CN108663762A - 一种地线复合光缆加工用吸氢型纤膏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地线复合光缆加工用吸氢型纤膏，涉及光缆加工技术领域，由如下重量份数的原料制成：PEG‑聚天门冬氨酸5‑10份、硫酸化蓖麻油1‑5份、吸氢剂1‑3份、氢化松香季戊四醇酯0.5‑2份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.5‑2份、C5加氢石油树脂0.05‑0.5份、二甲基丙烯酸镁0.05‑0.5份、环氧大豆油50‑70份。本发明通过吸氢剂的添加赋予所制纤膏良好的吸氢性能，有效消除因纤膏和不锈钢不相容性及焊接工艺中产生的氢气，减少光纤晶格中的缺陷，减少光纤的消耗，从而提高光纤的传输性能。

Description

一种地线复合光缆加工用吸氢型纤膏及其制备方法
技术领域：
本发明涉及光缆加工技术领域，具体涉及一种地线复合光缆加工用吸氢型纤膏及其制备方法。
背景技术：
地线复合光缆，简称OPGW，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。这在电缆将接地和通信两种功能结合在一起，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。
地线复合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，尤其需要具备良好的吸氢性能，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。纤膏的吸氢性能可通过在纤膏中添加高效吸氢剂而赋予，有效吸附游离的氢气，防止其对光纤造成危害。
目前，已报道的吸氢型纤膏虽然具有良好的吸氢性能，但缓冲性能不稳定，主要原因是纤膏在高低温环境下的粘度相差甚大，无法确保光纤在松套管内始终处于自由的低应力状态。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有良好吸氢性能且能使光纤在松套管内始终处于自由的低应力状态的地线复合光缆加工用吸氢型纤膏。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种地线复合光缆加工用吸氢型纤膏，由如下重量份数的原料制成：
PEG-聚天门冬氨酸5-10份、硫酸化蓖麻油1-5份、吸氢剂1-3份、氢化松香季戊四醇酯0.5-2份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.5-2份、C5加氢石油树脂0.05-0.5份、二甲基丙烯酸镁0.05-0.5份、环氧大豆油50-70份；所述吸氢剂为外径4-6nm的多壁碳纳米管。
所述PEG-聚天门冬氨酸由聚乙二醇6000与聚天门冬氨酸经酯化反应制成，其制备方法为：利用20-25℃去离子水将聚天门冬氨酸配成饱和溶液，并滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再加入聚乙二醇6000，加热至回流状态保温搅拌，酯化反应结束后将所得混合物经减压浓缩制成固含量75-85％的膏体，所制膏体转入0-5℃环境中静置30min后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得PEG-聚天门冬氨酸。
所述聚天门冬氨酸、聚乙二醇6000的质量比为5-10:0.5-5。
一种地线复合光缆加工用吸氢型纤膏的制备方法，先向环氧大豆油中加入氢化松香季戊四醇酯和C5加氢石油树脂，利用微波处理器微波回流搅拌5-10min，再加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和二甲基丙烯酸镁，继续微波回流搅拌5-10min，停止5-10min后再次微波回流搅拌5-10min，然后趁热加入PEG-聚天门冬氨酸、吸氢剂和硫酸化蓖麻油，充分搅拌均匀，即得纤膏。
所述微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、输出功率700W。
所述环氧大豆油经过改性处理，其改性方法为：先将环氧大豆油以3-5℃/min的升温速度加热至115-120℃保温搅拌，再加入三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和水解聚马来酸酐，继续在115-120℃保温搅拌1-3h，所得混合物立即转入0-5℃环境中密封静置0.5-1h，最后以3-5℃/min的升温速度加热至40-45℃，即得改性环氧大豆油。
所述环氧大豆油、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、水解聚马来酸酐的质量比为50-70:5-10:1-5。
环氧大豆油经上述改性处理，在改善其粘度的同时增强其高低温稳定性。
本发明的有益效果是：
(1)本发明所制纤膏锥入度高、粘度适中，并具有优异的耐高低温性、阻水性、防潮性，闪点≥240℃，且其阻水性通过拒水形式实现，不同于常规纤膏通过吸水体积膨胀形式实现阻水，从而有效防止水份进入光纤而影响光纤的正常使用；
(2)通过吸氢剂的添加赋予所制纤膏良好的吸氢性能，有效消除因纤膏和不锈钢不相容性及焊接工艺中产生的氢气，减少光纤晶格中的缺陷，减少光纤的消耗，从而提高光纤的传输性能。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
纤膏的制备：先向60g环氧大豆油中加入1g氢化松香季戊四醇酯和0.2g C5加氢石油树脂，利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波回流搅拌10min，再加入0.5g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和0.1g二甲基丙烯酸镁，继续微波回流搅拌5min，停止5min后再次微波回流搅拌5min，然后趁热加入8g PEG-聚天门冬氨酸、1g吸氢剂和2g硫酸化蓖麻油，充分搅拌均匀，即得纤膏。
其中，吸氢剂为外径4-6nm的多壁碳纳米管。
PEG-聚天门冬氨酸的制备：利用20-25℃去离子水将10g聚天门冬氨酸配成饱和溶液，并滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再加入5g聚乙二醇6000，加热至回流状态保温搅拌，酯化反应结束后将所得混合物经减压浓缩制成固含量75-85％的膏体，所制膏体转入0-5℃环境中静置30min后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得PEG-聚天门冬氨酸。
