CN1888003A - 电线电缆及其接线子专用防水密封剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电线电缆及其接线子专用防水密封剂及其制备方法。该密封剂是以多异氰酸酯、聚醚、聚酯、扩链剂为原料，填加适量的填充剂、增塑剂、催化剂、防老剂等经过合成和在一定条件下处理制成的双组分室温固化型绝缘防潮固定聚氨酯型密封剂。该密封剂主要应用于通信电缆接头处和电子元件的绝缘密封和固定，无腐蚀作用。其制备方法是将上述各种原料分为A、B两组在一定温度下搅拌、真空脱水，保温一定时间后分别出料冷却至室温密封包装得成品。而且该材料最大的使用特点是粘度低，流动性好，能够在室温快速固化，固化后呈透明状，力学性能好。并且生产工艺简单、成本低、生产效率高、施工方便。

Description

电线电缆及其接线子专用防水密封剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种电线电缆及其接线子专用防水密封剂及其制备方法。

背景技术

目前通信电缆接头处和电子元件大都采用环氧树脂、有机硅材料直接缠绕包裹或者灌封，在耐冷热循环、耐冲击和耐油性、耐水性等方面都存在严重的不足，而且透明性差，而且此类密封材料的生产工艺比较复杂，实际应用起来不易操作。除了使用以上材料外，我国目前主要依靠进口美国3M公司的产品进行密封，3M公司的产品性能虽能满足应用要求，但是价格太高，综合考虑性价比较低。

目前密封剂的制备方法主要采用两种，一种是一步法(也称直接法)，一种是预聚法。一步法是把多羟基聚醚或聚酯、多异氰酸酯、扩链剂、催化剂等助剂直接混合反应固化制成聚氨酯弹性灌封材料。预聚法是先将聚醚或聚酯与过量的多异氰酸酯反应制成端异氰酸酯预聚物，然后再将预聚物与其它助剂混合反应固化制成弹性灌封材料。一步法工艺简单，配方调整容易，固化快，制备密封剂粘度小，流平性好，成型操作简单，但反应有时不易控制，产品性能稍差。预聚法工艺较复杂，不易储存，混合后液体粘度大，易带入大量气泡，但产品性能较好。目前国外聚氨酯灌封胶产品多数为预聚法制成，普遍存在胶体粘度大浇注困难问题。特别是在混合过程中很容易夹带气泡，使得产品固化后出现气孔，造成浇注缺陷。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种电线电缆及其接线子专用防水密封剂及其制备方法，该防水密封剂具有绝缘性好、耐水、油性好、透明度高、无气泡、同时可以起到一定的非承力固定作用，且性价比较高。

本发明的电线电缆及其接线子专用防水密封剂，组分如下，均为重量份：

多异氰酸酯10～30份，多羟基化合物20～130份，扩链剂0～10份，填充剂2～20份，增塑剂10～200份，催化剂0.05～4份，防老剂或抗氧剂0～5份。

上述多异氰酸酯选自脂族、环脂族、芳脂族、杂环或芳族聚异氰酸酯之一或组合。

优选的，上述多异氰酸酯选自多苯基多亚甲基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或1，5-萘二异氰酸酯之一或组合。

上述多羟基化合物选自：

(1)聚醚多元醇或聚酯多元醇之一或组合，或者

(2)聚醚多元醇或聚酯多元醇之一与烯烃类低聚物多元醇的组合，或者

(3)聚醚多元醇、聚酯多元醇和烯烃类低聚物多元醇的组合。

优选的，聚醚多元醇选自聚氧化乙基、聚氧亚丙基、聚氧亚丁基、聚四亚甲基醚二醇或三醇。聚醚多元醇更进一步地优选自通过将未取代或卤素-或芳族-取代的氧化乙烯或氧化丙烯与包含两个或多个活性氢基团的引发剂化合物如水、氨、多元醇或胺进行反应而制成的聚氧化乙基、聚氧亚丙基、聚氧亚丁基和聚四亚甲基醚二醇或三醇。

优选的，聚酯多元醇是通过将多羧酸或其酸酐与多元醇进行反应而制成。常用的多羧酸有琥珀酸、己二酸、辛二酸、马来酸或邻苯二甲酸及其混合，多元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、聚乙二醇或三甘醇及其混合。

