專利名稱：光纜阻水油膏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通訊線纜的填充或包覆材料，尤其是一種用于光纜填充的阻水油膏。
背景技術(shù)：
光纜的密封防水性能好壞，將直接影響到光纖和光纜的傳輸穩(wěn)定性、可靠性及使用壽命。為了防止水分的入侵，并緩沖光纖可能受到的相互摩擦、振動(dòng)、沖擊、彎曲等機(jī)械力的影響，需要在光纜空隙中填充光纜油膏。
傳統(tǒng)的油膏通常采用觸變性疏水油膏，如石曉東在《化學(xué)世界》1996第8期，115-118頁(yè)報(bào)道了一種光纖、光纜用觸變型填充膏，由于這種油膏填充于光纖光纜間，利用材料本身的疏水性達(dá)到阻水的目的，所以阻水效果差。然而，我國(guó)目前仍大量采用這類油膏。另外也有少數(shù)采用熱熔型油膏，包括凡士林基石油膏或橡膠型石油膏，這類產(chǎn)品需要高溫填充，工藝控制非常復(fù)雜，對(duì)人身及環(huán)境污染較大，并且高溫填充時(shí)加快了塑料的降解速度和低分子油遷移到塑料中的能力，影響光纜的使用性能。
為保證光纜的密封性，提高光纜油膏的阻水性能，人們開(kāi)始研究在油膏中加入阻水材料。例如，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN1451728A公開(kāi)了一種通訊光電纜填充油膏，即在原基礎(chǔ)油組份中加入了11％-12％的阻水劑，試圖通過(guò)阻水劑的膨脹吸水效果增加光纜油膏的阻水性能。然而，其所采用的阻水劑是市售的膨脹粉，本身并非為光纜油膏所設(shè)計(jì)，與基礎(chǔ)油膏的配合存在問(wèn)題，難以保證產(chǎn)物的錐入度和觸變性，難以滿足市場(chǎng)對(duì)光纜油膏的性能要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)油膏、膨脹材料的配合調(diào)整以及工藝的改進(jìn)，提供一種滴點(diǎn)高、錐入度大、觸變性好、吸水速度快、油分離小的光纜阻水油膏。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種光纜阻水油膏，主要由基礎(chǔ)油膏組分、膨脹材料組分和添加劑構(gòu)成，其中，所述基礎(chǔ)油膏組分包括，按重量百分比計(jì)，聚α烯烴合成油50-60％，抗下垂劑溶液30-40％，高分子添加劑溶液15-20％，其中，抗下垂劑選自三元乙丙橡膠或硅橡膠，溶液濃度以重量計(jì)為5-10％；高分子添加劑為苯乙烯-乙丙橡膠嵌段共聚物，溶液濃度以重量計(jì)為8-12％，溶劑均為聚α烯烴合成油；所述膨脹材料組分是由丙烯酸、丙烯酸鈉與丙烯酸羥乙酯的交聯(lián)產(chǎn)物，其獲取過(guò)程是，首先使丙烯酸水溶液與氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，中和度為60-90％，再加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑，加熱條件下與丙烯酸羥乙酯發(fā)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)液中所有單體以重量百分比計(jì)占總量的60％-80％，聚合溫度為50-80℃，反應(yīng)時(shí)間1-4小時(shí)；所述各組分的含量以重量百分比計(jì)為，基礎(chǔ)油膏70-85％，膨脹材料14-20％，添加劑8-15％，所述添加劑中，包括膠凝劑2-5％。
上述技術(shù)方案中，所述基礎(chǔ)油膏組分可以將抗下垂劑如三元乙丙橡膠加入聚α烯烴合成油中，配制成5-10％的抗下垂劑溶液，在130-170℃下以60-80轉(zhuǎn)/分的速度攪拌2-4小時(shí)獲得備用；所述膨脹材料是一種高吸水性樹(shù)脂，由上述方法獲得的高吸水性樹(shù)脂與基礎(chǔ)油膏的相容性好，綜合性能好；所述的添加劑中，除了膠凝劑外，還可以根據(jù)需要加入抗氧劑、增稠劑等；為獲得良好的性能，在所述基礎(chǔ)油膏、膨脹材料和添加劑混合后，可以用三輥研磨機(jī)多次輥壓，再以50-70轉(zhuǎn)/分的速度攪拌1-2小時(shí)，再抽真空獲得。聚α烯烴合成油(PAO)，是一種常見(jiàn)的合成烴，由α-烯烴在催化劑作用下聚合而成，綜合性能優(yōu)良。與同粘度的礦物油相比，粘度指數(shù)高，閃點(diǎn)高、傾點(diǎn)低、低溫流動(dòng)性好、更寬的工作溫度范圍，蒸發(fā)損失小，高溫穩(wěn)定性好，氧化穩(wěn)定性好，抗水解能力強(qiáng)，積炭少，無(wú)毒，而且與礦物油與良好的相容性。目前主要用作車用潤(rùn)滑油和工業(yè)潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油。不同型號(hào)的聚α烯烴合成油雖然黏度、黏度指數(shù)及比色等指標(biāo)有所不同，用作潤(rùn)滑油時(shí)可能對(duì)性能產(chǎn)生影響，但在本發(fā)明的技術(shù)方案中，主要是起填充和防水作用，因而聚α烯烴合成油型號(hào)的不同對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)不會(huì)產(chǎn)生影響。
