CN1850936A - 光缆阻水油膏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光缆阻水油膏，主要由基础油膏组分、膨胀材料组分和添加剂构成，其中，基础油膏占70－85％，膨胀材料占14－20％，添加剂占8－15％，所述添加剂中，包括胶凝剂2－5％；所述膨胀材料为合成的高吸水性树脂。本发明的基础油膏与国内常用的触变性油膏相比，具有与吸水性树脂适应性高、综合性能好、成本低的优点，且可确保获得的阻水油膏的油分离小、高低温性能好，尤其是在低温下锥入度高，油膏不开裂；由丙烯酸及其衍生物合成的高吸水性树脂作为膨胀材料组分，方法简便可行，吸水强度高、速度快、倍率大、与基础油膏相容性好；本发明获得的产品滴点高、锥入度大、触变性好、吸水速度快，能够满足光缆阻水的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种通讯线缆的填充或包覆材料，尤其是一种用于光缆填充的阻水油膏。
背景技术
光缆的密封防水性能好坏，将直接影响到光纤和光缆的传输稳定性、可靠性及使用寿命。为了防止水分的入侵，并缓冲光纤可能受到的相互摩擦、振动、冲击、弯曲等机械力的影响，需要在光缆空隙中填充光缆油膏。
传统的油膏通常采用触变性疏水油膏，如石晓东在《化学世界》1996第8期，115-118页报道了一种光纤、光缆用触变型填充膏，由于这种油膏填充于光纤光缆间，利用材料本身的疏水性达到阻水的目的，所以阻水效果差。然而，我国目前仍大量采用这类油膏。另外也有少数采用热熔型油膏，包括凡士林基石油膏或橡胶型石油膏，这类产品需要高温填充，工艺控制非常复杂，对人身及环境污染较大，并且高温填充时加快了塑料的降解速度和低分子油迁移到塑料中的能力，影响光缆的使用性能。
为保证光缆的密封性，提高光缆油膏的阻水性能，人们开始研究在油膏中加入阻水材料。例如，中国发明专利申请CN1451728A公开了一种通讯光电缆填充油膏，即在原基础油组份中加入了11％-12％的阻水剂，试图通过阻水剂的膨胀吸水效果增加光缆油膏的阻水性能。然而，其所采用的阻水剂是市售的膨胀粉，本身并非为光缆油膏所设计，与基础油膏的配合存在问题，难以保证产物的锥入度和触变性，难以满足市场对光缆油膏的性能要求。
发明内容
本发明目的是通过对基础油膏、膨胀材料的配合调整以及工艺的改进，提供一种滴点高、锥入度大、触变性好、吸水速度快、油分离小的光缆阻水油膏。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光缆阻水油膏，主要由基础油膏组分、膨胀材料组分和添加剂构成，其中，所述基础油膏组分包括，按重量百分比计，聚α烯烃合成油50-60％，抗下垂剂溶液30-40％，高分子添加剂溶液15-20％，其中，抗下垂剂选自三元乙丙橡胶或硅橡胶，溶液浓度以重量计为5-10％；高分子添加剂为苯乙烯-乙丙橡胶嵌段共聚物，溶液浓度以重量计为8-12％，溶剂均为聚α烯烃合成油；
所述膨胀材料组分是由丙烯酸、丙烯酸钠与丙烯酸羟乙酯的交联产物，其获取过程是，首先使丙烯酸水溶液与氢氧化钠溶液进行中和反应，中和度为60-90％，再加入交联剂、引发剂，加热条件下与丙烯酸羟乙酯发生聚合反应，反应液中所有单体以重量百分比计占总量的60％-80％，聚合温度为50-80℃，反应时间1-4小时；
所述各组分的含量以重量百分比计为，基础油膏70-85％，膨胀材料14-20％，添加剂8-15％，所述添加剂中，包括胶凝剂2-5％。