烯烃类低聚物多元醇由于不含酯键和醚键，分子极性小，由它制得的聚氨酯弹性体水解稳定性和介电性能非常好。烯烃类低聚物多元醇优选端羟基聚丁二烯，端羟基聚丁二烯透明度好，粘度低，耐老化，电绝缘性好。可以作为制备该密封剂的原料。

扩链剂一般是低分子量的二醇类或二胺类，优选乙二醇、丁二醇、丙二醇、乙二胺、二苯基甲烷二胺(MOCA)、二氨基二苯基甲烷(MDA)等之一或组合，二官能团的二醇二胺类在-OH/-NCO或-NH₂/-NCO＞1时纯粹起扩链作用，若OH/-NCO或-NH₂/-NCO＜1时则既起扩链作用又起到交联作用。

填充剂优选亚纳米超细空心微球(10000目)、碳酸钙、表面处理硅石或粘土，不仅可以有效提高制品力学性能，而且还能降低成本，减小固化收缩率。填充剂的用量优选占密封剂总量的5％WT或更高。在使用前要充分干燥。由于某些填充剂本身的多孔性，其对各组分混合初期产生的微气泡具有一定的俘获作用。

增塑剂可以将原料的流变性能改进至所需的粘度，降低制品的硬度和成本。优选的增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯之一或混合，用量要足够得到所需的流变性能并将各组分分散在密封剂组合物中。优选的使用量为密封剂总量的20％～80％WT。使用前必须保证没有水分，对异氰酸酯基团惰性且与聚合物相容。

原料中含有聚酯多元醇制备出的密封剂对水解比较敏感，老化使制品物理性能受到不良影响，可以通过加入防老剂或抗氧剂改进，优选的防老剂或抗氧剂有防老(抗氧)剂264-A(佳通化学有限公司产)、防老(抗氧)剂1010-A(烟台新特耐化工有限公司产)、抗氧剂2246-A(烟台新特耐化工有限公司产)、二苯基异葵基亚磷酸酯(上海广宾贸易有限公司产)、抗氧剂SP-8(广州永意材料有限公司产)等。防老剂的用量优选为密封剂总量的0.005～0.01％WT。

本发明还包含一种能够催化异氰酸酯部分与水或含活性氢化合物部分反应的催化剂。具体有烷基氧化锡、烷酸亚锡、二烷基羧酸锡和硫醇化锡。烷基氧化锡优选二丁基氧化锡及其衍生物，烷酸亚锡优选辛酸亚锡。

上述催化剂优选二丁基锡二月桂酸酯或辛酸亚锡。催化剂用量优选为催化混合物的0.005～5％WT。

本发明的专用防水密封剂的制备方法如下：

A组的制备：将多羟基化合物、扩链剂、增塑剂、防老剂、填充剂按比例加入反应釜中，缓缓升温至100℃搅拌，2kPa的余压下脱水1.5-2.5小时。出料于密闭容器中备用。

B组的制备：将异氰酸酯、增塑剂、催化剂按比例加入另一反应釜，在室温2kPa余压下搅拌脱水0.5-1.5小时，出料于密闭容器中备用。

优选的，上述A组、B组产品出料前保温0.5-1小时。

上述A、B中的增塑剂可以是同一种，也可以是不同种，其用量总和应在前述配方范围之内。

使用时将A、B组分混合均匀，然后浇注到分线后通信电缆护套中即可。

密封剂的固化时间可通过改变催化剂用量进行调节。通常1小时完全固化，24小时后达到最大强度。在混合过程中一定要避免带进水分。催化剂仅仅存在于B组分内。

本发明的特点是该密封剂各种原料分为A、B组分别在一定温度下不断搅拌下真空脱水，保温一定时间后分别出料冷却至室温密封包装得成品。故而该密封剂是双组包装的密封剂，而且该密封剂的A组不含有催化剂，而另一组B组中含有催化剂，这样对于产品的长期贮存性具有重要意义。

本发明的优点在于密封剂的粘度低，流动性好，能够在室温快速固化，固化后呈透明状，力学性能好，对被密封材料无腐蚀。具有优良的绝缘密封性和力学性能，并且生产工艺简单、成本低、生产效率高、施工方便。本发明的密封剂是密封通信电缆接头和电子元件的优良产品。

