專利名稱：：有機硅脫氫縮合型光纜粘接劑及其使用方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種有機硅光纜粘接劑，具體而言，本發(fā)明涉及一種脫氫縮合型光纜粘接劑及其使用方法。該粘接劑不但可用于光纜繞組的粘接、定形，且易于開解，能滿足高速放線要求，因而尤其適合用作長距離光纜傳輸領域，如通訊、氣象部門探空氣球控制、信號傳遞和跨越障礙的牽引拋線等高技術應用領域以及國防有線制導領域。
背景技術：
：就有機硅材料為主體的光纜粘接劑而言，美國采用的DC-l-2577是一種單組份溶劑型室溫硫化硅酮樹脂，中等粘度，固化產物硬度較大，強度也較大，用于光纜繞組粘接時光纜快速放線開解力大，信號損耗也較大，使用效果不理想。DowCorningQ2-7406粘合劑也是一種溶劑型聚二甲基硅氧烷粘合劑，可以用過氧化物催化硫化，用作通用粘合劑或黑膠帶等，亦與本發(fā)明所研制的粘接劑在硫化類型上有較大不同。DowCorningQ2-7406的固含量為5558%，固化溫度較高，加熱時固化速度快，按其說明書需要在66°CT1分鐘除去溶劑(二甲苯)，然后在177204t:下2分鐘固化。溫度太低時不能使過氧化物分解，但高溫固化條件則必須考慮被粘物相關材料的耐溫范圍，同時也會因固化條件和使用條件的溫差而產生較大的內應力。另夕卜，與本發(fā)明專利技術相近的國外專利主要還有W02006086715-A2、US2006088258-A1、US2003152766-A1、US2003190464-A1、EP1361464-A2、W0200184194-A。雖然也涉及到"雙組份、粘接劑、光纜"等方面的相關內容，但均非脫氫縮合型硅橡膠彈性體粘接劑。本發(fā)明所涉及的脫氫縮合型硅橡膠與之相比，尤其是與環(huán)氧型粘接劑相比，耐溫耐老化性能優(yōu)秀，粘接強度可調控在一個狹窄的范圍之間，且長時間存放后改變微小，不但有利于光纜線包定型，更是超高速放線必不可少的性能條件。且室溫硫化使得操作性能更好。另外，脫氫縮合固化反應克服了通常脫醇縮合固化中交聯(lián)劑過量引起粘接強度不穩(wěn)定和深層固化有困難的不良現(xiàn)象。也沒有加成型固化反應中催化劑容易中毒的問題。本領域的技術人員都知道，在有線制導飛行器(如導彈、火箭)長期儲存和發(fā)射過程的70個重力加速度沖擊過載條件下，粘接劑一方面要有一定的強度，要保持光纜繞組線圈定型穩(wěn)定，不分散；另一方面又需要粘接劑強度不可過大，以保證光纜繞組高速開解釋放的阻力盡可能低，確保放線流暢。通過應用單位的數(shù)學模型測算及實際發(fā)射數(shù)據修正，通常認為光纜靜態(tài)開解力在1525g的狹窄范圍內最為有利?？梢?，目前已有的非脫氫縮合型粘接劑是完全不能滿足此要求的。
發(fā)明內容本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，提供一種有機硅脫氫縮合型光纜粘接劑及其使用方法。該粘接劑不但能用于光纜繞組的粘接、定形，且易于開解，能滿足高速放線要求，因而尤其適合用于長距離的光纜傳輸。本發(fā)明粘結劑采用脫氫縮合原理，在二月桂酸二丁基錫的催化作用下，經固化交聯(lián)得到。脫氫反應原理如式一所示脫氫固化HO"fMe2SiO)rH+Me3SiO(Me2SiO)m(MeSiO)nSiM&Me3SiO(M巧SiO)mMeSiO(MeSiO)n.iSiMe3B"2SnLa(M^SiO)x-H2IM^SiO(MeSiO)^MeSiO(Me2SiO)mSiMe3I式一本發(fā)明研制的脫氫縮合型光纜粘接劑雖也為溶劑型，但由于固化反應原理不同，因而固化條件更為溫和，完全可以在室溫固化，也可以在溶劑揮發(fā)后適當加熱以促進固化速度。同時，粘接劑固化后粘接強度適中，還可以通過改變原料配比，使其粘接強度在一定范圍內可控可調，便于滿足不同條件的放線要求。