CN113136163A - 一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶及其制备方法，属于电缆插接头密封技术领域。技术方案是：包含A组分和B组分，按重量份数计，其中A组分包括聚硫橡胶50‑80份、环氧树脂20‑50份、光稳定剂0.2‑0.5份和消泡填充剂15‑20份，B组分包括金属氧化物100份、固化助剂20‑30份和胶粘稀释剂60‑80份。本发明的有益效果是：选用聚硫橡胶和环氧树脂两种材料混合作为密封胶基材，可以大大提高密封胶固化后的韧性，提高抗开裂及抗冲击性能，在零下20℃以上的情况下，保持柔韧塑性无裂缝与无剥离，防水性能良好，不易老化，经久耐用；具有较强的胶粘附着效果，可以与电缆接头金属壳稳固粘结。

Description

一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶及其制备方法，属于电缆插接头密封技术领域。

背景技术

电缆接头是电缆铺设后为使其成为一个连续的线路，各段线连接为一个整体的连接点，低压电线电缆接头多采用密封热缩管加压接端子的方式制造电缆接头，高压电力传输电力电缆则多采用电缆插接头方式作为电缆连接接头，在城市及企业供电系统中，越来越多的采用电力电缆输配电，在电缆的连接处及端头多会用到电缆插接头，经多年电力电缆事故故障数据分析，除外力对电缆进行破坏外，大多数电缆运行故障都发生在电缆接头处，故电缆插接头质量尤为重要。

目前市面上电缆插接头填缝密封胶多采用环氧树脂进行调配，虽然环氧树脂可以室温固化并且耐潮湿及溶剂，但其也有自身特性产生的明显缺点，环氧树脂固化后一般偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差，对极性小的材料粘结力小，必须对粘结物表面进行活化处理。用其密封的电缆插接头在移动使用过程中如发生磕碰环氧树脂易开裂，继而导致电缆接头放电，引发安全事故。

发明内容

本发明目的是提供一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶及其制备方法，生产的密封胶材料在环氧树脂密封胶原有特性基础上提高其韧性，继而改善抗开裂、抗冲击特性，具有极高的粘结附着力，可广泛应用到各种材料电缆接头中，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶，包含A组分和B组分，按重量份数计，其中A组分包括聚硫橡胶50-80份、环氧树脂20-50份、光稳定剂0.2-0.5份和消泡填充剂15-20份，B组分包括金属氧化物100份、固化助剂20-30份和胶粘稀释剂60-80份。

所述聚硫橡胶为进口带巯端基的液态聚硫橡胶；环氧树脂为双酚A型液态环氧树脂；所述光稳定剂由紫外线吸收剂和酚类抗氧剂组成，紫外线吸收剂与酚类抗氧剂的质量比为：1∶0.6-1。

所述紫外线吸收剂为2-（2H-苯并三氮唑-2-基）对甲苯酚。

所述酚类抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，简称为抗氧剂1010。

所述消泡填充剂为密度≥4.5 g/ml的重晶石粉硫酸钡。

所述金属氧化物为间接法纳米氧化锌，固化助剂为二硫化四甲基秋兰姆，简称为促进剂TMTD。

所述胶粘稀释剂为有机硅改性苯丙乳液、有机氟改性苯丙乳液和功能性单体改性苯丙乳液中的一种或多种并用。

本发明较佳的各原料重量份数为：A组分包括聚硫橡胶70份、环氧树脂30份、紫外线吸收剂0.3份、抗氧剂1010 0.3份、硫酸钡20份；B组分包括纳米氧化锌100份、促进剂TMTD25份、有机硅改性苯丙乳液80份；A组分和B组分按4:1的比例混合使用效果最佳。

一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶的制备方法，包含如下步骤：

①制备A胶；

先将聚硫橡胶、环氧树脂、消泡填充剂加入到高速搅拌的反应釜中，充分搅拌后升高温度至50-70℃，然后缓慢加入光稳定剂，添加完毕后继续搅拌10-30min，降温出料得A胶

②制备B胶；

先将胶粘稀释剂加入到搅拌釜中，搅拌温度50-70℃，然后将金属氧化物和固化助剂按比例加入，快速搅拌混合10-30min，降温得B胶；

③根据密封电缆材料，A胶和B胶使用时的配比可控制在5-3:1，室温固化，固化时间10-15小时。

本发明的有益效果是：

1、选用聚硫橡胶和环氧树脂两种材料混合作为密封胶基材，可以大大提高密封胶固化后的韧性，提高抗开裂及抗冲击性能，在零下20℃以上的情况下，保持柔韧塑性无裂缝与无剥离，防水性能良好，不易老化，经久耐用；

2、以聚硫橡胶为主体加入金属氧化物交联体系可以实现室温交联。加入中重晶石硫酸钡作为消泡填充在室温交联过程中可排除其中气泡，避免加入其它消泡剂后析出发黄的问题；

3、本发明密封胶材料采用苯丙乳液作为稀释剂，具有较强的胶粘附着效果，可以与电缆接头金属壳稳固粘结。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明做进一步的说明。