上述技術(shù)方案中，所述膠凝劑為氣相二氧化硅。
進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述交聯(lián)劑選自N’，N-亞甲基雙丙烯酰胺、一縮二乙二醇、甘油，交聯(lián)劑用量為單體總重量的0.01％-0.06％；所述引發(fā)劑選自過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉，引發(fā)劑用量為單體總重量的0.02-0.1％。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明在基礎(chǔ)油膏中加入添加劑，所制備的基礎(chǔ)油膏與國(guó)內(nèi)常用的觸變性油膏相比，具有與吸水性樹(shù)脂適應(yīng)性高、綜合性能好、成本低的優(yōu)點(diǎn)，且可確保獲得的阻水油膏的油分離小、高低溫性能好，尤其是在低溫下-40℃時(shí)錐入度高，油膏不開(kāi)裂；2.由丙烯酸及其衍生物合成的高吸水性樹(shù)脂作為膨脹材料組分，方法簡(jiǎn)便可行，吸水強(qiáng)度高、速度快、倍率大、與基礎(chǔ)油膏相容性好；3.本發(fā)明獲得的產(chǎn)品滴點(diǎn)高、錐入度大、觸變性好、吸水速度快，能夠滿足光纜阻水的要求。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例一光纜阻水油膏取5-10％三元乙丙橡膠溶液7克加入10克聚α烯烴合成油中，在130-170℃溫度下用普通攪拌機(jī)以60-80轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌，同時(shí)加入已配成8-12％的苯乙烯-乙丙橡膠嵌段共聚物溶液3克，攪拌1-3小時(shí)，得到基礎(chǔ)油膏。然后取10克基礎(chǔ)油膏冷卻至50-100℃，加入0.05克抗氧劑1010和0.5克硅橡膠粉，用普通攪拌機(jī)以60-80轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌1-2小時(shí)，冷卻至室溫。與阻水油膏專用高吸水性樹(shù)脂2.0克混合，三輥研磨機(jī)多次輥壓，然后加入氣相二氧化硅0.6克，用螺旋式攪拌機(jī)以50-70轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌1-2小時(shí)，再抽真空，得到最終產(chǎn)品。
該產(chǎn)品滴點(diǎn)180℃，錐入度340(l/10mm)，油分離0.86％，吸水時(shí)間4.5min。
其中吸水時(shí)間的測(cè)試為取15g樣品完全吸收15g水所需時(shí)間。
本實(shí)施例中，可以選用中國(guó)石油撫順石油化工公司、中國(guó)石油蘭州石油化工公司或中國(guó)石油化工股份有限公司北京燕山分公司生產(chǎn)的聚α烯烴合成油，其型號(hào)對(duì)產(chǎn)品性能幾乎沒(méi)有影響。
本實(shí)施例中的阻水油膏專用高吸水性樹(shù)脂即膨脹材料組分，是由丙烯酸、丙烯酸鈉與丙烯酸羥乙酯的交聯(lián)產(chǎn)物，其獲取過(guò)程是，首先使丙烯酸水溶液與氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，中和度為60-90％，再加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑，加熱條件下與丙烯酸羥乙酯發(fā)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)液中所有單體以重量百分比計(jì)占總量的60％-80％，聚合溫度為50-80℃，反應(yīng)時(shí)間1-4小時(shí)；其中的膠凝劑為氣相二氧化硅(這句話不要)；交聯(lián)劑選自N’，N-亞甲基雙丙烯酰胺、一縮二乙二醇、甘油，交聯(lián)劑用量為單體總重量的0.01％-0.06％；引發(fā)劑選自過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉，引發(fā)劑用量為單體總重量的0.02-0.1％。
實(shí)施例二取5-10％三元乙丙橡膠溶液8克加入10克聚α烯烴合成油中，在130-170℃溫度下用普通攪拌機(jī)以60-80轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌，同時(shí)加入已配成8-12％的苯乙烯-乙丙橡膠嵌段共聚物溶液4.5克，攪拌1-3小時(shí)，得到基礎(chǔ)油膏。然后取10克基礎(chǔ)油膏冷卻至50-100℃，加入0.05克抗氧劑1010和0.5克硅橡膠粉，用普通攪拌機(jī)以60-80轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌1-2小時(shí)，冷卻至室溫。與阻水油膏專用高吸水性樹(shù)脂2.5克混合，三輥研磨機(jī)多次輥壓，然后加入氣相二氧化硅0.8克，用螺旋式攪拌機(jī)以50-70轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌1-2小時(shí)，再抽真空，得到最終產(chǎn)品。
