專利名稱：減少電纜的聚烯烴絕緣層斷裂的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于防止導(dǎo)電體如電話電纜和電力電纜上含抗氧劑的聚烯烴絕緣層發(fā)生氧化降解(劣化)的方法、制品和材料。
通常，為了保護(hù)聚烯烴，如聚乙烯、聚丙烯以及它們的各種共聚物，在塑料行業(yè)都知道，在這種聚烯烴樹脂的制造或加工期間要添加抗氧劑材料。這種材料往往由若干種添加劑的混合物組成，每種添加劑都可以類似方式或以不同方式抑制樹脂的氧化。這些抗氧劑材料防止了樹脂在(例如)金屬線導(dǎo)體上的絕緣層高溫擠壓形成絕緣導(dǎo)線期間的降解。在這種絕緣導(dǎo)線和/或電纜的使用壽命期間，這些抗氧劑(也稱為穩(wěn)定劑)材料也有助于防止絕緣層破裂和剝落，以及其它不良效應(yīng)。這種降解甚至能在40～90℃這樣的并不太高的溫度下長期曝露于大氣時就發(fā)生。最常用的抗氧劑材料包括苯酚型抗氧劑(通常稱為初級抗氧劑)，它們往往同一種過氧化物分解劑(所謂的協(xié)合劑或二級抗氧劑)并用。這些材料若使用時，按該絕緣層的重量計，每一種一般都占約0.1%。
近幾年來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多電纜中的銅導(dǎo)體對氧化過程有催化效應(yīng)，因而促進(jìn)抗氧劑組合物過早耗盡。為了抵消這種效應(yīng)，現(xiàn)在往往在制造期間在該聚烯烴樹脂中添加所謂金屬減活化劑(通常旨在抵消銅催化劑的特定效應(yīng))。很多電纜中的著色顏料對氧化也往往有催化效應(yīng)，從而促進(jìn)了降解(其證據(jù)是絕緣層變脆和破裂或剝落)。
由于這些原因和其它原因，已發(fā)現(xiàn)很多電纜，尤其那些放在電話支架和懸空封套中的部分，在使用過程中以比原來預(yù)期的快得多的速度劣化。在T.N.Bowmer的《支架中泡沫包皮聚乙烯絕緣層的破裂》(Cracking of Foamskin Polyethylene Insulations in Pedestals)一文中(見International Wire and Cable Symposium Proceedings 1988，第475～485頁)，對這個問題的歷史發(fā)展作了很好的綜述。在該文的引言部分論述如下(參考文獻(xiàn)號已略去)“在本世紀(jì)60～70年代，低密度聚乙烯(LDPE)絕緣層發(fā)生過災(zāi)難性的破裂。在美國西南部，在短短的3～4年時間內(nèi)就發(fā)生了這樣的劣化。廣泛的研究工作表明，不僅高溫加速穩(wěn)定劑損失和氧化作用，而且銅導(dǎo)體也催化這種氧化作用。結(jié)果，絕緣材料改用高密度聚乙烯(HDPE)，使用揮發(fā)性較低的抗氧劑，并添加金屬減活化劑。在此期間為絕緣導(dǎo)線和聚烯烴組合物的氧化試驗所建立的方法，形成了今日電纜穩(wěn)定性規(guī)定的基礎(chǔ)。
伴隨著這種材料改變，1972年把耐水PIC電纜引進(jìn)到掩埋式設(shè)備環(huán)境中。這包括用一種蠟狀烴類材料來裝填電纜。聚丙烯(PP)絕緣層最早用于這些電纜，但發(fā)現(xiàn)它也過早變脆而裂開，因而于1976年用一種泡沫包皮HDPE設(shè)計取而代之，其中包括一個發(fā)泡HDPE內(nèi)被覆層和一個密實HDPE外被覆層。從前的研究預(yù)期這些絕緣層在支架環(huán)境中能持續(xù)40多年而不發(fā)生問題，盡管一些加速試驗結(jié)果預(yù)示著只有10～15年的使用壽命。
1976～1980年投入使用的泡沫包皮HDPE絕緣層，在南方的亞利桑那州和新墨西哥州，已經(jīng)開始在封閉部分出現(xiàn)破裂。甚至有報告指出，在菲尼克斯，出廠更晚的電纜也發(fā)生破裂。問題在于這樣的開裂又是由于穩(wěn)定劑耗盡造成的。根據(jù)LDPE的經(jīng)驗，西南地區(qū)是一個先兆，據(jù)此可以預(yù)料全國其它地區(qū)的情況，因為西南地區(qū)的高溫和漫長夏季大大加速支架封閉物內(nèi)部的熱氧化和穩(wěn)定劑損失。最近12年中已經(jīng)堆積在現(xiàn)場的泡沫包皮絕緣層的數(shù)量，使這些問題變得更為嚴(yán)重。”在第482頁，Bowmer的參考文獻(xiàn)進(jìn)一步指出，為了使在安裝時有風(fēng)險的電纜的使用壽命盡量延長，已經(jīng)在支架中放置了增壓噴霧抗氧劑和冰球(即冰球狀樹脂物體，含有5%左右有一定揮發(fā)性的抗氧劑組合物)。它解釋說，對有風(fēng)險的電纜來說，除了更換以外，最好的修理就是要做到內(nèi)部氣密性封閉，從而減少氧氣滲入和穩(wěn)定劑蒸發(fā)。
因此，導(dǎo)線絕緣層脆化、破裂和剝落的問題，特別是當(dāng)置于支架封閉物內(nèi)部時，從至少60年代中期以來就一直存在，雖然為尋求這一問題的解決辦法已做了許多嘗試，在批準(zhǔn)使用的電話電纜絕緣材料和建設(shè)方面也有過幾次改變，這些改變的目的就是專門要克服這一問題。
我們發(fā)現(xiàn)，甚至當(dāng)這些電纜絕緣層被氣密性封套如可熱收縮的電纜接頭或用螺栓固定在一起的電纜接頭防護(hù)罩所包圍時，導(dǎo)線和/或電纜絕緣層的降解也仍然發(fā)生。我們進(jìn)一步意外地發(fā)現(xiàn)，這一驚人的結(jié)果是一種迄今未認(rèn)識到的、支架或空氣封閉環(huán)境的某些成分和存在于絕緣層中的一種或多種穩(wěn)定劑成分之間的相互作用的結(jié)果。我們相信這種相互作用導(dǎo)致一種或多種抗氧劑成分的直接降解。我們發(fā)現(xiàn)，這種相互作用即使在基本上無氧的氣氛中也的確進(jìn)行，這表明所述的降解是非氧化性的。簡言之，我們已經(jīng)意外地和令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，在常溫下存在的、來自某些封閉材料(例如來自電纜接頭封套)或來自封套、接頭連接處或甚至在電纜接頭區(qū)內(nèi)部其它成分的酸性氣體，與在絕緣電話導(dǎo)體中使用的抗氧劑組合物的一種或多種成分相互作用，從而大大破壞了該抗氧劑組合物中所述的一種或多種成分的效果。
本發(fā)明提供一種方法、設(shè)備和成套部件，用于抑制接頭封套(如埋入式接頭盒、表面支架、氣密包等)中的導(dǎo)線絕緣層的降解，包括把有效量的一種酸/揮發(fā)性成分清除劑放入該接頭封套中，或者整個放入該封套中，或者作為一個獨立單元，抑制導(dǎo)線絕緣層的降解。更具體地說，本發(fā)明包括在封套、盒或支架中放入一種制品，該制品包括a)一種容器裝置;
b)在該容器裝置中的一種酸/揮發(fā)性成分吸收裝置。