另外，脫氫縮合固化反應克服了通常脫醇縮合固化中交聯(lián)劑過量引起粘接強度不穩(wěn)定和深層固化有困難的不良現(xiàn)象，也沒有加成型固化反應中催化劑容易中毒的問題。本發(fā)明采用的具體技術方案如下有機硅脫氫縮合型光纜粘接劑，其特征在于由A、B雙組份物質組成，其中A組份物質是以100質量份粘度為3400Pa.s端羥基聚二甲基硅氧烷為基礎聚合物，經加入0.55份聚甲基氫硅氧烷、020份氣相法白炭黑及03份聚正硅酸乙酯混合均勻得到的膠料。所述聚甲基氫硅氧烷為交聯(lián)劑，其氫含量為0.11.5%wt.，粘度為10lOOmPa.s。所述氣相法白炭黑為補強填料，其平均粒徑為530nm、比表面積為150440m2/g。所述聚正硅酸乙酯為輔助交聯(lián)劑，即二氧化硅含量40%的正硅酸乙酯預聚體，簡稱聚硅酸乙酯，屬成熟工業(yè)原料。其作用在于提高光纜粘接劑的剝離強度，即通過對其加入量的調節(jié)，達到進一步擴大剝離強度的調節(jié)范圍。B組份物質為A組份物質膠料的有機錫固化劑，是由催化劑二月桂酸二丁基錫，溶解在120#溶劑汽油或9012(TC沸程石油醚中配制成的濃度為1.52%wt.的溶液。本發(fā)明光纜粘結劑使用時，預先將A組份物質膠料溶解在120#溶劑汽油或9012(TC沸程石油醚中配制成含膠體重量為3035%的溶液，然后將該溶液與有機錫固化劑按重量比100:510的比例混合均勻，最后以該混合溶液刷涂或浸涂于光纜表面，固化后繞制成光纜繞組即可。所述固化條件為于室溫下完成固化；或者先在室溫下放置1015小時完成初步固化，再于408(TC下加熱210小時，實現(xiàn)完全固。優(yōu)選條件是607(TC下加熱36小時，實現(xiàn)完全固化。本發(fā)明的優(yōu)點在于第一，光纜繞組由于通常戶外使用，使用環(huán)境惡劣，成品存放時間要求很長，因此4粘接劑基材必須具有耐高溫、低溫和耐氣候老化等一系列優(yōu)良性能。而本發(fā)明所采用的有機硅體系的光纜粘接劑，完全能確保光纜繞組在_6(TC12(TC環(huán)境下，保持穩(wěn)定工作性能。第二，對于線程長的光纜繞組，因線圈繞組巨大，常見的脫醇型硅橡膠會出現(xiàn)深層固化難的問題，加成型硅橡膠又存在與光纜材料相容性不好，Pt催化劑易中毒導致不硫化的問題。而本發(fā)明采用脫氫縮合原理的硅橡膠，卻能達到短時間內反應完成度高，且反應不可逆，完全能滿足光纜長度達60公里的超長光纜繞組。第三，本發(fā)明有機硅光纜粘接劑，能使光纜繞組在貯存、運輸及放線過程中保持其固有形狀穩(wěn)定，同時在光纜繞組高速放線時所產生的阻力最小，不至于光纜線圈脫位，也不影響光纜的信號傳輸。第四，本發(fā)明有機硅光纜粘接劑，長時間存放后仍具有較強的力學穩(wěn)定性，通過不同份數(shù)的白炭黑的補強，可使固化后強度長時間穩(wěn)定限定在特殊的狹窄范圍內。例如白炭黑添加量為0時，膠料強度為0.170.28MPa;白炭黑添加量為重量份10時，膠料強度為1.02.0MPa第五，本發(fā)明有機硅光纜粘接劑，從工藝上既能在配膠后有足夠長的適用期，以便于纏繞操作和光纜繞組的性能穩(wěn)定，又能滿足粘接劑涂覆于光纜后能快速產生初粘力以保證纏繞裝配過程順利進行的要求。第六，本發(fā)明有機硅光纜粘結劑，膠料粘接強度為0.170.28MPa，強度適中。開解力遠遠小于光纜的自身抗張強度，加上有機硅的自潤滑效應，在高速放線中，放線流暢，有效避免光纜高速放線時的彎折及扯斷現(xiàn)象。光纜靜態(tài)開解力為1025g。具體實施方式實施例1100質量份粘度(25°C)為400Pa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，4.5份粘度(25°C)為10lOOmPa.s、含氫量為1%的聚甲基氫硅氧烷，300份石油醚作為稀釋劑充分混合均勻，再加入40份有機錫固化劑硫化。