一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶，包含A组分和B组分，按重量份数计，其中A组分包括聚硫橡胶50-80份、环氧树脂20-50份、光稳定剂0.2-0.5份和消泡填充剂15-20份，B组分包括金属氧化物100份、固化助剂20-30份和胶粘稀释剂60-80份。

所述聚硫橡胶为进口带巯端基的液态聚硫橡胶；环氧树脂为双酚A型液态环氧树脂E-44（6101）；所述光稳定剂由紫外线吸收剂和酚类抗氧剂组成，紫外线吸收剂与酚类抗氧剂的质量比为：1∶0.6-1。

所述紫外线吸收剂为2-（2H-苯并三氮唑-2-基）对甲苯酚。

所述酚类抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）。

所述消泡填充剂为密度≥4.5 g/ml的重晶石粉硫酸钡。

所述金属氧化物为间接法纳米氧化锌，固化助剂为二硫化四甲基秋兰姆（促进剂TMTD）。

所述胶粘稀释剂为有机硅改性苯丙乳液、有机氟改性苯丙乳液和功能性单体改性苯丙乳液中的一种或多种并用。

本发明较佳的各原料重量份数为：A组分包括聚硫橡胶(LP-3)70份、环氧树脂(E-44)30份、紫外线吸收剂UVP 0.3份、抗氧剂1010 0.3份、硫酸钡20份；B组分包括纳米氧化锌100份、促进剂TMTD 25份、有机硅改性苯丙乳液80份；A组分和B组分按4:1的比例混合使用效果最佳。

一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶的制备方法，包含如下步骤：

①制备A胶；

先将聚硫橡胶、环氧树脂、消泡填充剂加入到高速搅拌的反应釜中，充分搅拌后升高温度至50-70℃，然后缓慢加入光稳定剂，添加完毕后继续搅拌10-30min，降温出料得A胶

②制备B胶；

先将胶粘稀释剂加入到搅拌釜中，搅拌温度50-70℃，然后将金属氧化物和固化助剂按比例加入，快速搅拌混合10-30min，降温得B胶；

③根据密封电缆材料，A胶和B胶使用时的配比可控制在5-3:1，室温固化，固化时间10-15小时。

本发明中进口带巯端基的液态聚硫橡胶是一种末端为SH基的低聚物，平均分子量800-6000，因其自身特性可以实现加入金属氧化物后室温交联以及自流平，以上特性切合密封胶使用特点，并且其耐油性、气密性优异，耐溶剂性、耐冲击性、耐低温性、耐水性、化学稳定性、耐臭氧、耐老化性优良。交联后收缩率小，耐大气老化性特别好，与环氧树脂相容性好。

本发明中环氧树脂选用双酚A型液态环氧树脂作为基材之一，具有对金属的黏着力很强、有很强的耐化学腐蚀性、力学强度很高、电绝缘性好、耐腐蚀等优点。此外，双酚A型液态环氧树脂相较其他型环氧树脂固化时体积收缩小，更适合做密封材料。

本发明中的光稳定剂为紫外线吸收剂和酚类抗氧剂的混合物，重量比为1:0.6-1。紫外线吸收剂UVP是一种有效的聚合物光稳定剂，广泛适用于工程材料及环氧材料，在300-400nm范围内有很强的紫外线吸收能力，配合酚类抗氧剂1010在长期日照条件下有优越的耐光性。

本发明中消泡填充剂为密度≥4.5 g/ml的重晶石粉硫酸钡。因其自身比重大，化学性能稳定，作为填充使用后增大密封胶比重，依靠自重排挤出其中气泡，可以同时起到消泡作用。

本发明中金属氧化物为间接法纳米氧化锌，室温条件下起到聚硫橡胶交联作用。

所述固化助剂为二硫化四甲基秋兰姆，促进金属氧化物交联聚硫橡胶，且可作为环氧树脂的固化剂。

所述胶粘稀释剂为有机硅改性苯丙乳液、有机氟改性苯丙乳液、功能性单体改性苯丙乳液中的一种或多种并用，提高聚硫橡胶与环氧树脂的相容度，提升密封胶粘结附着力。

本发明采用聚硫橡胶和环氧树脂两种材料混合作为密封胶基材，可以大大提高密封胶固化后的韧性，提高抗开裂及抗冲击性能，在零下20℃以上的情况下，保持柔韧塑性无裂缝与无剥离，防水性能良好，不易老化，经久耐用。

为了验证本发明室温交联自流平密封胶的性能，本发明经过正交试验进行性能指标验证，并按照上述方法制备密封材料，如下若干实施例。

实施例1：

本实施例提出的一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶，包括A组分和B组分，按重量份数计，其中A组分包括液态聚硫橡胶70份、双酚A型环氧树脂（E-33）30份、紫外线吸收剂UVP 0.2份、酚类抗氧剂1010 0.2份、硫酸钡20份；B组分包括间接法纳米氧化锌100份、二硫化四甲基秋兰姆25份、苯丙乳液80份。