本發(fā)明也提供一種改進(jìn)的聚烯烴制品，它含有有效量的酸吸收劑，賦予改進(jìn)的耐酸蒸氣降解能力。此外，本發(fā)明還提供一種減少聚烯烴導(dǎo)線絕緣層降解的方法，即排除那些能降解生成對該聚烯烴導(dǎo)線絕緣層有腐蝕作用的揮發(fā)性成分的產(chǎn)酸塑料和材料。
這種制品也可以視需要含有抗氧劑材料，這種材料可單獨使用或與干燥劑和/或除氧劑組合使用，以增加導(dǎo)線絕緣層的氧誘導(dǎo)時間。


圖1表示一個體現(xiàn)本發(fā)明實例的、由氣密封套包圍的帶接頭電纜的剖面視圖。
圖2表示一個端帽的剖面視圖，說明本發(fā)明的若干實例。
圖3表示體現(xiàn)本發(fā)明實例的電信接頭氣密包，其中包括用戶引入線。
圖4表示體現(xiàn)本發(fā)明實例的支架帽的部分剖面?zhèn)纫晥D。
圖5表示適合于形成封套包的一種薄膜的頂視圖，它包括本發(fā)明與諸如吸收或吸附在一種盛裝介質(zhì)上的實例。
圖6表示按照圖5的兩張薄膜的剖視圖，這兩張薄膜粘合在一起形成一個封套(如一個口袋)以便把一種聚烯烴導(dǎo)線或電纜包圍起來。
本發(fā)明除其它因素外，包括驚人意外的發(fā)現(xiàn)，即來自封套內(nèi)部交聯(lián)彈性體和塑料的酸性蒸氣如HCl、乙酸等和揮發(fā)性物質(zhì)，尤其是鹵代塑料材料如聚氯乙烯降解產(chǎn)生的那些物質(zhì)，即使在常溫如白天溫度下，也能顯著降低聚烯烴如聚乙烯導(dǎo)線包皮的穩(wěn)定劑的效果，引起或使得絕緣層破裂以及導(dǎo)線絕緣層過早降解。此外，銅芯線明顯增強這個降解過程。
用如下辦法可以使這個過程的速度顯著降低可以通過一種氣溶膠、密封皮內(nèi)部的一個層壓層、吸附或吸收了清除劑的材料如氈子，也可以用一塊含酸清除劑等的材料，把一種酸/揮發(fā)成分清除劑摻入該封套中，以防止酸/揮發(fā)蒸氣對絕緣電纜如聚乙烯絕緣層的侵蝕。視需要，電纜或?qū)Ь€絕緣層和/或封閉材料可以含有能吸收、吸附或中和該蒸氣的有效量的一種酸/揮發(fā)物清除劑。能產(chǎn)生一個堿性表面的絕緣層表面改性也是本發(fā)明的一種實施方案。在其它方面，本發(fā)明包括排除一切能從電纜中精心絕緣的導(dǎo)線產(chǎn)生有害降解副產(chǎn)物的材料，如PVC(聚氯乙烯)、實例2的表Ⅱ各項等。適用的封套是用諸如聚乙烯或聚丙烯等聚烯烴材料制成，包有丁基橡膠絕緣帶和/或帶有能產(chǎn)生揮發(fā)性降解蒸氣的非鹵化密封墊圈或其它密封材料的金屬盒。
更具體地說，諸如聚氯乙烯(PVC)這樣的鹵代聚合物提供了酸性降解副產(chǎn)物如HCl的最大來源。PVC用于很多電話用途，如用戶引入線絕緣、帶、接頭纏繞和密封殼。文獻(xiàn)指出，HCl是在長期環(huán)境循環(huán)加熱和紫外線照射期間的一種降解產(chǎn)物。揮發(fā)性降解產(chǎn)物的其它來源是室溫硫化硅橡膠、Polychloroprene(氯丁橡膠)、表氯醇聚偏二氯乙烯。對電纜壽命有影響的其它材料包括用硫和過氧化物硫化的材料，如乙丙三元橡膠、乙丙二元橡膠、丁苯橡膠、異戊二烯橡膠、丁腈橡膠及類似塑料。
同時用于酸和揮發(fā)成分的清除劑材料，為方便起見，簡稱為酸清除劑。這類酸清除劑有足夠高的表面積或活性部位，能吸收、吸附或中和在封套內(nèi)部因降解(如紫外和/或熱循環(huán))產(chǎn)生的有害物質(zhì)，對人體的毒性低，且不與導(dǎo)線絕緣層或密封系統(tǒng)反應(yīng)?？墒褂脝我坏乃崆宄齽┗蚱浠旌衔?。適用的酸清除劑選自金屬氧化物、碳酸鹽、氫氧化物、胺、硬脂酸鹽、亞磷酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽等，它們不與導(dǎo)線絕緣層或密封材料發(fā)生有害反應(yīng)，同時又能吸收、吸附或中和任何酸蒸氣，或者能結(jié)合密封材料所產(chǎn)生的任何揮發(fā)性降解取代物的活性部位。較好的材料列于表Ⅰ表Ⅰ酸清除劑氧化鋅氧化鈣(石灰)二堿式鄰苯二甲酸鉛碳酸鈉碳酸鈣氫氧化鈉(Ascarite
)碳酸氫鈉氫氧化鈣氨;胺環(huán)氧化合物(環(huán)氧化豆油)硬脂酸鋇、鎘、鋅(或其它羧酸鹽)二堿式亞磷酸鉛三堿式硫酸鉛磷酸鈉二烷基二氯化錫在這些酸清除劑中，pH大于約5即堿性較強的，是特別好的材料，可以選自表Ⅱ中所列的這一組表Ⅱ較好的酸清除劑碳酸鈉和/或其水合物碳酸鈣碳酸氫鈉氧化鈣氫氧化鈣氧化鋅這些酸清除劑也可以以獨立的方式或一起同抗氧劑有益地聯(lián)系起來，抗氧劑如表Ⅲ中所列的一種或多種化合物表Ⅲ抗氧劑Vanox GT
;R.T.Vanderbilt Co.異氰脲酸三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)酯Irganox
1010;Ciba-Giegy Corp.四〔3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸亞甲酯〕甲烷
Irganox 1076;Ciba-Giegy Corp.3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸十八烷醇酯Santonox R ;Monsanto Corp.4，4′-硫代二(6-叔丁基間甲酚)Santowhite Powder ，Monsanto Corp.4，4′-亞丁基雙(6-叔丁基間甲酚)Ethanox 330，Ethyl Corp.1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯Vanox 1290，R.T.Vanderbilt Co.，Inc.2，2′-亞乙基雙(4，6-二叔丁基苯酚)Ultranox 246，Borg-Warner Chemicals 2，2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)Naugard 445，Uniroyal Chemical Company，Inc.4，4′-二(α，α-二甲基芐基)二苯胺Mixxim AO-30，F(xiàn)airmount Chemical Co.，Inc.1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷Cyanox 425，American Cyanamid Co.2，2′-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)Ethanox 702，Ethyl Corp.4，4′-亞甲基雙(2，6-二叔丁基苯酚)Naugard 451，Uniroyal Chemical Company Inc.專利產(chǎn)品，烷基化氫醌這些抗氧劑當(dāng)中，特別好的可選自表Ⅳ中所列的這一組
表Ⅳ較好的抗氧劑Santowhite Powder
，MonsantoSantonox R
，MonsantoEthanox
330，Ethyl Corp.