該產(chǎn)品滴點(diǎn)190℃，錐入度330(l/10mm)，油分離0.85％，吸水時(shí)間4.0min。
實(shí)施例三取5-10％三元乙丙橡膠溶液5克和5-10％丁苯橡膠溶液3克加入10克聚α烯烴合成油中，在130-170℃溫度下用普通攪拌機(jī)以60-80轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌，同時(shí)加入已配成8-12％的苯乙烯-乙丙橡膠嵌段共聚物溶液4.5克，攪拌1-3小時(shí)，得到基礎(chǔ)油膏。然后取10克基礎(chǔ)油膏冷卻至50-100℃，加入0.05克抗氧劑1010，用普通攪拌機(jī)以60-80轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌1-2小時(shí)，冷卻至室溫。與阻水油膏專用高吸水性樹(shù)脂2.5克混合，三輥研磨機(jī)多次輥壓，然后加入氣相二氧化硅1.0克，用螺旋式攪拌機(jī)以50-70轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌1-2小時(shí)，再抽真空，得到最終產(chǎn)品。
該產(chǎn)品滴點(diǎn)200℃，錐入度330(l/10mm)，油分離0.80％，吸水時(shí)間4.0min。
權(quán)利要求
1.一種光纜阻水油膏，主要由基礎(chǔ)油膏組分、膨脹材料組分和添加劑構(gòu)成，其特征在于所述基礎(chǔ)油膏組分包括，按重量百分比計(jì)，聚α烯烴合成油50-60％，抗下垂劑溶液30-40％，高分子添加劑溶液15-20％，其中，抗下垂劑選自三元乙丙橡膠或硅橡膠，溶液濃度以重量計(jì)為5-10％；高分子添加劑為苯乙烯-乙丙橡膠嵌段共聚物，溶液濃度以重量計(jì)為8-12％，溶劑均為聚α烯烴合成油；所述膨脹材料組分是由丙烯酸、丙烯酸鈉與丙烯酸羥乙酯的交聯(lián)產(chǎn)物，其獲取過(guò)程是，首先使丙烯酸水溶液與氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，中和度為60-90％，再加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑，加熱條件下與丙烯酸羥乙酯發(fā)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)液中所有單體以重量百分比計(jì)占總量的60％-80％，聚合溫度為50-80℃，反應(yīng)時(shí)間1-4小時(shí)；所述各組分的含量以重量百分比計(jì)為，基礎(chǔ)油膏70-85％，膨脹材料14-20％，添加劑8-15％，所述添加劑中，包括膠凝劑2-5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纜阻水油膏，其特征在于所述膠凝劑為氣相二氧化硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纜阻水油膏，其特征在于所述交聯(lián)劑選自N’，N-亞甲基雙丙烯酰胺、一縮二乙二醇、甘油，交聯(lián)劑用量為單體總重量的0.01％-0.06％；所述引發(fā)劑選自過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉，引發(fā)劑用量為單體總重量的0.02-0.1％。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光纜阻水油膏，主要由基礎(chǔ)油膏組分、膨脹材料組分和添加劑構(gòu)成，其中，基礎(chǔ)油膏占70－85％，膨脹材料占14－20％，添加劑占8－15％，所述添加劑中，包括膠凝劑2－5％；所述膨脹材料為合成的高吸水性樹(shù)脂。本發(fā)明的基礎(chǔ)油膏與國(guó)內(nèi)常用的觸變性油膏相比，具有與吸水性樹(shù)脂適應(yīng)性高、綜合性能好、成本低的優(yōu)點(diǎn)，且可確保獲得的阻水油膏的油分離小、高低溫性能好，尤其是在低溫下錐入度高，油膏不開(kāi)裂；由丙烯酸及其衍生物合成的高吸水性樹(shù)脂作為膨脹材料組分，方法簡(jiǎn)便可行，吸水強(qiáng)度高、速度快、倍率大、與基礎(chǔ)油膏相容性好；本發(fā)明獲得的產(chǎn)品滴點(diǎn)高、錐入度大、觸變性好、吸水速度快，能夠滿足光纜阻水的要求。
文檔編號(hào)G02B6/44GK1850936SQ200610075189
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日
發(fā)明者路建美, 王麗華, 徐慶鋒 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)