实施例2
纤膏的制备：先向70g环氧大豆油中加入1g氢化松香季戊四醇酯和0.3g C5加氢石油树脂，利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波回流搅拌10min，再加入1g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和0.2g二甲基丙烯酸镁，继续微波回流搅拌5min，停止5min后再次微波回流搅拌5min，然后趁热加入10g PEG-聚天门冬氨酸、2g吸氢剂和3g硫酸化蓖麻油，充分搅拌均匀，即得纤膏。
其中，吸氢剂为外径4-6nm的多壁碳纳米管。
PEG-聚天门冬氨酸的制备：利用20-25℃去离子水将5g聚天门冬氨酸配成饱和溶液，并滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再加入2g聚乙二醇6000，加热至回流状态保温搅拌，酯化反应结束后将所得混合物经减压浓缩制成固含量75-85％的膏体，所制膏体转入0-5℃环境中静置30min后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得PEG-聚天门冬氨酸。
实施例3
纤膏的制备：先向70g环氧大豆油中加入1g氢化松香季戊四醇酯和0.3g C5加氢石油树脂，利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波回流搅拌10min，再加入1g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和0.2g二甲基丙烯酸镁，继续微波回流搅拌5min，停止5min后再次微波回流搅拌5min，然后趁热加入10g PEG-聚天门冬氨酸、2g吸氢剂和3g硫酸化蓖麻油，充分搅拌均匀，即得纤膏。
其中，吸氢剂为外径4-6nm的多壁碳纳米管。
PEG-聚天门冬氨酸的制备：利用20-25℃去离子水将5g聚天门冬氨酸配成饱和溶液，并滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再加入2g聚乙二醇6000，加热至回流状态保温搅拌，酯化反应结束后将所得混合物经减压浓缩制成固含量75-85％的膏体，所制膏体转入0-5℃环境中静置30min后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得PEG-聚天门冬氨酸。
环氧大豆油的改性：先将50g环氧大豆油以3-5℃/min的升温速度加热至115-120℃保温搅拌，再加入5g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和1g水解聚马来酸酐，继续在115-120℃保温搅拌3h，所得混合物立即转入0-5℃环境中密封静置0.5h，最后以3-5℃/min的升温速度加热至40-45℃，即得改性环氧大豆油。
实施例4
纤膏的制备：先向70g环氧大豆油中加入1g氢化松香季戊四醇酯和0.3g C5加氢石油树脂，利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波回流搅拌10min，再加入1g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和0.2g二甲基丙烯酸镁，继续微波回流搅拌5min，停止5min后再次微波回流搅拌5min，然后趁热加入10g PEG-聚天门冬氨酸、2g吸氢剂和3g硫酸化蓖麻油，充分搅拌均匀，即得纤膏。
其中，吸氢剂为外径4-6nm的多壁碳纳米管。
PEG-聚天门冬氨酸的制备：利用20-25℃去离子水将5g聚天门冬氨酸配成饱和溶液，并滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再加入2g聚乙二醇6000，加热至回流状态保温搅拌，酯化反应结束后将所得混合物经减压浓缩制成固含量75-85％的膏体，所制膏体转入0-5℃环境中静置30min后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得PEG-聚天门冬氨酸。
环氧大豆油的改性：先将70g环氧大豆油以3-5℃/min的升温速度加热至115-120℃保温搅拌，再加入10g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和2g水解聚马来酸酐，继续在115-120℃保温搅拌3h，所得混合物立即转入0-5℃环境中密封静置0.5h，最后以3-5℃/min的升温速度加热至40-45℃，即得改性环氧大豆油。
对照例1
纤膏的制备：先向70.2g环氧大豆油中加入1g氢化松香季戊四醇酯和0.3g C5加氢石油树脂，利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波回流搅拌10min，再加入1g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，继续微波回流搅拌5min，停止5min后再次微波回流搅拌5min，然后趁热加入10g PEG-聚天门冬氨酸、2g吸氢剂和3g硫酸化蓖麻油，充分搅拌均匀，即得纤膏。
其中，吸氢剂为外径4-6nm的多壁碳纳米管。
PEG-聚天门冬氨酸的制备：利用20-25℃去离子水将5g聚天门冬氨酸配成饱和溶液，并滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再加入2g聚乙二醇6000，加热至回流状态保温搅拌，酯化反应结束后将所得混合物经减压浓缩制成固含量75-85％的膏体，所制膏体转入0-5℃环境中静置30min后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得PEG-聚天门冬氨酸。
对照例2
纤膏的制备：先向70.3g环氧大豆油中加入1g氢化松香季戊四醇酯，利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波回流搅拌10min，再加入1g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和0.2g二甲基丙烯酸镁，继续微波回流搅拌5min，停止5min后再次微波回流搅拌5min，然后趁热加入10g PEG-聚天门冬氨酸、2g吸氢剂和3g硫酸化蓖麻油，充分搅拌均匀，即得纤膏。