该密封剂用于电线电缆及其接线子的密封，具有高透明性和无泡性。该密封剂的使用特点不仅流动性好、能够在室温快速固化，而且该密封剂同时可以起到非承力的固定作用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1：

密封剂的组分：40份端羟基聚丁二烯、60份聚四亚甲基醚二醇、130份邻苯二甲酸二辛酯、20份亚纳米超细空心微球、0.02份防老(抗氧)剂264-A、15份甲苯二异氰酸酯和0.3份辛酸亚锡。

将称量好的端羟基聚丁二烯、聚四亚甲基醚二醇、90份邻苯二甲酸二辛酯加入反应釜中加热至100℃，真空脱水，在不断搅拌下加入亚纳米超细空心微球、抗氧剂264-A，继续搅拌，真空脱水，使原料充分混合。2小时后出料于密闭容器中形成A组分。

将甲苯二异氰酸酯、40份邻苯二甲酸二辛酯和辛酸亚锡加入另一反应釜中，不断搅拌加热至60℃，真空脱水1小时，出料于密闭容器形成B组分。

使用时将A、B组分混合均匀，浇注到分线后通信电缆护套中即可。1小时即可固化。

实施例2：

本发明在制备密封剂时，按配比称量聚氧化乙基二醇100份、异佛尔酮二异氰酸酯18份、邻苯二甲酸二丁酯150份、表面处理的硅石15份、1，4-丁二醇2份、辛酸亚锡0.1份。将称量好的聚氧化乙基二醇、115份二甲酸二丁酯加入反应釜中搅拌加热至100℃，真空脱水，不断搅拌下加入表面处理的硅石、1，4-丁二醇继续搅拌，使原料充分混合，真空脱水2小时出料于密闭容器中形成A组分。

将异佛尔酮二异氰酸酯、35份邻苯二甲酸二丁酯和辛酸亚锡加入另一反应釜中，不断搅拌加热至60℃，真空脱水1小时，出料于密闭容器形成B组分。

使用时将A、B组分混合均匀，浇注到分线后通信电缆护套中即可。1小时即可固化。

实施例3：

本发明在制备密封剂时，按配比称量聚酯二醇100份、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯18份、邻苯二甲酸二辛酯150份、亚纳米超细空心微球20份、抗氧剂2246-A0.01份、二苯基异葵基亚磷酸酯0.01份、1，4-丁二醇1.5份、二丁基锡二月桂酸酯0.1份。将称量好的聚酯二醇、115份邻苯二甲酸二辛酯加入反应釜中搅拌加热至100℃，真空脱水，不断搅拌下加入亚纳米超细空心微球、抗氧剂2246-A、二苯基异葵基亚磷酸酯、1，4-丁二醇继续搅拌，使原料充分混合，真空脱水2小时出料于密闭容器中形成A组分。

将4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、35份邻苯二甲酸二辛酯和二丁基锡二月桂酸酯加入另一反应釜中，不断搅拌加热至60℃，真空脱水1小时，出料于密闭容器形成B组分。

使用时将A、B组分混合均匀，浇注到分线后通信电缆护套中即可。1小时即可固化。

实施例4：

本发明在制备密封剂时，按配比称量聚醚三醇100份、六亚甲基二异氰酸酯20份、邻苯二甲酸二辛酯120份、邻苯二甲酸二丁酯80份、碳酸钙20份、二苯基甲烷二胺2.5份、0.025份抗氧剂1010-A、二丁基锡二月桂酸酯0.1份。将称量好的聚醚三醇、邻苯二甲酸二辛酯加入反应釜中搅拌加热至100℃，真空脱水，不断搅拌下加入碳酸钙、二苯基甲烷二胺和抗氧剂继续搅拌，使原料充分混合，真空脱水2小时出料于密闭容器中形成A组分。