上述技术方案中，所述基础油膏组分可以将抗下垂剂如三元乙丙橡胶加入聚α烯烃合成油中，配制成5-10％的抗下垂剂溶液，在130-170℃下以60-80转/分的速度搅拌2-4小时获得备用；所述膨胀材料是一种高吸水性树脂，由上述方法获得的高吸水性树脂与基础油膏的相容性好，综合性能好；所述的添加剂中，除了胶凝剂外，还可以根据需要加入抗氧剂、增稠剂等；为获得良好的性能，在所述基础油膏、膨胀材料和添加剂混合后，可以用三辊研磨机多次辊压，再以50-70转/分的速度搅拌1-2小时，再抽真空获得。聚α烯烃合成油(PAO)，是一种常见的合成烃，由α-烯烃在催化剂作用下聚合而成，综合性能优良。与同粘度的矿物油相比，粘度指数高，闪点高、倾点低、低温流动性好、更宽的工作温度范围，蒸发损失小，高温稳定性好，氧化稳定性好，抗水解能力强，积炭少，无毒，而且与矿物油与良好的相容性。目前主要用作车用润滑油和工业润滑油的基础油。不同型号的聚α烯烃合成油虽然黏度、黏度指数及比色等指标有所不同，用作润滑油时可能对性能产生影响，但在本发明的技术方案中，主要是起填充和防水作用，因而聚α烯烃合成油型号的不同对本发明技术方案的实现不会产生影响。
上述技术方案中，所述胶凝剂为气相二氧化硅。
进一步的技术方案，所述交联剂选自N’，N-亚甲基双丙烯酰胺、一缩二乙二醇、甘油，交联剂用量为单体总重量的0.01％-0.06％；所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠，引发剂用量为单体总重量的0.02-0.1％。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明在基础油膏中加入添加剂，所制备的基础油膏与国内常用的触变性油膏相比，具有与吸水性树脂适应性高、综合性能好、成本低的优点，且可确保获得的阻水油膏的油分离小、高低温性能好，尤其是在低温下-40℃时锥入度高，油膏不开裂；
2.由丙烯酸及其衍生物合成的高吸水性树脂作为膨胀材料组分，方法简便可行，吸水强度高、速度快、倍率大、与基础油膏相容性好；
3.本发明获得的产品滴点高、锥入度大、触变性好、吸水速度快，能够满足光缆阻水的要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：光缆阻水油膏
取5-10％三元乙丙橡胶溶液7克加入10克聚α烯烃合成油中，在130-170℃温度下用普通搅拌机以60-80转/分的搅拌速度搅拌，同时加入已配成8-12％的苯乙烯-乙丙橡胶嵌段共聚物溶液3克，搅拌1-3小时，得到基础油膏。然后取10克基础油膏冷却至50-100℃，加入0.05克抗氧剂1010和0.5克硅橡胶粉，用普通搅拌机以60-80转/分的搅拌速度搅拌1-2小时，冷却至室温。与阻水油膏专用高吸水性树脂2.0克混合，三辊研磨机多次辊压，然后加入气相二氧化硅0.6克，用螺旋式搅拌机以50-70转/分的搅拌速度搅拌1-2小时，再抽真空，得到最终产品。
该产品：滴点180℃，锥入度340(l/10mm)，油分离0.86％，吸水时间4.5min。
其中吸水时间的测试为取15g样品完全吸收15g水所需时间。
本实施例中，可以选用中国石油抚顺石油化工公司、中国石油兰州石油化工公司或中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司生产的聚α烯烃合成油，其型号对产品性能几乎没有影响。