Ethanox
702，Ethyl Corp.
Vanox
1290，R.T.Vanderbilt Co.
Ultranox
246，Borg-Warner ChemicalsNaugard
451，Uniroyal Chemical CompanyNaugard
445，Uniroyal Chemical CompanyMixxim
AO-30，F(xiàn)airmount Chemical Co.
Cyanox
425，American Cyanamid Co.
Santonox R
是特別好的。視需要可加入氧清除劑，氧清除劑可以單獨使用，也可以同酸清除劑、酸清除劑和抗氧劑、或抗氧劑一起使用。適用的氧清除劑列于表Ⅴ中表Ⅴ連二硫酸鈉和氫氧化鈣抗壞血酸葡萄糖和堿干性油(亞麻子油)焦兒茶酚鈀催化劑存在下的氫氣硫酸亞鐵和干燥劑活性鐵粉(加速生銹以脫除O2)Ageless
Ridox
Santonox R
和氫氧化鈉較好的氧清除劑是Ageless
、Ridox
、和Santonox R
加氫氧化鈉。干燥劑也是有益的，因為它能降低封套中的水分。干燥劑可以單獨使用，也可以與酸清除劑、抗氧劑、或氧清除劑組合使用。適用的干燥劑是Drierite
等。酸清除劑如Ascarite
和抗氧劑如Santonox R
的組合是特別好的。
有效量的酸清除劑用于阻止導(dǎo)線或電纜絕緣層降解。這個量被計算成等于或大于酸清除劑對由封套材料釋放的或因接觸空氣而產(chǎn)生的蒸氣或有害揮發(fā)性成分?jǐn)?shù)量的化學(xué)計量。更具體地說，酸清除劑或其混合物是約0.0005～約4.0克酸清除劑/克電纜或?qū)Ь€絕緣層。更好的是約0.005～約2.0克，最好是約0.01～約1.0克酸清除劑/克電纜絕緣層。當(dāng)然，封套中有害物質(zhì)的濃度越低，所需酸清除劑的濃度就越低?？寡鮿┑臐舛仁羌s0.01～約0.5克，最好是約0.05～約0.2克抗氧劑/克電纜絕緣層。當(dāng)采用氧清除劑時，其用量要足以使氣密封套中O2的水平降低至約0.1%氧的水平。
酸清除劑以及氧清除劑和抗氧劑，最好能通過密封套內(nèi)壁上的多孔層壓層進(jìn)入密封套中，但也可以做成任何一種適用的膠狀端部片段和密封元件，或者作為一種能提供酸清除劑的獨立高濃度材料塊，從而在封套中建立并保持一種基本上無酸的氣氛。這種材料也可以以隨時間釋放形式或任何其它適當(dāng)?shù)膫鬏斚到y(tǒng)加入。在另一個實例中，酸清除劑加入殼體塑料中，其濃度水平為大于約0.2%(重量)～約30%(重量)，更好的是0.5%(重量)～約20%(重量)，最好是2%(重量)～約10%(重量)。
雖然本發(fā)明對密封系統(tǒng)所起的作用最好，但在象氣密盒或支架罩這樣一些空氣流通有限的密閉套中也可以獲得有益的效果。此外，對于空心電纜和封閉的或填充油脂的電纜，在電纜裂開使較大電纜中單根細(xì)導(dǎo)線裸露出來的那一點上，都可以使用本發(fā)明。
在描述了本發(fā)明最寬的方面之后，現(xiàn)在通過討論附圖來更具體地說明各實例。圖1說明一個用于封閉電纜接頭<2>的可多次使用的制品<100>。封套<100>包括一個如美國專利4，626，458中所述的可多次使用的殼體。該專利說明書全部列入本文供全面參考。封套<100>包括單獨一個可多次使用的殼體<5>，它也可以帶一個圍繞襯里<3>的多次使用織物。殼體<5>由一種材料如可多次使用的聚乙烯材料單獨組成或以織物形式組成。殼體<5>和襯里<3>保護(hù)電纜接頭<2>。襯里<3>是由金屬、紙板、聚合物泡沫材料等制作的。接頭<2>中的細(xì)導(dǎo)線通過如下方式受到有益的保護(hù)，即把一種酸清除劑<6>，或者以獨立元件形式放在襯里<3>里面，或者加到殼體<5>中，利用其多孔結(jié)構(gòu)經(jīng)由襯里<3>到達(dá)電纜<1a>和<1b>的接頭<2>處。
雖然密封電纜盒<100>主要用于不需要經(jīng)常打開的掩埋式和架空式用途，但偶而也可能需要較頻繁地用于電纜中的單根導(dǎo)線。為了這些目的，往往要采用圖2、3和4中說明的設(shè)備。圖2說明一種如美國專利4，379，602所述的稱為端帽的設(shè)備<200>，該專利說明書全部列入本文供全面參考。具有外絕緣層<12>的電纜<10>伸進(jìn)一個端帽中，使單根導(dǎo)線<11>裸露以便接頭或如<13>所示那樣分開。細(xì)導(dǎo)線<11>包含于適用的氣密袋<14>中，其中視需要可以放進(jìn)酸清除劑<16>。在其它實例中，袋<14>可以有一定透氣性，使端帽<18>的外殼內(nèi)的酸清除劑(表示為16a)能夠進(jìn)入。利用絲扣<22>把端帽<18>擰到底座元件<20>上，用膠帶或可熱收縮的聚乙烯密封環(huán)<24>把這兩個部分密封在一起。底座<20>有一個比絲扣部分<22>更寬的部分<26>，使端帽<18>能擰進(jìn)底座<20>中。底座<20>包括一個用于測試該裝置壓力的閥門<28>，并通過一個可熱收縮的軸套<32>在夾套<12>處附著到電纜<10>上，使底座<20>的窄端在<30>處與一個可熱收縮的管套<34>裝配在一起。當(dāng)然，這個端帽也可以用任何其它適用的方法附著，例如用膠帶但最好是丁基橡膠膠帶而不是聚氯乙烯膠帶，或者用任何適用的環(huán)管和墊圈配件。可以在細(xì)導(dǎo)線<11>上噴灑額外的酸清除劑溶液。另外，襯袋<14>也可以加上適當(dāng)?shù)囊粚?，使一種揮發(fā)性酸清除劑加到其內(nèi)表面，以保護(hù)導(dǎo)線。
