DE2822187C3

DE2822187C3 - Verfahren zur Herstellung eines längswasserdichten Kabels

Info

Publication number: DE2822187C3
Application number: DE2822187A
Authority: DE
Inventors: Jacobus Petrus Ignatius Van Leidschendam Kesteren (Niederlande)
Original assignee: Nkf Groep Bv Rijswijk (niederlande)
Current assignee: Nkf Groep Bv Rijswijk (niederlande)
Priority date: 1977-05-27
Filing date: 1978-05-20
Publication date: 1980-10-16
Also published as: GB1584509A; DE2822187B2; NL7705840A; DE2822187A1; JPS53147985A; FR2392476A1; US4164617A; FR2392476B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines längswasserdichten Kabels oder einer längswasserdichten Kabelverbindung, die eine Anzahl innerhalb eines Außenmantels liegender Adern enthalten, wobei in den Raum zwischen den Adern untereinander und in den Raum zwischen den Adern und dem Außenmantel ein flüssiges oder pastenartiges Abdichtungsgemisch eingeführt wird, das ein vulkanisierbares Silikongummi und ein Verdünnungsmittel enthält und das nach Vulkanisierung des Silikongummis

eine wasserdichte Abdichtung bildet

Ein derartiges Verfahren, das sich auf die Herstellung längswasserdichter Kabel richtet, ist aus der offengelegten niederländischen Patentanmeldung 74 08 740 bekannt

Bei dem bekannten Verfahren wird ein unter dem Einfluß von Feuchtigkeit vulkanisierbares Silikongummi verwendet, das als Verdünnungsmittel ein Silikonöl oder ein schnell verdampfendes Lösungsmittel enthalten kann.

Es hat sich herausgestellt, daß ein nach Vulkanisierung des Silikongummis dauernd in der gebildeten Wasserabdichtung vorhandenes Verdünnungsmittel die gewünschten Eigenschaften des Stoffes, wie Elastizität und Feuchtigkeitsdichtigkeit, fördert

Das bekannte dauernd vorhandene Verdünnungsmittel Silikonöl hat sich bewährt, weist aber den für praktische Anwendungen wesentlichen wachteil auf, daß es sehr kostspielig ist und außerdem Hautreizungen verursacht, wodurch besondere Arbeitsschutzmaßnahmen getroffen werden müssen.

Die üblichen Lösungsmittel für Silikonharze, oder anders gesagt für Organopolysiloxane, wie sie z. B. in der DE-AS 17 95198 erwähnt sind, haben sich als

-⁵ Verdünnungsmittel als nicht geeignet erwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verdünnungsmittel zu finden, die das obengenannte Mittel ersetzen können und in Verbindung mit Silikongummi die gleichen günstigen Eigenschaften in bezug auf Haftung, Elastizität und Feuchtigkeitsdichtigkeit wie die bekannte Kombination von Silikongummi und Silikonöl besitzen, aber keine Hautreizungen verursachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem bei einem Verfahren der eingangs genannten Art als

'5 Verdünnungsmittel ein Cycloalkylbenzol verwendet wird, dessen Cycloalkylgruppe 8 bis 15 Kohlenstoffatome enthält und dessen Benzolring völlig oder teilweise chloriert sein kann.

Das bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendete Cycloalkylbenzol ist sehr gut kompatibel mit Silikongummi, schwitzt nicht aus und bildet zusammen mit Silikongummi ein Abdichtungsgemisch, das sich nach Vulkanisierung feuchtigkeitsdicht an die Adern und die Innenwand des Außenmantels anschließt,

·»■> so daß eine längswasserdichte Kabel- oder Muffenverbindung erhalten wird. Es sei bemerkt, daß das Abdichtungsgemisch nicht an den Adern und der genannten Innenwand haftet, wodurch eine optimale Flexibilität, die vor allem für Kabel von Bedeutung ist,

ίο erhalten wird.

Sehr gut brauchbare Cycloalkylbenzolverbindungen sind Tripropylenbenzol, Tetrapropylenbenzol, chloriertes Tripropylenbenzol, chloriertes Tetrapropylenbenzol sowie Gemische dieser Stoffe.

