CN105038685A - 一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶，由聚氨酯预聚体组分和固化剂组分组成，聚氨酯预聚体组分和固化剂组分的重量比为1:2，按重量份数计算，聚氨酯预聚体组分由450～600份聚醚3050、150～200份聚醚220、135～180份甲苯二异氰酸酯组成；固化剂组分由302～550份软化剂、184～400份相容剂、150～330份稀释剂、43～86份固化剂、50～100份邻苯二甲酸二辛酯及5～10份辛酸亚锡组成。本发明还提供了上述的一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶的制备方法。经检测，本发明的防水密封胶拉伸强度大于2.45MPa，断裂伸长率大于390%；体积电阻率大于3*10¹⁰Ω/cm。

Description

一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶及其制备方法

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种防水密封胶，具体来说是一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶及其制备方法。

背景技术

电缆接头是全段电缆中的关键点，据统计，非外力造成的电缆故障大部分是由电缆中间接头故障引起。

电缆接头防水密封胶简称电缆胶，是用于电缆接头中间的一种密封胶，起到保护接头，密封防水的作用，因此，电缆胶的使用要求为具有一定的力学性能并且必须拥有良好的耐候性，密封性，防水性及电性能。

市面上的电缆胶主要有聚氨酯电缆胶，端羟基有机硅电缆胶，环氧树脂电缆胶，丁基电缆胶等。其中的聚氨酯电缆胶由于具有较好的粘结性能、耐候性能和优良的绝缘性能、密封性能，力学性能的调控范围大，并且聚氨酯的成本较低，因此聚氨酯电缆胶被广泛使用。

由于现有的聚氨酯电缆胶其制备过程中会大量使用焦油作为具有软化剂作用的填充料，虽然焦油与聚氨酯的相容性良好而能充分体现聚氨酯的力学性能，但焦油的环保性受到广泛的质疑，并且有数据显示焦油具有致癌性。而目前电缆胶的使用也对其提出更高的力学性能、电绝缘性能及具有一定透明性的要求，因此，需要开发出一种非焦油、具有一定透明性的高性能聚氨酯电缆胶。其难点在于电缆胶中不能使用影响透明性的固体填充料及限制聚氨酯的量以免影响电绝缘性（聚氨酯极性较大），这就导致聚氨酯电缆胶与建筑上使用的聚氨酯密封胶有很大的不同。

目前聚氨酯电缆胶的一些企业标准的主要性能指标为拉伸强度≥1.65MPa；断裂伸长率≥350%；体积电阻率≥1*10¹⁰Ω/cm。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶及其制备方法，所述的这种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶及其制备方法解决了现有技术中的电缆接头聚氨酯防水密封胶使用污染严重的焦油、不透明及力学性能、电绝缘性能不佳的技术问题。

本发明一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶，由聚氨酯预聚体组分和固化剂组分组成，所述的聚氨酯预聚体组分和固化剂组分的重量比为1:2，所述的聚氨酯预聚体组分按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

聚醚3050450～600份，

聚醚220150～200份，

甲苯二异氰酸酯135～180份，

所述的固化剂组分按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

软化剂302～550份，

相容剂184～400份，

稀释剂150～330份，

固化剂43～86份，

邻苯二甲酸二辛酯50～100份，

辛酸亚锡5～10份，

所述的软化剂为氯化石蜡；

所述的相容剂为液态古马隆树脂；

所述的固化剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷；

所述的稀释剂为150号溶剂油。

进一步的，所述的液态古马隆树脂的规格为浅黄色，粘度26s。

本发明还提供了上述的一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶的制备方法，包括如下步骤：

（1）、按照重量份数称取聚醚3050、聚醚220、甲苯二异氰酸酯，将聚醚3050、聚醚220加入反应器，在120℃，真空度0.095MPa的条件下脱水2小时，然后将温度降至85℃并加入甲苯二异氰酸酯，控温85℃常压下反应3小时，然后降温至室温出料，即得聚氨酯预聚体组分；

（2）、按照重量份数称取软化剂、相容剂、稀释剂、固化剂、邻苯二甲酸二辛酯、辛酸亚锡，将稀释剂、软化剂、固化剂、相容剂加入反应器中，在100℃，真空度0.075MPa的条件下脱水1小时，然后降温至80℃，加入邻苯二甲酸二辛酯、辛酸亚锡，搅拌混合，然后降温至室温出料，即得固化剂组分；