其制备方法如下：

①制备A胶：

先将聚硫橡胶、环氧树脂、消泡填充剂加入到高速搅拌的反应釜中，充分搅拌后升高温度至50-70℃，然后缓慢加入光稳定剂，添加完毕后继续搅拌10-30min，降温出料得A胶。

②制备B胶：

先将胶粘稀释剂加入到搅拌釜中，搅拌温度50-70℃，然后将金属氧化物、固化助剂按比例加入，快速搅拌混合10-30min，降温得B胶；

③A胶和B胶使用时的配比可控制在4:1 。

实施例2：

本实施例提出的一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶及其制备方法，其与实施例1提供的制备方法相同。所不同的是，制备室温交联自流平密封胶，按如下重量份数：A组分包括液态聚硫橡胶75份、双酚A型环氧树脂（E-33）25份、紫外线吸收剂UVP 0.2份、抗氧剂1010 0.2份、硫酸钡20份；B组分包括间接法纳米氧化锌100份、二硫化四甲基秋兰姆25份、苯丙乳液80份。A胶和B胶使用时的配比可控制在4.5:1。

实施例3：

本实施例提出的一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶及其制备方法，其与实施例1提供的制备方法相同。所不同的是，制备室温交联自流平密封胶，按如下重量份数：A组分包括液态聚硫橡胶75份、双酚A型环氧树脂（E-33）25份、紫外线吸收剂UVP 0.2份、抗氧剂1010 0.2份、硫酸钡15份；B组分包括间接法纳米氧化锌100份、二硫化四甲基秋兰姆25份、苯丙乳液80份。A胶和B胶使用时的配比可控制在4.5:1。

实施例4：

本实施例提出的一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶及其制备方法，其与实施例1提供的制备方法相同。所不同的是，制备室温交联自流平密封胶，按如下重量份数：A组分包括液态聚硫橡胶80份、双酚A型环氧树脂（E-33）20份、紫外线吸收剂UVP 0.2份、抗氧剂1010 0.2份、硫酸钡20份；B组分包括间接法纳米氧化锌100份、二硫化四甲基秋兰姆25份、苯丙乳液80份。A胶和B胶使用时的配比可控制在5:1。

对比例：

对比例1市面上环氧树脂密封胶。

下面结合实施例与对比例之间断裂韧性、耐低温性能及使用加工性能进行对比，具体见表1：

表1 实施例及对比例性能测试结果

通过表1结果可以看出本发明提供的电缆插接头用室温交联自流平密封胶及其制备方法制备出来的密封胶与市面上的环氧树脂密封胶相比，韧性更好，抗开裂抗冲击，室温交联，自流平，经久耐用不析出。

尽管已列举多个实施例描述及说明本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明结合自身实际情况作出各种相应的改变和变形，但这些都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶，其特征在于：包含A组分和B组分，按重量份数计，其中A组分包括聚硫橡胶50-80份、环氧树脂20-50份、光稳定剂0.2-0.5份和消泡填充剂15-20份，B组分包括金属氧化物100份、固化助剂20-30份和胶粘稀释剂60-80份。

2.根据权利要求1所述的一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶，其特征在于：所述聚硫橡胶为进口带巯端基的液态聚硫橡胶；环氧树脂为双酚A型液态环氧树脂；所述光稳定剂由紫外线吸收剂和酚类抗氧剂组成，紫外线吸收剂与酚类抗氧剂的质量比为：1∶0.6-1。

3.根据权利要求2所述的一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶，其特征在于：所述紫外线吸收剂为2-（2H-苯并三氮唑-2-基）对甲苯酚；所述酚类抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，简称为抗氧剂1010；所述消泡填充剂为密度≥4.5 g/ml的重晶石粉硫酸钡。

4.根据权利要求1或3所述的一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶，其特征在于：所述金属氧化物为间接法纳米氧化锌，固化助剂为二硫化四甲基秋兰姆，简称为促进剂TMTD；所述胶粘稀释剂为有机硅改性苯丙乳液、有机氟改性苯丙乳液和功能性单体改性苯丙乳液中的一种或多种并用。

5.根据权利要求4所述的一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶，其特征在于：各原料重量份数为：A组分包括聚硫橡胶70份、环氧树脂30份、紫外线吸收剂0.3份、抗氧剂10100.3份、硫酸钡20份；B组分包括纳米氧化锌100份、促进剂TMTD 25份、有机硅改性苯丙乳液80份；A组分和B组分按4:1的比例混合使用效果最佳。

6.一种电缆插接头用室温交联自流平密封胶的制备方法，其特征在于包含如下步骤：

①制备A胶；

先将聚硫橡胶、环氧树脂、消泡填充剂加入到高速搅拌的反应釜中，充分搅拌后升高温度至50-70℃，然后缓慢加入光稳定剂，添加完毕后继续搅拌10-30min，降温出料得A胶

②制备B胶；

先将胶粘稀释剂加入到搅拌釜中，搅拌温度50-70℃，然后将金属氧化物和固化助剂按比例加入，快速搅拌混合10-30min，降温得B胶；

③根据密封电缆材料，A胶和B胶使用时的配比可控制在5-3:1，室温固化，固化时间10-15小时。