圖3說明本發(fā)明一種用來把兩根電纜<50>和<52>連接在一起的架空封閉盒實例。電纜<50>和<52>通常是通過一個電纜接頭區(qū)<68>連在一起的，這使用戶引入線<74>能從中拉出。在接頭區(qū)的相對兩側(cè)，電纜包括適當(dāng)?shù)拿芊獠考?amp;lt;54>和<56>，如美國專利4，701，574中所述的填膠封套，該專利說明書全部列入本文供全面參考。視需要，該密封部件可以包括一個錐形部分<58>和能使密封膠<70>保持對密封部件<54>中的電纜呈壓縮態(tài)的部件，如膠帶。在端件<54>和<56>之間有一個在<64>處開口的波紋蓋<62>，它能讓端件<54>和<56>插入并覆蓋在它們上面。雖然不一定非要這樣，但<62>上的波紋同<52>和<54>上的波紋匹配有助于把夾套<62>附著上去。視需要，密閉盒<300>可以制造成無波紋的，使得在端件<54>和<56>之間有一個磨擦式配合。適用的鎖定裝置如螺釘或夾子設(shè)于開口端<64>(圖中未表示)，以便使密封管<62>定位。酸清除劑、抗氧劑、氧清除劑或它們的混合物可以噴灑在管狀元件<62>的內(nèi)側(cè)，如<66a>所示，或者作為濃縮材料塊<66>存在于接頭區(qū)鄰近，或者嵌入殼體或膠狀或焊接的棒狀夾套中。更一般地說，酸清除劑或降解成分的混合物可以放在密閉系統(tǒng)中的任何位置，只要它能對導(dǎo)線絕緣層起到保護(hù)作用就可以。
圖4說明英國專利2，120，486B的支架<400>，當(dāng)具有多股導(dǎo)線<94>的電纜<80>需要不斷重新拆裝以便使訂戶加入網(wǎng)絡(luò)時使用。英國專利2，120，468B的公開內(nèi)容全部列入本文供全面參考。電纜<80>進(jìn)入支架<84>底部，在此取掉外皮使內(nèi)導(dǎo)體<92>裸露出來，并彎成一個U字形結(jié)構(gòu)，通過底座<84>作為電纜<80a>出來。電纜80/80a通過一個可熱收縮塑料或其它適用密封部件<78>被密封到底座<84>中，<78>包括一個夾子<88>，形成彎曲電纜<80/80a>的一個導(dǎo)線管。底座用一個密封夾<86>和O形密封圈<90>連接到一個可重復(fù)拆裝的罩子<82>上。從電纜<80>中裸露的內(nèi)導(dǎo)線，通過一個可熱收縮的元件<98a>引出一根用戶線<94>。<98a>具有收縮密封結(jié)構(gòu)，如圖所示，而<98b、c和d>則在收縮之前使可收縮導(dǎo)線管裸露出來。
置于密封盒<400>內(nèi)部并形成底座元件<84>的組成部分的，是一個尺寸合適的塊<96>，它含有酸清除劑，視需要也可包含抗氧劑、氧清除劑、干燥劑或它們的混合物。該材料組合物要加以選擇，以便當(dāng)由于周圍溫度變化而使支架罩<400>發(fā)生熱循環(huán)時，能在密封罩<82>內(nèi)部提供一種基本上無酸/揮發(fā)物氣氛。在選擇材料<96>的用量時，要確定導(dǎo)線絕緣表面積和裸露導(dǎo)線<92>的數(shù)目。最好是，在密閉裝置<400>以及密閉裝置<100>、<200>和<300>中，要嚴(yán)格限制鹵化材料如聚氯乙烯或其它密封材料如氯丁橡膠、DR膠帶和固化不太完全的硅氧烷密封劑，或者最好在封套中不使用它們。例如，在本發(fā)明的又一個實例中，聚烯烴如聚乙烯絕緣電纜的壽命，可以通過選用那些在密閉裝置中降解時不促進(jìn)或釋放酸性蒸氣或揮發(fā)性降解產(chǎn)物的材料而得到提高。此外，電纜絕緣層的壽命可以通過主動處理該密閉裝置的各部件，從而提供一種能中和任何酸性環(huán)境(如在支架密閉裝置中發(fā)生的煙霧或材料降解)的堿性表面而被延長。用于此目的的適當(dāng)材料是聚乙烯密閉和密封帶，如丁基橡膠帶。如果要采用可固化的密封材料，那么，這類材料應(yīng)當(dāng)是完全固化的，從而使(例如)在硅氧烷固化時乙酸的釋出量減到最少，或者經(jīng)計算至少是小于可用來保護(hù)該電纜絕緣層的酸清除劑的量。
圖5和圖6說明適用于電信或含聚烯烴導(dǎo)線的電氣封套的較好襯里實例。較好的封套架空和支架系統(tǒng)公開于美國專利254，335，該專利于1988年10月6日提交，題為《控制接頭封套環(huán)境的襯里》;和美國專利354，334，該專利于1988年10月6日提交，題為《具有環(huán)境控制襯里的支架通信終端密閉裝置》。這兩個申請都列入本文供全面參考。
更具體地說，圖6是圖5的兩張組裝膜的剖面。此外，圖5邊緣也可以自行折疊形成圖6，而不采用兩張圖5薄膜。圍繞適當(dāng)尺寸的同心軸組裝該封套是一個較好的制作步驟。
導(dǎo)線或電纜薄膜封套<500>包括一張濕蒸氣透過(MVT)薄膜<40>。適用的薄膜公開于上述專利申請。一般來說，這些薄膜包括附著于或夾在塑料層之間的一層金屬箔。適用的材料是Mylar 、Valeron 或一層尼龍、聚丙烯、聚乙烯、聚酯等，它們粘合到一張金屬箔如鋁上，還可包括另外一層粘合到該金屬膜上的塑料。這層金屬膜可以是能防止水分侵入封套的任何一種材料。在MVT不起決定性作用的環(huán)境中，這個金屬層可用可不用。薄膜<40>的邊緣包括一種可熱密封的材料<46>，如塑料本身，或一種熱熔的粘合劑。冷粘式粘合劑如環(huán)氧化合物、氰基丙烯酸酯等也是適用的。薄膜<40>的中心區(qū)包含一種適用材料<42>，如氈子、布等，它們含有酸清除劑或者酸清除劑連同抗氧劑、干燥劑、氧清除劑等。酸清除劑-抗氧劑組合是(例如)CaCO3和Santonox R ，其濃度水平前者為約0.01～約1.0克/平方英寸(g/in2)，較好是約0.01～約0.5g/in2，最好的是約0.07g/in2±約0.01g/in2，而后者是0.001g/in2～約1.0g/in2，較好的是約0.01g/in2～約0.5g/in2，最好的是約0.03g/in2±約0.01g/in2。
