进剂以及分油抑制剂一起加到充有氮气保护的反应釜中，升温至170℃～190℃，进行搅拌直到充分均匀为止；

二、再在反应釜中加入有机胶凝剂，温度降至155℃～165℃，进行搅拌直至充分均匀为止；

三、再在反应釜中加入抗氧化剂和无机胶凝剂，保持温度不变，搅拌直至充分均匀为止，此即为纤膏基体；

四、将吸氢剂以机械混合方式加入到反应釜中的纤膏基体，然后经均化剪切、循环回料后冷却至常温，再经均化脱气过滤后制得成品纤膏。 

由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点：由于本发明在纤膏基体中加入碳纳米管作为吸氢剂，良好的吸氢性能，能有效地吸附游离的氢气，防止其对光纤的危害。 

具体实施方式

本发明的吸氢型纤膏的典型配方如下表：

1. 基础油，采用聚a-烯烃合成油，它具有优良的高低温特性和小的挥发性。

2. 胶凝剂采用有机-无机复合胶凝剂；有机胶凝剂为三元乙丙橡胶、苯乙烯-乙丙橡胶嵌段共聚物或其混合物。无机胶凝剂为气相白炭黑。采用有机-无机复合胶凝剂可使膏体结构更为稳定，可在减小油分离和提高流受性上取得平衡。

3. 抗氧剂为AT-215。由受阻酚主抗氧剂四[3一(3,5一二叔丁基一4一羟。 基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称1010)和辅助抗氧剂亚磷 酸三(2,4一二叔丁基苯基)酯(简称168)经特殊生产工艺 复配而成的复合抗氧剂AT215是当前最常用的抗氧剂之一。 它具有很好的抗热氧化性能。

4. 粘度指数改进剂是一种油溶性高分子聚合物，在室温下一般呈橡胶或固体形态，其相对分子质量从几万到几十万，而基础油的平均相对分子质量仅为500左右。当这种高分子聚合物溶解在溶剂（基础油）中后,会形成线团结构，且在溶剂中的线团体积与相对分子质量较小的基础油相比要大得多，因而使油品的粘度远大于溶剂的粘度，这就是增稠的原因。在低温下，高分子聚合物以线团状存在，高分子卷曲，对基础油的内摩擦相对减少，对油品粘度影响不大;随着温度升高，其线团伸张，有效容积增大由于分子溶长，流体力学体积和表面积增大，使基础油内摩擦显著增加，对油品流动阻碍作用增大，从而弥补了基础油由于温度上升而下降的粘度，导致油品粘度显著增大。粘度指数改进剂就是基于不同温度下具有不同形态，并对粘度产生不同的影响，以增加油品粘度和改进粘温性能的。本专利采用粘度指数改进剂LC212. 本产品是一种经人工改性的具有层状结构硅酸盐类物质，分散后粒径达到纳米级（15-30nm）。本产品可提高胶质体系的触变性、悬浮性，因而具有优良的流变增稠效果，是理想的防沉淀剂和流变助剂。

5.分油抑制剂BP2400和G1702：为英国 BP公司聚异丁烯2400增粘剂和.美国KRATON 公司的G1702增稠剂，均为改善胶体特性的添加剂。

6.吸氢剂是采用碳纳米管, 碳纳米管(carbon nanotubes, CNT)有优良的吸氢性能。碳纳米管的吸氢机理在于可以在纳米结构的间隙中通过化学吸附氢分子来贮存氢气，这属于一种非离解型吸附机理。由于CNT具有独特的纳米级尺寸和空心结构，有较大的比表面积，比常用的吸附剂一活性炭有更大的氢气吸附能力，非常适合作为吸氢的材料。加之碳材料的价格低廉，化学性能稳定，密度较小，CNT作为吸氢剂的应用前景很好。

本发明还提供了该吸氢型纤膏的制备方法，其包括以下步骤：

一、将基础油、粘度指数改进剂以及分油抑制剂一起加到充有氮气保护的反应釜中，升温至170℃～190℃，进行搅拌直到充分均匀为止；

二、再在反应釜中加入有机胶凝剂，温度降至155℃～165℃，进行搅拌直至充分均匀为止；

三、再在反应釜中加入抗氧化剂和无机胶凝剂，保持温度不变，搅拌直至充分均匀为止，此即为纤膏基体；

四、将吸氢剂以机械混合方式加入到反应釜中的纤膏基体，然后经均化剪切、循环回料后冷却至常温，再经均化脱气过滤后制得成品纤膏。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种吸氢型纤膏的配方，其按重量百分比含有：

基础油：                80～84

胶凝剂：                9～11

抗氧剂：                0.5～2

粘度指数改进剂：         0.5～2

分油抑制剂：             0.5～2

吸氢剂：                 4～6 

所述的胶凝剂为有机-无机复合胶凝剂，其按重量百分比：

有机胶凝剂：                7～9

无机胶凝剂：                1～3

其特征在于：所述的吸氢剂为碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的吸氢型纤膏的配方，其特征在于：所述的基础油为聚α-烯烃合成油。

3.根据权利要求1所述的吸氢型纤膏的配方，其特征在于：所述的有机胶凝剂为三元乙丙橡胶或苯乙烯-乙丙橡胶嵌段共聚物或两者混合物。

4.根据权利要求1所述的吸氢型纤膏的配方，其特征在于：所述的无机胶凝剂为气相白炭黑。

5.根据权利要求1所述的吸氢型纤膏的配方，其特征在于：所述的抗氧化剂为AT-215。

6.根据权利要求1所述的吸氢型纤膏的配方，其特征在于：所述的粘度指数改进剂为LC212。

7.根据权利要求1所述的吸氢型纤膏的配方，其特征在于：所述的分油抑制剂为BP2400和G1702。

8.一种用于制备1～6中任一种吸氢型纤膏的方法，其特征在于：其包括以下步骤：

一、将基础油、粘度指数改进剂以及分油抑制剂一起加到充有氮气保护的反应釜中，升温至170℃～190℃，进行搅拌直到充分均匀为止；

二、再在反应釜中加入有机胶凝剂，温度降至155℃～165℃，进行搅拌直至充分均匀为止；

三、再在反应釜中加入抗氧化剂和无机胶凝剂，保持温度不变，搅拌直至充分均匀为止，此即为纤膏基体；

四、将吸氢剂以机械混合方式加入到反应釜中的纤膏基体，然后经均化剪切、循环回料后冷却至常温，再经均化脱气过滤后制得成品纤膏。