其中，吸氢剂为外径4-6nm的多壁碳纳米管。
PEG-聚天门冬氨酸的制备：利用20-25℃去离子水将5g聚天门冬氨酸配成饱和溶液，并滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再加入2g聚乙二醇6000，加热至回流状态保温搅拌，酯化反应结束后将所得混合物经减压浓缩制成固含量75-85％的膏体，所制膏体转入0-5℃环境中静置30min后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得PEG-聚天门冬氨酸。
对照例3
纤膏的制备：先向71g环氧大豆油中加入1g氢化松香季戊四醇酯和0.3g C5加氢石油树脂，利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波回流搅拌10min，再加入0.2g二甲基丙烯酸镁，继续微波回流搅拌5min，停止5min后再次微波回流搅拌5min，然后趁热加入10g PEG-聚天门冬氨酸、2g吸氢剂和3g硫酸化蓖麻油，充分搅拌均匀，即得纤膏。
其中，吸氢剂为外径4-6nm的多壁碳纳米管。
PEG-聚天门冬氨酸的制备：利用20-25℃去离子水将5g聚天门冬氨酸配成饱和溶液，并滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再加入2g聚乙二醇6000，加热至回流状态保温搅拌，酯化反应结束后将所得混合物经减压浓缩制成固含量75-85％的膏体，所制膏体转入0-5℃环境中静置30min后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得PEG-聚天门冬氨酸。
对照例4
纤膏的制备：先向70g环氧大豆油中加入1g氢化松香季戊四醇酯和0.3g C5加氢石油树脂，利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波回流搅拌10min，再加入1g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和0.2g二甲基丙烯酸镁，继续微波回流搅拌5min，停止5min后再次微波回流搅拌5min，然后趁热加入7.1g聚天门冬氨酸、2.9g聚乙二醇6000、2g吸氢剂和3g硫酸化蓖麻油，充分搅拌均匀，即得纤膏。
其中，吸氢剂为外径4-6nm的多壁碳纳米管。
PEG-聚天门冬氨酸的制备：利用20-25℃去离子水将5g聚天门冬氨酸配成饱和溶液，并滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再加入2g聚乙二醇6000，加热至回流状态保温搅拌，酯化反应结束后将所得混合物经减压浓缩制成固含量75-85％的膏体，所制膏体转入0-5℃环境中静置30min后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得PEG-聚天门冬氨酸。
实施例5
分别测定实施例1-4、对照例1-4所制纤膏的使用性能，结果如表1所示。
表1本发明纤膏的使用性能
组别 锥入度(25℃,1/10mm) 粘度(25℃,mpa.s) 抗水性(80℃,7d)
实施例1 3634 2198 不乳化、不解体
实施例2 3715 2101 不乳化、不解体
实施例3 4128 1812 不乳化、不解体
实施例4 4201 1736 不乳化、不解体
对照例1 3527 2247 不乳化、不解体
对照例2 3240 2525 不乳化、不解体
对照例3 2853 2894 不乳化、不解体
对照例4 1962 3633 乳化、不解体
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种地线复合光缆加工用吸氢型纤膏，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：
PEG-聚天门冬氨酸5-10份、硫酸化蓖麻油1-5份、吸氢剂1-3份、氢化松香季戊四醇酯0.5-2份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.5-2份、C5加氢石油树脂0.05-0.5份、二甲基丙烯酸镁0.05-0.5份、环氧大豆油50-70份；所述吸氢剂为外径4-6nm的多壁碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的地线复合光缆加工用吸氢型纤膏，其特征在于：所述PEG-聚天门冬氨酸由聚乙二醇6000与聚天门冬氨酸经酯化反应制成，其制备方法为：利用20-25℃去离子水将聚天门冬氨酸配成饱和溶液，并滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再加入聚乙二醇6000，加热至回流状态保温搅拌，酯化反应结束后将所得混合物经减压浓缩制成固含量75-85％的膏体，所制膏体转入0-5℃环境中静置30min后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得PEG-聚天门冬氨酸。
3.根据权利要求2所述的地线复合光缆加工用吸氢型纤膏，其特征在于：所述聚天门冬氨酸、聚乙二醇6000的质量比为5-10:0.5-5。
4.如权利要去1所述的地线复合光缆加工用吸氢型纤膏的制备方法，其特征在于：先向环氧大豆油中加入氢化松香季戊四醇酯和C5加氢石油树脂，利用微波处理器微波回流搅拌5-10min，再加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和二甲基丙烯酸镁，继续微波回流搅拌5-10min，停止5-10min后再次微波回流搅拌5-10min，然后趁热加入PEG-聚天门冬氨酸、吸氢剂和硫酸化蓖麻油，充分搅拌均匀，即得纤膏。
5.根据权利要求4所述的地线复合光缆加工用吸氢型纤膏，其特征在于：所述微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、输出功率700W。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109852316A (zh) * 2018-12-28 2019-06-07 怀远县赛尔商贸有限公司 一种高强度、耐水型云石胶

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