吸收劑/吸附劑材料<42>是用任何一種適用的方法如膠、熔化等粘合到層<40>上的。較好的材料是氈子。特別好的氈子是聚酯氈子，其厚度為1/16英寸或更小，較好的是6旦及12盎斯/平方碼，Pacific States Felt and Mfg.CO.，Inc.(Hayward，California)的＃2205號產(chǎn)品。在固定氈子<42>之前，用酸清除劑或酸清除劑-抗氧劑組合物的水基或醇基漿狀物處理該材料。濃度是所要保護(hù)的聚烯烴絕緣層體積的函數(shù)。
薄膜<40>的邊緣含有一種密封劑<48>，如美國專利4，600，261或4，634，207中所述的膠，這兩個專利列入本文供全面參考。美國專利申請254，335和254，334中公開的密封膠也是適用的。密封邊緣<48>以可再利用方式圍繞導(dǎo)線或電纜密封。當(dāng)然，如果不要求具備重復(fù)拆裝能力，粘膠或膠合劑也是適用的。
當(dāng)完成時，薄膜<40>可以折疊密封形成一個袋狀封套，也可以密封成一個類似的薄膜，使一張薄膜的氈子<42>面對另一張薄膜的氈子。如果外封套<100>、<200>、<300>、<400>等提供了足夠的保護(hù)，那么，該袋形成時可以只有浸漬的氈子<42>而不要薄膜<40>。本發(fā)明這一方面的另一個實例提供了經(jīng)處理材料的管狀部分，用來包圍象聚氯乙烯用戶線這樣的導(dǎo)線。由于消防法規(guī)可能要求從終端機(jī)至線路接點，即在房內(nèi)部分使用阻燃導(dǎo)線，所以，封套內(nèi)聚氯乙烯線部分周圍的浸漬氈子提供了強化的保護(hù)，防止象HCl這樣的有害揮發(fā)物的逸出。此外，經(jīng)處理的氈帶也適用于纏繞裸線。
吸收劑/吸附劑材料用酸清除劑或最好是酸清除劑/抗氧劑混合物的漿狀物進(jìn)行處理。較好的處理工藝方法包括把1份抗氧劑如Santonox R 溶于約4～50份、最好是約30份醇如甲醇、乙醇、異丙醇等中。把1份酸清除劑如碳酸鈣(CaCO3)添加至約5份～約25份、最好是14份醇/抗氧劑溶液中，使這種混合物成漿狀物。然后，使氈子暴露于該漿狀物，最好用該漿狀物飽和。這需要約1～約30秒，最好約4～5秒。最后，讓氈子風(fēng)干，或最好在大于約80℃、最好大于約110℃的烘箱中干燥。
意外的是，抗氧劑起到酸清除劑的粘合劑的作用。更具體地說，Santonox R 顯著地使CaCO3固定于氈子內(nèi)部，因為同只用CaCO3處理的氈子不同，CaCO3粉塵不太多。
在描述了本發(fā)明的較好實例之后，對于普通專業(yè)人員說，顯然應(yīng)當(dāng)看到，凡能使酸清除劑同封套結(jié)合在一起從而限制在降解時會釋放酸的材料的使用的任何適用系統(tǒng)，都屬于本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的優(yōu)點將參照所附的實例1～11加以說明。
實例1將重0.5克的聚氯乙烯(PVC)材料樣品置于用蓋密封的玻璃瓶中，從瓶蓋懸掛一根大約2英寸的有絕緣的銅線導(dǎo)體樣品。適用的瓶子是一種2盎斯規(guī)格的燧石玻璃瓶，蓋上鋁箔，然后再用一個鋁箔襯里的酚醛樹脂螺旋塞加蓋(Fisher Scientific，Inc.，Catalog No.03-320-21C)。將瓶中的樣品放到90℃的通風(fēng)烘箱中老化。一個未密封的、其它方面均相同的對照樣品也懸掛于同樣溫度的烘箱中。
聚烯烴絕緣層的氧化誘導(dǎo)時間(O.I.T.)是按照Bellcore Technical Advisory NO.TA-TSY-000421(1988年9月)中所述的方法測定的，所不同的是，泡沫包皮和致密絕緣層都使用鋁樣品盤。氧化誘導(dǎo)時間是在200℃純氧中測定開始放熱的時間，以分鐘表示。
對于具有致密高密度聚乙烯絕緣層(HDPE)的樣品，老化之前的初始氧化誘導(dǎo)時間經(jīng)測定為150±7分鐘。在90℃8周、12周和16周后，測定樣品，結(jié)果列于表1中。泡沫包皮HDPE絕緣層樣品也進(jìn)行測試，并在兩周后測定初始氧化誘導(dǎo)時間，在此情況下為14±1分鐘。在使泡沫包皮絕緣層老化之前，用清潔紙巾擦拭，除去填充化合物。
表1
液，38%(1)AT&T BKMA-100，1988(日期代碼WE-P-11-88)。
(2)3M Corporation，Type 88T黑色聚氯乙烯電膠帶。
(3)聚氯乙烯薄膜品種厚3密耳，由Michael J.Arnold CO.提供的U.E.帶;一般用于纏繞電信接頭。
(4)AT&T AFMW-200，1984(日期代碼WE-A-6-84)。電纜卷筒在Fuquay-Varina，NC廠露天電纜存放場露天存放4年。
(5)由Polysciences，Inc.供應(yīng)的分子量為110，000的聚氯乙烯聚合物樣品(目錄號9708)。
(6)支架聚氯乙烯來自Coil Sales，Inc.制造的一個Pedlock支架密閉盒。
＊在90℃老化僅兩天之后。
本實例證明在只有90℃的溫度下與聚氯乙烯接觸對高密度聚乙烯的有害影響。
實例2重復(fù)實例1的實驗，考察除聚氯乙烯型材料外其它材料的范圍。氧化誘導(dǎo)時間是對致密高密度聚乙烯絕緣層在密封瓶中與0.5克各種材料樣品接觸之后測定的。樣品在90℃老化5周。絕緣層的初始氧化誘導(dǎo)時間是150±7分鐘。結(jié)果列于表2中。
表2樣品 O.I.T.