将六亚甲基二异氰酸酯、邻苯二甲酸二丁酯和二丁基锡二月桂酸酯加入另一反应釜中，不断搅拌加热至60℃，真空脱水1小时，出料于密闭容器形成B组分。

使用时将A、B组分混合均匀，浇注到分线后通信电缆护套中即可。1小时即可固化。

实施例5：

本发明在制备密封剂时，按配比称量聚酯二醇100份、异佛尔酮二异氰酸酯18份、邻苯二甲酸二丁酯170份、亚纳米超细空心微球20份、0.015份抗氧剂2246-A、0.01份抗氧剂SP-8、1，4-丁二醇2份、辛酸亚锡0.2份。将称量好的聚酯二醇、130份邻苯二甲酸二丁酯加入反应釜中搅拌加热至100℃，真空脱水，不断搅拌下加入亚纳米超细空心微球、抗氧剂、1，4-丁二醇继续搅拌，使原料充分混合，真空脱水2小时出料于密闭容器中形成A组分。

将异佛尔酮二异氰酸酯、40份邻苯二甲酸二丁酯和辛酸亚锡加入另一反应釜中，不断搅拌加热至60℃，真空脱水1小时，出料于密闭容器形成B组分。

使用时将A、B组分混合均匀，浇注到分线后通信电缆护套中即可。1小时即可固化。

Claims (10)

1、一种电线电缆及其接线子专用防水密封剂，其特征在于组分如下，均为重量份：

多异氰酸酯10～30份，多羟基化合物20～130份，扩链剂0～10份，填充剂2～20份，增塑剂10～200份，催化剂0.05～4份，防老剂或抗氧剂0～5份；

所述多异氰酸酯选自脂族、环脂族、芳脂族、杂环或芳族聚异氰酸酯之一或组合；

所述多羟基化合物选自：

(1)聚醚多元醇或聚酯多元醇之一或组合，或者

(2)聚醚多元醇或聚酯多元醇之一与烯烃类低聚物多元醇的组合，或者

(3)聚醚多元醇、聚酯多元醇和烯烃类低聚物多元醇的组合。

2、根据权利要求1所述的电线电缆及其接线子专用防水密封剂，其特征在于所述多异氰酸酯选自多苯基多亚甲基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或1，5-萘二异氰酸酯之一或组合。

3、根据权利要求1所述的电线电缆及其接线子专用防水密封剂，其特征在于所述聚醚多元醇选自聚氧化乙基、聚氧亚丙基、聚氧亚丁基、聚四亚甲基醚二醇或三醇。

4、根据权利要求1所述的电线电缆及其接线子专用防水密封剂，其特征在于所述聚酯多元醇是通过将多羧酸或其酸酐与多元醇进行反应而制成，多羧酸是琥珀酸、己二酸、辛二酸、马来酸或邻苯二甲酸及其混合，多元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、聚乙二醇或三甘醇及其混合。

5、根据权利要求1所述的电线电缆及其接线子专用防水密封剂，其特征在于所述烯烃类低聚物多元醇选自端羟基聚丁二烯。

6、根据权利要求1所述的电线电缆及其接线子专用防水密封剂，其特征在于所述扩链剂乙二醇、丁二醇、丙二醇、乙二胺、二苯基甲烷二胺或二氨基二苯基甲烷之一或组合。

7、根据权利要求1所述的电线电缆及其接线子专用防水密封剂，其特征在于所述填充剂是10000目亚纳米超细空心微球、碳酸钙、表面处理硅石或粘土。

8、根据权利要求1所述的电线电缆及其接线子专用防水密封剂，其特征在于所述增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯之一或组合。

9、根据权利要求1所述的电线电缆及其接线子专用防水密封剂，其特征在于所述催化剂是烷基氧化锡、烷酸亚锡、二烷基羧酸锡或硫醇化锡，优选二丁基锡二月桂酸酯或辛酸亚锡。

10、权利要求1所述的电线电缆及其接线子专用防水密封剂，制备方法如下：

A组的制备：将多羟基化合物、扩链剂、增塑剂、防老剂、填充剂按比例加入反应釜中，缓缓升温至100℃搅拌，2kPa的余压下脱水1.5-2.5小时，出料于密闭容器中备用；

B组的制备：将异氰酸酯、增塑剂、催化剂按比例加入另一反应釜，在室温2kPa余压下搅拌脱水0.5-1.5小时，出料于密闭容器中备用；

使用时将A、B组产品混合均匀，然后浇注到分线后通信电缆护套中即可。