開解力測試結果見表1。實施例2IOO質量份粘度(25°C)為400Pa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，3份粘度(25°C)為10100mPa.s、含氫量為1%的聚甲基氫硅氧烷，300份石油醚作為稀釋劑充分混合均勻，再加入40份有機錫固化劑硫化。開解力測試結果見表1。實施例3IOO質量份粘度(25°C)為400Pa,s的端羥基聚二甲基硅氧烷，1.5份粘度(25°C)為10lOOmPa.s、含氫量為1%的聚甲基氫硅氧烷，300份石油醚作為稀釋劑充分混合均勻，再加入40份有機錫固化劑硫化。開解力測試結果見表1。實施例4100質量份粘度(25°C)為400Pa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，1份粘度(25°C)為10lOOmPa.s、含氫量為1%的聚甲基氫硅氧烷，1份二氧化硅含量為40%的聚硅酸乙酯，300份120#溶劑汽油作為稀釋劑充分混合均勻，再加入40份有機錫固化劑硫化。開解力測試結果見表l。實施例5100質量份粘度(25°C)為400Pa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，1份粘度(25°C)為10lOOmPa.s、含氫量為1%的聚甲基氫硅氧烷，3份二氧化硅含量為40%的聚硅酸乙酯，300份120#溶劑汽油作為稀釋劑充分混合均勻，再加入40份有機錫固化劑硫化。開解力測試結果見表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>說明經光纜粘接劑粘接定型的光纜繞組開解力的測試方法為光纜繞組制作時，纏繞光纖。每層間刷涂光纜粘接劑，達到初粘定型。光線纏繞完畢后，室溫放置一晝夜。次日于6(TC烘箱烘制4小時候，冷卻至常溫則可進行開解力測試。采用光纜繞組軸向與水平面垂直固定的方式，進行垂直懸重(砝碼)靜態(tài)開解力測試。即測試使線圈繞組沿軸向的靜態(tài)最小開解力，直接用砝碼重量g表征。實施例696質量份粘度(25°C)為400Pa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，4份粘度(25°C)為lOPa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，1.5份粘度(25°C)為10lOOmPa.s、含氫量為1%的聚甲基氫硅氧烷，2份氣相法二氧化硅白炭黑，300份120#溶劑汽油作為稀釋劑充分混合均勻，再加入40份有機錫固化劑硫化。開解力測試結果見表2。實施例790質量份粘度(25°C)為400Pa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，10份粘度(25°C)為lOPa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，1.5份粘度(25°C)為10lOOmPa.s、含氫量為1%的聚甲基氫硅氧烷，5份氣相法二氧化硅白炭黑，315份120#溶劑汽油作為稀釋劑充分混合均勻，再加入40份有機錫固化劑硫化。開解力測試結果見表2。實施例880質量份粘度(25°C)為400Pa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，20份粘度(25°C)為lOPa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，1.5份粘度(25°C)為10lOOmPa.s、含氫量為1%的聚甲基氫硅氧烷，10份氣相法二氧化硅白炭黑，330份120#溶劑汽油作為稀釋劑充分混合均勻，再加入40份有機錫固化劑硫化。開解力測試結果見表2。