致密絕緣層(1)5周，90℃對照(在密封瓶中) 131EPDM泡沫(2) 83聚氯乙烯膜，同前 60室溫硫化硅氧烷密封劑(3) 40氯丁橡膠(4) 823M SLIC密閉末端塊(5) 64氯丁橡膠帶(6) 46
氯丁橡膠泡沫(7) 5DR帶(8) 9表氯醇橡膠密封劑(9) 43M SLIC密閉接線棒絕緣層(5) ＜1(1)高密度聚乙烯致密絕緣層;AT&T BKMA-100，1988(2)由CGRProducts，Inc.，Greensboro，NC供給的EPDM泡沫;Type NO.1763(3)室溫硫化硅氧烷密封劑是General Electric 1000 CS/1001型施工密封劑;放入瓶中之前在室溫固化2天。
(4)由McMaster Supply Co.供給的氯丁橡膠，目錄號8568 K14，商品級氯丁橡膠板。
(5)端塊和接線棒絕緣層是從3M公司SLIC型電信接頭密閉盒取下來的橡膠材料。
(6)氯丁橡膠帶是由Plymouth橡膠公司供應(yīng)的;Plytuff LN氯丁橡膠帶。
(7)氯丁橡膠泡沫;CGR Products，Inc.，Type 1743。
(8)DR帶由Plymouth橡膠公司供應(yīng)(DR帶廣泛用于電信中的電絕緣)。
(9)Raychem S1189(表氯醇膠密封劑)這些結(jié)果證明曝露于酸或揮發(fā)性蒸氣對電纜線絕緣層氧化誘導(dǎo)時間阻滯作用的有害影響。
實例3對聚偏二氯乙烯膜如表3中所列的Saran 進(jìn)行類似于實例1的實驗。
表3樣品 絕緣層O.I.T.(分鐘)，200℃(在90℃老化之后)1周 2周 4周 6周 8周 12周 16周對照(在密封瓶中) 111 115 109 119 124 102 107Saran薄膜＊76 51 4 4 1.5 ＜1 ＜1＊Saran薄膜是Dow化學(xué)公司Saran Wrap 3HY塑料膠帶，Dow NO.4081733。
這證明了除聚氯乙烯外的鹵代聚合物的降解對導(dǎo)線絕緣層氧化穩(wěn)定性的影響。
實例4重復(fù)實例1的實驗，一個裝有聚氯乙烯的瓶子另外還裝有一種酸清除劑(Ascarite Ⅱ)(1)。結(jié)果列于表4。測試致密高密度聚乙烯絕緣層(AT&T BKMA-100，1988)。
表4樣品 O.I.T. O.I.T. O.I.T.
4周，90℃ 8周，90℃ 16周，90℃對照(密封瓶) 109 119 107聚氯乙烯(2)93 87 43
聚氯乙烯酸清除劑(1)110 121 106(1)Ascarite Ⅱ，Thomas Scientific，Inc.(在膨脹云母上的氫氧化鈉);每瓶中放5克。
(2)聚氯乙烯是3M 88T黑色聚氯乙烯電氣膠帶;每瓶中放0.5克。
這些結(jié)果說明酸清除劑的有益效應(yīng)，即保護(hù)高密度聚乙烯電纜絕緣層在90℃與聚氯乙烯接觸時不致發(fā)生降解效應(yīng)。
實例5為了證實HCl的降解效應(yīng)不依賴于O2的存在，在空氣和氮氣中對泡沫包皮絕緣層(1)的樣品進(jìn)行類似于實例1、2、3和4的評價。在90℃老化2天后進(jìn)行測定，結(jié)果列于表5。
表5樣品 O.I.T.
2天，90℃未老化絕緣導(dǎo)線 12.9±1.0空氣中老化 11.3±1.0氮氣中老化 14.9±2.0在空氣中老化，加1滴濃HCl溶液 0.5±0.2在氮氣中老化，加1滴濃HCl溶液 2.7±1.0(1)絕緣層是實例1的AT&T AFMW-200，1984。
這些結(jié)果表明在惰性氣氛中絕緣層氧化穩(wěn)定性迅速喪失，這說明在不存在氧的情況下穩(wěn)定性的劣化依然發(fā)生，基本上是迅速發(fā)生的。
實例6對致密高密度聚乙烯絕緣層(AT&T BKMA-100，1988)即未填充的絕緣導(dǎo)線進(jìn)行實驗，并把酸清除劑和抗氧劑放入一個保護(hù)性包裝中。評價的樣品是不同的電信密閉盒，絕緣層置于其內(nèi)，按標(biāo)準(zhǔn)電話電纜接頭配置。樣品于110℃老化4周。初始氧化誘導(dǎo)時間在200℃是149±4分鐘。結(jié)果列于表6。也測定了可剝性指數(shù)，以便評價絕緣層對上部導(dǎo)線的粘合力。這是按下列步驟測定的- 老化后從所需樣品取下一段3英寸長的帶導(dǎo)體的絕緣層。
- 往張力試驗機(jī)的上夾具中放一把24號剝線鉗(改造成能適合夾具)。(可從Harris Corporation，Dracon Division買到)。
- 在離導(dǎo)體端部1/2英寸處，把絕緣層剝至剝線鉗的剝離槽。
- 以50mm/分鐘的十字頭速度拉該張力試驗機(jī)。
- 力的迅速產(chǎn)生然后迅速消失，表明有良好的可剝性，即對銅的粘合力低。
- 力的迅速產(chǎn)生然后是長時間波動的大的力(由剝線鉗對絕緣層的摩蝕切割引起的)，表明剝離性差。