^r>5 Ein besonders geeignetes Verdünnungsmittel ist technisches Tetrapropylenbenzol, das u. a. unter dem Handelsnamen »Escane F« von Esso vertrieben wird. Das technische Tetrapropylenbenzol wird bekanntlich dadurch erhalten, daß Benzol mit technischem Tetra-

M) propylen alkyliert wird, das ein Gemisch zyklisierter Olefine mit einer mittleren Anzahl von etwa 12 Kohlenstoffatomen pro Molekül ist. Das obenerwähnte »Escane F« ist das Alkylierungsprodukt von Benzol mit einem Gemisch zyklisierter Olefine, das etwa 77

hi Gew.-% Ci₂-OIeHnC 10 Gew.-% Cn-Olefine, 4 Gew.-°/o Cio-Olefine-und 9 Gew.-% Olefine mit 13 oder mehr Kohlenstoffatomen enthält. Der Siedebereich liegt zwischen etwa 270 und 30O⁰C. Die Viskosität bei 2O⁰C

ist etwa 10-⁵m²/s und bei 6O⁰C etwa 4- 10-⁶m² Tetrapropylenbenzol und in allgemeinerem Sinne Dodecylbenzol ist ein bekanntes Ausgangsprodukt für die Herstellung von Detergentien, die nach Sulfonierung des Ausgangsprodukts erhalten werden.

Zum besseren Verständnis sei darauf hingewiesen, daß nichtzyklische Alkylbenzole, wie z. B. Dodecylbenzol mit einer geraden oder verzweigten Alkylkette, sich nicht dazu eignen, als Verdünnungsmittel von Silikongummi bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendet zu werden.

Das Gewichtsverhältnis zwischen Cycloalkylbenzol und Silikongummi darf innerhalb weiter Grenzen variieren und liegt im allgemeinen zwischen den Grenzen 1:2 und 20:1. Ein hoher Wert des ■J" =wichtsverhältnisses zwischen Cycloalkylbenzol und bilikongummi bringt einen verhältnismäßig niedrigen Viskositätsgrad des Abdichtungsgemisches mit sich. Das Gemisch fließt dadurch besser und wird leicht den oft minimalen Raun; zwischen den fest verseilten Adern eines Kabels ausfüllen.

Bei Kabelverbindungen (auch als Muffenverbindungen bezeichnet) sind die Adern der miteinander zu verbindenden Kabelenden aus dem verseilten Zustand freigemacht und elektrisch miteinander verbunden. Bekanntlich wird dazu der Endteil jeder \Jer vom Isoliermantel befreit und die frcigeiegten Aderteile in einem Kabel werden z. B. mit Hilfe von Führungsklemmen, mit denen im anderen Kabel elektrisch verbunden. Im allgemeinen wird ein Außenmantel oder Muffengehäuse, der oder das z. B. aus Gußeisen oder Kunststoff besteht, angebracht Das Muffengehäuse ist mit einer Füllöffnung zum Einführen des Atuichtungsgemisches versehen.

In einer derartigen an sich bekan. ten Kabelverbindung ist der gegenseitige Abstand der miteinander verbundenen Adern im allgemeinen größer als der Aderabstand im Kabel selbst Das Abdichtungsgemisch darf demnach einen verhältnismäßig hohen Viskositätsgrad und somit ein niedriges Gewichtsverhältnis Cycloalkylbenzol: Silikongummi aufweisen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung liegt das Gewichtsverhältnis Cycloalkylbenzol: Silikongummi zwischen den Grenzen3 :1 und 5 :1.

Das bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendete Silikongummi ist von üblicher Art und kann z. B. aus einem Zweikomponentensystem bestehen, das durch ein Organopolysiloxan und ein Härtungsmittel, z. B. ein Alkoxysilikat, gebildet wird. Gut brauchbar sind vor allem die unter dem Einfluß von Feuchtigkeit vulkanisierenden Silikongummiarten, wie sie z. B. in der vorgenannten niederländischen Patentanmeldung und der vorgenannten deutschen Auslegeschrift beschrieben sind. Derartige Silikongummiarten sind käuflich erhältlieh, wie z. B. das unter dem Handelsnamen »Silastic 732 RTV« vertriebene Silikongummi von Dow Corning Corp. USA. Sie bestehen gewöhnlich aus einem Gemisch eines Diorganopolysiloxans, eines Füllmittels, wie pyrogen Kieselsäure oder Kreide, eines Vernetzung ho herbeiführenden Stoffes, wie Äthylsilikat, und eines Vulkanisationskatalysators.