（3）、将聚氨酯预聚体组分与固化剂组分按重量份1：2混合均匀，即成电缆接头聚氨酯防水密封胶。

进一步的，所述的聚氨酯预聚体组分和固化剂组分的重量比为1:2。

本发明的一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶，由于不含有焦油故，具有一定的环保性；不使用固体填料及焦油使产品具有一定的透明性；控制聚氨酯含量而使产品具有更高的电绝缘性（电阻率）。由于一般的软化剂填充料（包括氯化石蜡）都不如焦油与聚氨酯的相容性好，因此使用增加所选软化剂与聚氨酯混溶性的相容剂，使产品的拉伸强度和断裂伸长率得到提高，其技术原理为相容剂古马隆树脂为苯并呋喃-茚树脂结构，其结构与所制聚氨酯结构有较大的相似性，而苯并呋喃与氯化石蜡具有极性相互作用，因而强化了氯化石蜡与聚氨酯预聚体的混溶性。由于古马隆树脂的挥发性小，实际上成为了一种增容填充料。

本发明的一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶，经检测其拉伸强度≥2.45MPa；断裂伸长率≥390%；体积电阻率≥3*10¹⁰Ω/cm。

本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明由于不使用固体填料及焦油，而使产品具有一定的透明性；不使用固体填料及减少聚氨酯含量，选择并使用合适的软化剂填充物替代聚氨酯，聚氨酯含量不超过产品总量的1/3，而使产品具有更高的电阻率。同时使用增加所选软化剂与聚氨酯混溶性的相容剂，使产品的拉伸强度和断裂伸长率得到提高。

附图说明

图1为实施例1中所得的非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶的透光率曲线。

具体实施方式

下面结合具体的实施例进一步说明本发明是如何实现的，但并不限制本发明。

本发明所用的各种原料均为市售的用于树脂、涂料的常用原料。

本发明的一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶的拉伸性能（拉伸强度、断裂伸长率），按GB-T19250-2013“聚氨酯防水涂料”测定法测定。

本发明的一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶的体积电阻率，按GB/T1410-2006“固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法”测定。

本发明的一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶的透光率，采用上海奥谱勒仪器有限公司的754N型紫外可见分光光度计测定。

实施例1

一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

A组分：

聚醚3050500份

聚醚220200份

甲苯二异氰酸酯（TDI）157份

B组分：

氯化石蜡542份

古马隆树脂400份

150号溶剂油330份

3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷86份

邻苯二甲酸二辛酯100份

辛酸亚锡10份

上述一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）、将500份聚醚3050、200份聚醚220加入反应器，在120℃，真空度0.095MPa的条件下脱水2小时。然后将温度至85℃并加入157份TDI，控温85℃常压下反应3小时，然后降温至室温出料，即得聚氨酯预聚体组分（A组分）。

（2）、将330份150号溶剂油、542份氯化石蜡、86份3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、400份古马隆树脂加入反应器中，在100℃，真空度0.075MPa的条件下脱水1小时。然后降温至80℃，加入100份邻苯二甲酸二辛酯，10份辛酸亚锡，搅拌混合半小时，然后降温至室温出料，即得固化剂组分（B组份）。

（3）、将A组分与B组份按重量份1：2混合均匀即成电缆接头聚氨酯防水密封胶。

上述所得的非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶经成膜干燥后，经检测其拉伸强度为2.50MPa；断裂伸长率为398%。

上述所得的非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶经成膜干燥后，经检测其体积电阻率为3.9*10¹⁰Ω/cm。

上述所得的非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶经成膜干燥后，经检测其透光率为13%，测定结果如附图所示。

实施例2

一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

A组分：

聚醚3050450份

聚醚220150份

甲苯二异氰酸酯（TDI）135份

B组分：

氯化石蜡302份

古马隆树脂184份

150号溶剂油150份

3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷43份

邻苯二甲酸二辛酯50份

辛酸亚锡5份

上述一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）、将450份聚醚3050、150份聚醚220加入反应器，在120℃，真空度0.095MPa的条件下脱水2小时。然后将温度至85℃并加入135份TDI，控温85℃常压下反应3小时，然后降温至室温出料，即得聚氨酯预聚体组分（A组分）。