對于有保護(hù)性包裝的樣品，將保護(hù)性材料置于一個熱密封的Tyvek(2)袋中。Tyvek 是由杜邦公司供應(yīng)的一種無紡聚乙烯織物。使用10克Santonox R 作為抗氧劑，使用20克Ascarite Ⅱ作為酸清除劑。對于同時含抗氧劑和酸清除劑的樣品，把這兩種物質(zhì)混合于一個Tyvek 袋中。如同在樣品描述中所指出的，包括一些單獨的硅膠干燥劑袋，即，每個密封盒中兩個15克干燥劑袋。這種硅膠干燥劑袋是Multiform Dessicants，Inc.的產(chǎn)品。
表6老化(110℃，4周)后的樣品 O.I.T.(分鐘，200℃) 可剝性裸露的絕緣層 113 好(從電纜剝下的外皮)密封絕緣層(原樣電纜 115 好的外皮，兩端密封)有聚氯乙烯帶、抗氧劑 121 差和干燥劑的熱收縮密封密閉盒有聚氯乙烯帶、抗氧劑、 173 好酸清除劑和干燥劑的熱收縮密封密閉盒有聚氯乙烯帶和干燥劑 96 差的熱收縮密封密閉盒有柔軟聚氯乙烯體的 78 差A(yù)T&T 18A型自由通風(fēng)密閉盒有硬聚氯乙烯體的3M 23 差A(yù)2-RB自由通風(fēng)密閉盒有柔軟氯丁橡膠體的安全電氣40 0-0 50 差自由通風(fēng)密閉盒有聚烯烴體的Raychem TRAC A 113 好自由通風(fēng)密閉盒3M PST ＃4634密封支架密閉盒 38 差(有聚氯乙烯帶和聚氯乙烯膜)Raychem Pedcap RM-3密封支 117 好架密閉盒(有聚氯乙烯帶、抗氧劑、酸清除劑和干燥劑)Coil Sales，Inc.CPLG-6自由 1 差通風(fēng)支架(有硬聚氯乙烯體)這證實了使用非鹵化密閉盒系統(tǒng)得到的優(yōu)點和酸清除劑、抗氧劑及干燥劑復(fù)合系統(tǒng)的有益效應(yīng)。為了保持銅線的有效可剝性，酸清除劑是有益的。
實例7在大于約90%相對濕度存在下，對清除了泡沫包皮的導(dǎo)線絕緣層進(jìn)行類似于實例1的實驗。具體導(dǎo)線是AT&T AFMW-100，1988(日期代碼WE-AK-11-88)。把裝有導(dǎo)線的電纜卷筒放在一個約60℃的烘箱中約4周，使填充化合物能從內(nèi)導(dǎo)線提取抗氧劑。然后，使導(dǎo)線樣品曝露于表7所示的環(huán)境中。
表7O.I.T.，90℃樣品 1周 2周 3周未老化對照(1) 45.0±4 45.0±4 45.0±4老化對照，有干燥劑(2) 44.5±3.5 38.0±3.5 41.4±2.7蒸餾水(濕度)(3) 31.0±1.7 16.7±1.3 13.9±1.2(不接觸導(dǎo)線)(1)在60℃下4周的電纜適應(yīng)性處理之后，測定未老化對照的O.I.T.。
(2)使用5克硅膠干燥劑。
(3)5克蒸餾去離子水。
這些結(jié)果表明干燥劑在保持O.I.T.值方面的效果。這些結(jié)果也表明在曝露于濕氣氛之后O.I.T.的下降。
實例8制作一系列6個聚氯乙烯支架樣品，放入110℃通風(fēng)烘箱中4周。在每個支架內(nèi)部放置一根裸露的電話電纜，將其彎成環(huán)狀以模擬電纜接頭。這種電纜是AT&T BKMA-100，有致密高密度聚乙烯絕緣層，其未老化O.I.T.為154±6分鐘。
樣品的形狀取決于是否有Pedcap RE-3密閉盒和酸清除劑/抗氧劑包。酸清除劑/抗氧劑包是密封的Tyvek包，裝有30克Ascarite和10克Santonox R。樣品描述進(jìn)一步在表8中給出。
在烘箱老化之后，對其中的4個支架進(jìn)行德雷格(draeger)氣體分析試驗，以確定HCl氣體的存在與否。適用的檢測管可從Lab Safety Supply Company購得，目錄號為EB-4629。這種檢測管是由National Draeger Co.制造的玻璃安瓿，盛有一種彩色指示劑，能檢測1～25ppm范圍的HCl氣體。一般把這個管狀安瓿的兩端打破，一端插入手動風(fēng)箱式抽氣泵中。為了測定HCl氣體，以準(zhǔn)確記錄HCl濃度所需要的固定泵壓次數(shù)，用泵把空氣抽過該管。顏色從藍(lán)色變成黃色表明HCl的存在。沿該管長度方向的顏色變化長度指示HCl的濃度。
要測定支架中的HCl，必需在剛從老化烘箱中取出之后立即在該樣品上鉆一個孔。通過這個孔，可以測定任何HCl。對于有Pedcaps的樣品，測定Padcap內(nèi)部和外部的HCl。
HCl檢測試驗的結(jié)果連同老化后絕緣層的O.I.T.結(jié)果一起列于下表。O.I.T.樣品取自這些接頭的頂部、中心和底部。
表8
(1)聚氯乙烯支架是由Coil Sales Inc.制造的，Pedlock CPLG-4-支架(2)這個樣品用來密封Pedcap 室底部的膠合密封劑流量過大。這導(dǎo)致接頭氛圍曝露于DR帶的揮發(fā)性副產(chǎn)物。這種帶一般在產(chǎn)品安裝期間使用。如實例2所說明的那樣，DR帶影響絕緣層的穩(wěn)定性。
這些O.I.T.結(jié)果表明使用聚烯烴內(nèi)封套以及在聚氯乙烯支架密閉盒中使用抗氧劑和酸清除劑的有益效應(yīng)。
實例9進(jìn)行類似于實例1和6的實驗，但有銅導(dǎo)線和無銅導(dǎo)線的絕緣層在90℃老化8周。這種絕緣層是致密高密度聚乙烯(AT&T BKMA-100，1988)，其未老化O.I.T.為154±5分鐘。結(jié)果列于表9。
表9于90℃ 8周后的絕緣層O.I.T.