本实施例中的阻水油膏专用高吸水性树脂即膨胀材料组分，是由丙烯酸、丙烯酸钠与丙烯酸羟乙酯的交联产物，其获取过程是，首先使丙烯酸水溶液与氢氧化钠溶液进行中和反应，中和度为60-90％，再加入交联剂、引发剂，加热条件下与丙烯酸羟乙酯发生聚合反应，反应液中所有单体以重量百分比计占总量的60％-80％，聚合温度为50-80℃，反应时间1-4小时；其中的胶凝剂为气相二氧化硅(这句话不要)；交联剂选自N’，N-亚甲基双丙烯酰胺、一缩二乙二醇、甘油，交联剂用量为单体总重量的0.01％-0.06％；引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠，引发剂用量为单体总重量的0.02-0.1％。
实施例二：
取5-10％三元乙丙橡胶溶液8克加入10克聚α烯烃合成油中，在130-170℃温度下用普通搅拌机以60-80转/分的搅拌速度搅拌，同时加入已配成8-12％的苯乙烯-乙丙橡胶嵌段共聚物溶液4.5克，搅拌1-3小时，得到基础油膏。然后取10克基础油膏冷却至50-100℃，加入0.05克抗氧剂1010和0.5克硅橡胶粉，用普通搅拌机以60-80转/分的搅拌速度搅拌1-2小时，冷却至室温。与阻水油膏专用高吸水性树脂2.5克混合，三辊研磨机多次辊压，然后加入气相二氧化硅0.8克，用螺旋式搅拌机以50-70转/分的搅拌速度搅拌1-2小时，再抽真空，得到最终产品。
该产品：滴点190℃，锥入度330(l/10mm)，油分离0.85％，吸水时间4.0min。
实施例三：
取5-10％三元乙丙橡胶溶液5克和5-10％丁苯橡胶溶液3克加入10克聚α烯烃合成油中，在130-170℃温度下用普通搅拌机以60-80转/分的搅拌速度搅拌，同时加入已配成8-12％的苯乙烯-乙丙橡胶嵌段共聚物溶液4.5克，搅拌1-3小时，得到基础油膏。然后取10克基础油膏冷却至50-100℃，加入0.05克抗氧剂1010，用普通搅拌机以60-80转/分的搅拌速度搅拌1-2小时，冷却至室温。与阻水油膏专用高吸水性树脂2.5克混合，三辊研磨机多次辊压，然后加入气相二氧化硅1.0克，用螺旋式搅拌机以50-70转/分的搅拌速度搅拌1-2小时，再抽真空，得到最终产品。
该产品：滴点200℃，锥入度330(l/10mm)，油分离0.80％，吸水时间4.0min。
Claims (3)
1.一种光缆阻水油膏，主要由基础油膏组分、膨胀材料组分和添加剂构成，其特征在于：所述基础油膏组分包括，按重量百分比计，聚α烯烃合成油50-60％，抗下垂剂溶液30-40％，高分子添加剂溶液15-20％，其中，抗下垂剂选自三元乙丙橡胶或硅橡胶，溶液浓度以重量计为5-10％；高分子添加剂为苯乙烯-乙丙橡胶嵌段共聚物，溶液浓度以重量计为8-12％，溶剂均为聚α烯烃合成油；
所述膨胀材料组分是由丙烯酸、丙烯酸钠与丙烯酸羟乙酯的交联产物，其获取过程是，首先使丙烯酸水溶液与氢氧化钠溶液进行中和反应，中和度为60-90％，再加入交联剂、引发剂，加热条件下与丙烯酸羟乙酯发生聚合反应，反应液中所有单体以重量百分比计占总量的60％-80％，聚合温度为50-80℃，反应时间1-4小时；
所述各组分的含量以重量百分比计为，基础油膏70-85％，膨胀材料14-20％，添加剂8-15％，所述添加剂中，包括胶凝剂2-5％。
2.根据权利要求1所述的光缆阻水油膏，其特征在于：所述胶凝剂为气相二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的光缆阻水油膏，其特征在于：所述交联剂选自N’，N-亚甲基双丙烯酰胺、一缩二乙二醇、甘油，交联剂用量为单体总重量的0.01％-0.06％；所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠，引发剂用量为单体总重量的0.02-0.1％。
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