Es hat sich herausgestellt, daß die günstigsten Ergebnisse erzielt werden, wenn dem Handelsprodukt eine zusätzliche Menge Füllmittel, wie pyrogenes SiO?, μ Kreide oder Stärke, in einer Gewichtsmenge von 50 bis 200 Gew.-%, auf die Silikongummimenge bezogen, hinzugefügt wird.

In den durch das Verfahten nach der Erfindung erhaltenen Kabeln können die innerhalb des Außenmantels liegenden Adern, die zusammen auch als Kabelseele bezeichnet werden, auf übliche Weise angeordnet sein. So kann die Kabelseele, wie es im allgemeinen bei Fernmeldekabeln der Fall ist, aus verseilten isolierten Adern, z. B. in Form von Sterngruppen oder Paaren, oder aus verseilten Aderbündeln aufgebaut sein. Die Aderisolierung besteht z.3. aus Polyäthylen oder Polyvinylchlorid. Wie oben erwähnt wurde, haftet das Abdichtungsmittel nicht auf den Adern, insbeondere der Aderisolierung, und greift diese auch nicht an.

Das Anbringen des Abdichtungsgemisches erfolgt meistens während des Aufbaus des Kabels. So kann während der Zusammenbündelung der einzelnen isolierten Drähte, aus denen die Kabelseele aufgebaut wird, das flüssige Abdichtungsgemisch mittels einer Kolbenpumpe zwischen und auf die Drähte gepreßt und gleichzeitig oder anschließend ein Außenmantel, z. B. aus Kunststoff oder Blei, angebracht werden.

Bei blockweiser Anbringung der Abdichtungsmasse, wobei nicht das ganze Kabel, sondern in regelmäßigen Abständen voneinander liegende Teile des Kabels mit dem Abdichtungsgemisch versehen werden, kann dieses Gemisch auch schichtweise angebracht werden. Beim Verseilen von Adern cder Aderbündeln wird, wenn eine Schicht von Adern auf der vorhergehenden Schicht angebracht wird, zugleich eine Portion Abdichtungsgemisch angebracht. Nach Vulkanisierung bilden die auf diese Weise angebrachten Schichten des Abdichtungsgemisches ein zusammenhängendes Ganzes.

Bei Anwendung eines unter dem Einfluß von Feuchtigkeit vulkanisierbaren Silikongummis kann nötigenfalls zusätzliche Feuchtigkeit dadurch eingeführt werden, daß Wasser auf die verseilten Adern vernebelt wird. Diese Behandlung erfolgt naturgemäß, bevor der Außenmantel angebracht ist.

Bei Kabelverbindungen wird, vie oben bereits erörtert wurde, der rings um die miteinander verbundenen Leiter angebrachte Außenmantel oder das Muffengehäuse über eine darin vorgesehene Füllöffnung mit dem Abdichtungsgemisch gefüllt, das dabei den Raum zwischen den miteinander verbundenen Adern und zwischen den Adern und dem Außenmantel völlig ausfüllt. Das bei den Kabelverbindungen verwendete Abdichtungsgemisch enthält vorzugsweise kein mit Feuchtigkeit vulkanisierbares Silikongummi, weil durch die zur Vulkanisierang benötigte Feuchtigkeit die Anschlußklemmen der verschiedenen miteinander verbundenen Adern korrodieren könnten. In diesem Falle wird ein Zweikomponentensilikongummi verwendet

Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandte Abdichtungsgemisch ist eine neue Stoffzusammensetzung. Die Erfindung bezieht sich auch auf dieses neue Gemisch von Silikongummi und Cycloalkylbenzol, das sich auf einfache Weise, und zwar durch Mischen der einzelnen Bestandteile, erhalten läßt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Ausführungsbeispiel