（2）、将150份150号溶剂油、302份氯化石蜡、43份3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、184份古马隆树脂加入反应器中，在100℃，真空度0.075MPa的条件下脱水1小时。然后降温至80℃，加入50份邻苯二甲酸二辛酯，5份辛酸亚锡，搅拌混合半小时，然后降温至室温出料，即得固化剂组分（B组份）。

（3）、将A组分与B组份按重量份1：2混合均匀即成电缆接头聚氨酯防水密封胶。

上述所得的非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶经成膜干燥后，经检测其拉伸强度为2.56MPa；断裂伸长率为392%。

上述所得的非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶经成膜干燥后，经检测其体积电阻率≥4.2*10¹⁰Ω/cm。

实施例3

一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

A组分：

聚醚3050600份

聚醚220195份

甲苯二异氰酸酯（TDI）180份

B组分：

氯化石蜡550份

古马隆树脂187份

150号溶剂油153份

3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷60份

邻苯二甲酸二辛酯70份

辛酸亚锡7份

上述一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）、将600份聚醚3050、195份聚醚220加入反应器，在120℃，真空度0.095MPa的条件下脱水2小时。然后将温度至85℃并加入180份TDI，控温85℃常压下反应3小时，然后降温至室温出料，即得聚氨酯预聚体组分（A组分）。

（2）、将153份150号溶剂油、550份氯化石蜡、60份3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、187份古马隆树脂加入反应器中，在100℃，真空度0.075MPa的条件下脱水1小时。然后降温至80℃，加入70份邻苯二甲酸二辛酯，7份辛酸亚锡，搅拌混合半小时，然后降温至室温出料，即得固化剂组分（B组份）。

（3）、将A组分与B组份按重量份1：2混合均匀即成电缆接头聚氨酯防水密封胶。

上述所得的非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶经成膜干燥后，经检测其拉伸强度为2.48MPa；断裂伸长率为405%。

上述所得的非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶经成膜干燥后，经检测其体积电阻率为4.0*10¹⁰Ω/cm。

综上所述，本发明的一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶，克服了原焦油型电缆接头聚氨酯防水密封胶使用焦油污染大、不透明的缺点，并且发明产品具有更高的电绝缘性（电阻率）和力学性能。

以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶，其特征在于：由聚氨酯预聚体组分和固化剂组分组成，所述的聚氨酯预聚体组分和固化剂组分的重量比为1:2，所述的聚氨酯预聚体组分按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

聚醚3050450～600份，

聚醚220150～200份，

甲苯二异氰酸酯135～180份，

所述的固化剂组分按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

软化剂302～550份，

相容剂184～400份，

稀释剂150～330份，

固化剂43～86份，

邻苯二甲酸二辛酯50～100份，

辛酸亚锡5～10份，

所述的软化剂为氯化石蜡；

所述的相容剂为液态古马隆树脂；

所述的固化剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷；

所述的稀释剂为150号溶剂油。

2.如权利要求1所述的一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶，其特征在于：所述的液态古马隆树脂的规格为浅黄色，粘度26s。

3.权利要求1所述的一种非焦油电缆接头聚氨酯防水密封胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）、按照重量份数称取聚醚3050、聚醚220、甲苯二异氰酸酯，将聚醚3050、聚醚220加入反应器，在120℃，真空度0.095MPa的条件下脱水2小时，然后将温度降至85℃并加入甲苯二异氰酸酯，控温85℃常压下反应3小时，然后降温至室温出料，即得聚氨酯预聚体组分；

（2）、按照重量份数称取软化剂、相容剂、稀释剂、固化剂、邻苯二甲酸二辛酯、辛酸亚锡，将稀释剂、软化剂、固化剂、相容剂加入反应器中，在100℃，真空度0.075MPa的条件下脱水1小时，然后降温至80℃，加入邻苯二甲酸二辛酯、辛酸亚锡，搅拌混合，然后降温至室温出料，即得固化剂组分；

（3）、将聚氨酯预聚体组分与固化剂组分按重量份1：2混合均匀，即成电缆接头聚氨酯防水密封胶。