實施例960質量份，粘度(25°C)為400Pa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，40份粘度(25°C)為lOPa.s的端羥基聚二甲基硅氧烷，1.5份粘度(25°C)為10lOOmPa.s、含氫量為1%的聚甲基氫硅氧烷，20份氣相法二氧化硅白炭黑，360份120#溶劑汽油作為稀釋劑充分混合均勻，再加入40份有機錫固化劑硫化。開解力測試結果見表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>說明經光纜粘接劑粘接定型的光纜組開解力測試方法同實施例1-5。由上述實施例1-9可進一步看出本發(fā)明粘結劑所粘結的光纜繞組的靜態(tài)開解力在一定范圍設計可調，從而針對不同廠家光纜細微區(qū)別，不同放線設備之速度等要求均可調整到1025g這一理想范圍，遠遠小于光纜的自身抗張強度，適用范圍廣。加上有機硅的自潤滑效應，在高速放線中，放線流暢，有效避免光纜高速放線時的彎折及扯斷現(xiàn)象。權利要求有機硅脫氫縮合型光纜粘接劑，其特征在于由A、B雙組份物質組成，其中A組份物質是以100份粘度為3～400Pa.s端羥基聚二甲基硅氧烷為基礎聚合物，經加入0.5～5份聚甲基氫硅氧烷、0～20份氣相法白炭黑及0～3份聚正硅酸乙酯混合均勻得到的膠料；B組份物質為A組份物質膠料的有機錫固化劑，是由催化劑二月桂酸二丁基錫，溶解在120#溶劑汽油或90～120℃沸程石油醚中配制成的濃度為1.5～2％wt.的溶液。2.如權利要求1所述的有機硅脫氫縮合型光纜粘接劑，其特征在于所述聚甲基氫硅氧烷為交聯(lián)劑，其氫含量為0.11.5%wt.，粘度為10lOOmPa.s。3.如權利要求1所述的有機硅脫氫縮合型光纜粘接劑，其特征在于所述氣相法白炭黑為補強填料，其平均粒徑為530nm、比表面積為150440m7g。4.如權利要求1所述的有機硅脫氫縮合型光纜粘接劑，其特征在于所述所述聚正硅酸乙酯為輔助交聯(lián)劑，即二氧化硅含量40%的正硅酸乙酯預聚體。5.如權利要求1所述的有機硅脫氫縮合型光纜粘接劑，其特征在于該光纜粘結劑使用時，預先將A組份物質膠料溶解在120#溶劑汽油或9012(TC沸程石油醚中配制成含膠體重量為3035%的溶液，然后將該溶液與有機錫固化劑按重量比100:510的比例混合均勻，最后以該混合溶液刷涂或浸涂于光纜表面，固化后繞制成光纜繞組即可。6.如權利要求4所述的有機硅脫氫縮合型光纜粘接劑，其特征在于所述固化條件為于室溫下完成固化。7.如權利要求4所述的有機硅脫氫縮合型光纜粘接劑，其特征在于所述固化條件為先在室溫下放置1015小時完成初步固化，再于408(TC下加熱210小時，實現(xiàn)完全固化。8.如權利要求4、5或6所述的有機硅脫氫縮合型光纜粘接劑，其特征在于所述固化條件為607(TC下加熱36小時，實現(xiàn)完全固化。全文摘要本發(fā)明涉及一種脫氫縮合型光纜粘接劑及其使用方法，該粘結劑的A組份物質是以端羥基聚二甲基硅氧烷為基礎聚合物，經加入聚甲基氫硅氧烷及氣相法白炭黑，混合均勻得到的膠料；B組份物質是由二月桂酸二丁基錫溶解在120#溶劑汽油或石油醚中配制成的有機錫固化劑。使用時，預先將A組份物質膠料溶解在120#溶劑汽油或90～120℃沸程石油醚中，再將該溶液與固化劑混合均勻后刷涂或浸涂于光纜表面，固化后繞制成光纜繞組即可。本發(fā)明所述的粘結劑粘接強度適中、耐老化、耐高低溫，所粘結的光纜繞組貯存、運輸及放線過程中能保持其固有形狀穩(wěn)定，同時在光纜繞組高速放線時所產生的阻力最小，不至于光纜線圈脫位，也不影響光纜的信號傳輸。文檔編號C09J11/08GK101781545SQ201010107488公開日2010年7月21日申請日期2010年2月9日優(yōu)先權日2010年2月9日發(fā)明者周遠建,唐小斗,李龍銳申請人:中藍晨光化工研究院有限公司