Einer Menge von 10 kg Silikongummi, das unter dem Einfluß von Feuchtigkeit vulkanisiert werden kann und unter der Bezeichnung »Silastic RTV 732« von Dow Corning vertrieben wird, werden 20 kg technisches Tetrapropylenbenzol, das unter dem Handelsnamen »Escane F« von Esso vertrieben wird, sowie 15 kg

Kreide zugesetzt

Die Stoffe werden in einem rotierenden zylindrischen Gefäß gemischt, dem Stahlkugeln zugegeben sind. Das erhaltene Abdichtungsgemisch wird wie folgt blockweise in einem Fernsprechkabel angebracht:

Die Kabelseele eines Fernsprechkabels, die aus 150 Sterngruppen von Adern besteht, die aus je einem Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm und einer Isolierschicht aus Polyäthylen mit einer Dicke von 032 mm bestehen, wird dadurch aufgebaut, daß um einen aus drei Sterngruppen bestehenden Kern Schichten von nacheinander 9, 15, 21, 27, 34 und 41 Sterngruppen mit linksgängigem und rechtsgängigem Gewinde angebracht werden.

Rings um jede Schicht, ausgenommen die äußere Schicht, wird in einer offenen Spirale eine Folie aus linearem Polyester gewickelt

Auf dem Kern und auf jeder folgenden Schicht von Sterngruppen wird in regelmäßigen Abständen (1 m) über e^;ne Länge von etwa 10 cm eine derartige Menge des vorerwähnten Gemisches angebracht, daß der

Raum zwischen den Adern völlig ausgefüllt ist

Rings um die Kabelseele wird mit Überlappung eine Folie gewickelt, die aus einem linearen Polyester besteht, wonach durch Fließpressen ein Mantel um die Kabelseele angebracht wird.

ίο Um den Effekt der Abdichtung zu prüfen, wird ein Stück des auf diese Weise erhaltenen Kabels in waagerechter Lage mit einem senkrecht angeordneten Rohr verbunden, in dem sich Wasser bis zu einer Höhe von 1 m aber dem Kabelstück befindet Es hat sich herausgestellt, daß nach sechs Wochen das Wasser nur bis zu der nächstfolgenden durch das Abdichtungsgemisch gebildeten Sperre vorgedrungen ist

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines längswasserdichten Kabels oder einer längswasserdichten Kabelverbindung, die eine Anzahl innerhalb eines Außenmantels liegender Adern enthalten, wobei in den Raum zwischen den Adern untereinander und in den Raum zwischen den Adern und dem Außenmantel ein flüssiges oder pastenartiges Abdichtungsgemisch eingeführt wird, das ein vulkanisierbares Silikungummi und ein Verdünnungsmittel enthält und das nach Vulkanisierung des Silikongummis eine wasserdichte Abdichtung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdünnungsmittel ein Cycloalkylbenzol verwendet wird, dessen Cycloalkylgruppe 8 bis 15 Kohlenstoffatome enthält und dessen Benzolring völlig oder teilweise chloriert sein kann.

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdünnungsmittel Tripropylenbenzol, Tetrapropylenbenzol, chloriertes Tripropylenbenzol, chloriertes Tetrapropylenbenzol oder Gemische dieser Stoffe verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß technisches Tetrapropylenbenzol verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis zwischen Cycloalkylbenzol und Silikongummi im Abdichtungsgemisch zwischen den Grenzen 3 :1 und 5 :1 liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abdichtungsgemisch von Silikongummi und Cycloalkylbenzol ein Füllmittel in einer Menge von 50 bis 200 Gew.-%, auf die Silikongummimenge bezogen, zugesetzt wird.

6. Abdichtungsgemisch, das sich zur Anwendung bei dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche eignet, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtungsgemisch ein vulkanisierbares Silikongummi und ein Cycloalkylbenzol enthält.

7. Abdichtungsgemisch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Cycloalkylbenzol aus der durch Tripropylenbenzol, Tetrapropylenbenzol, chloriertes Tripropylenbenzol, chloriertes Tetrapropylenbenzol oder ein Gemisch dieser Stoffe gebildeten Gruppe gewählt ist.

8. Abdichtungsgemisch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Cycloalkylbenzol technisches Tetrapropylenbenzol ist.

9. Längswasserdichtes Kabel oder längswasserdichte Kabelverbindung, die durch das Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 5 erhalten sind.