(分鐘，200℃)老化前未剝離的 老化前剝離的樣品 銅導(dǎo)線 銅導(dǎo)線對照(1)(有干燥劑) 122 104聚氯乙烯膜(2)(有干燥劑) 43 81對照(3)(有濕度) 125 110聚氯乙烯膜(有濕度) 4 66(1)5克硅膠干燥劑，置于瓶中。
(2)由Michael J.Arnold Co.供應(yīng)的U.E.帶。
(3)5克蒸餾去離子水，置于瓶中(絕緣層不接觸水)。
這證實了在濕度存在下和在芯銅線存在下，聚氯乙烯對導(dǎo)線絕緣層氧化穩(wěn)定性的有害影響。
實例10在本實驗中，在彎曲成環(huán)狀以模擬電纜接頭的電話電纜上安裝一個支架密閉盒，即Pedcap RM-3 密閉盒。這種電纜是一種填充泡沫外皮的100對電纜(AT&T AFMW-10 0)，約6英尺電纜曝露于該支架密閉盒外的空氣中。裸露的切口端部覆蓋有一個可熱收縮的帽VAAC-200 ，在這個帽上打一個小孔，使得在整個電纜長度上能自由進(jìn)行空氣交換。
在安裝該支架密閉盒之前，把一個氧氣傳感器插入接頭區(qū)附近的支架密閉盒內(nèi)部。氧氣傳感器電纜嵌入該密閉盒的膠質(zhì)密封物中，防止沿傳感器電纜漏氣。該密封支架密閉盒內(nèi)部的氧含量可以用位于該密閉盒外部的數(shù)字監(jiān)測器測量。適用的傳感器/監(jiān)測器是由G.C。Industries制造的GC-301型。
在安裝該支架密閉盒之前，還把一種氧清除劑放在接頭區(qū)附近。使用6包可從Misubishi Gas Chemicals買到的Ageless Z-500作為氧清除劑。每一包清除劑能吸收至少500ml純氧，因此，該密閉盒內(nèi)部的總吸氧能力是約3升純氧。由于氧氣只是地球大氣的約20%，因而，所使用的氧清除劑可以脫除約15升空氣中的氧。一個Pedcap RM-3 的容量只有幾升，所使用的氧清除劑足以基本上全部吸收該密閉盒中的O2。
在帶有內(nèi)部氧清除劑和氧氣監(jiān)測器的密閉盒被密封之后，立即測量氧含量隨時間的變化。氧含量數(shù)據(jù)列于表10中。
表10經(jīng)過的時間 支架密閉盒內(nèi)部測定的氧，(小時) %0 20.9%1 6.5%2 2.0%3 0.7%4 0.1%5 0.1%24 ＜0.1%由于0.1%氧是所用的傳感器能測定的最低氧濃度，所以實際氧濃度在24小時之后可能已低于0.1%。
這些數(shù)據(jù)證實氧清除劑從帶有填充電話電纜的密封支架密閉盒中脫除氧氣的能力。
實例11把20克聚氯乙烯膜即U.E.帶(見表1腳注3)的樣品放入一個有進(jìn)出口的50ml具塞燒瓶中。把該燒瓶放入一個60℃的恒溫水浴。讓空氣經(jīng)由燒瓶和樣品流過，然后通過一種由蒸餾水和氫氧化鈉配制的微堿性溶液約8周。
約8周后對水進(jìn)行分析表明有氯離子存在，而在對照樣品中則未檢出氯離子。這證實，在僅僅60℃下(這是已知存在于地面電話封套的溫度)，聚氯乙烯就降解而放出HCl氣體。
在用特別好的實例對本發(fā)明進(jìn)行描述之后，那些對普通專業(yè)人員來說顯而易見的修改均被認(rèn)為是在本發(fā)明和所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.防止電纜接頭中聚烯烴導(dǎo)線絕緣層降解的方法，包括用一個封套包圍電纜接頭；把有效量的酸清除劑放進(jìn)該封套內(nèi)；把電纜接頭周圍的密閉盒密封。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所述封套選自可熱收縮的塑料封套、金屬封套和非可熱收縮的塑料封套或它們的組合。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中，所述塑料封套是由非鹵化塑料制作的。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其中，所述塑料封套是聚烯烴塑料。
5.按照權(quán)利要求2的方法，其中，所述酸清除劑的PH大于約pH5。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其中，所述酸清除劑的放置方法是用一種酸清除劑噴灑內(nèi)導(dǎo)線和封套以及封套部件。
7.按照權(quán)利要求5的方法，它進(jìn)一步包括把一種干燥劑加進(jìn)封套中。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所述酸清除劑選自金屬氧化物、金屬碳酸鹽、金屬氫氧化物、有機(jī)胺、無機(jī)胺、有機(jī)環(huán)氧化物、和堿性有機(jī)或無機(jī)鹽。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其中，所述酸清除劑選自氧化鋅、氧化鈣、石灰、二堿式鄰苯二甲酸鉛、碳酸鈉、碳酸鈣、氫氧化鈉、Ascarite 、碳酸氫鈉、氫氧化鈣、氨、胺類、環(huán)氧化合物、環(huán)氧化豆油、硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、羧酸鋇、羧酸鈣、羧酸鋅、二堿式亞磷酸鉛、三堿式硫酸鉛、磷酸鈉、和二烷基二氯化錫。
10.按照權(quán)利要求8的方法，其中，所述酸清除劑是約0.0005～約4克/克導(dǎo)線絕緣層。
11.按照權(quán)利要求9的方法，其中，所述酸清除劑是約0.5～約2.0克/克導(dǎo)線絕緣層。
12.按照權(quán)利要求11的方法，其中，所述酸清除劑的放置方法是采用一種經(jīng)酸清除劑處理的、選自氈袋、氈管、氈帶、氈片和它們的組合的制品來包圍電纜接頭。
13.按照權(quán)利要求11的方法，其中，所述酸清除劑選自碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氧化鈣、或氧化鋅。
14.按照權(quán)利要求13的方法，其中，所述酸清除劑的量是約0.2～1克/克導(dǎo)線絕緣層。
15.按照權(quán)利要求8的方法，它進(jìn)一步包括把一種抗氧劑放進(jìn)封套內(nèi)。
16.按照權(quán)利要求15的方法，其中，所述抗氧劑選自異氰脲酸三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐酯);四〔3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸亞甲酯〕甲烷;3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸十八烷酯;4，4′-硫代二(6-叔丁基間甲酚);4，4′-偏亞丁基二(6-叔丁基間甲酚);1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯;2，2′-偏亞乙基二(4，6-二叔丁基苯酚);2，2′-亞甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚);4，4′-二(α，α-二甲基芐基)二苯基胺;1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷;2，2′-亞甲基二(4-乙基-6-叔丁基苯酚);4，4′-亞甲基二(2，6-二叔丁基苯酚);或烷基化氫醌。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其中，所述抗氧劑用量是約0.001～約0.5克/克導(dǎo)線絕緣層。
18.按照權(quán)利要求17的方法，其中，所述抗氧劑選自4，4′-硫代二(6-叔丁基間甲酚);4，4′-偏亞丁基二(6-叔丁基間甲酚);1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯;2，2′-亞甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚);4，4′-二(α，α-二甲基芐基)二苯基胺;1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷;2，2′-亞甲基二(4-乙基-6-叔丁基苯酚);或4，4′-亞甲基二(2，6-二叔丁基苯酚)。
19.按照權(quán)利要求18的方法，其中，所述抗氧劑的放置方法是用一種經(jīng)酸清除劑/抗氧劑處理的、選自氈袋、氈管、氈帶、氈片及它們的組合的制品包圍電纜接頭。
20.按照權(quán)利要求18的方法，其中，所述抗氧劑的用量是約0.05～約0.2克/克導(dǎo)線絕緣層。
21.按照權(quán)利要求15的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括添加一種氧清除劑。
22.按照權(quán)利要求21的方法，其中，所述氧清除劑的用量足以使密閉封套的氧含量降低至約0.1%氧。
23.按照權(quán)利要求22的方法，其中，所述氧清除劑選自抗壞血酸、硫酸亞鐵加干燥劑、活性鐵粉、Ridox
、SantonoxR
加氫氧化鈉、和Ageless
。
24.按照權(quán)利要求21的方法，它進(jìn)一步包括把一種干燥劑添加至封套中。
25.按照權(quán)利要求24的方法，其中，所述干燥劑是Drierite
或硅膠。
26.一種用來使電纜接頭的絕緣聚烯烴導(dǎo)線封套起來的設(shè)備，其改進(jìn)包括在該封套設(shè)備中加有有效量的酸清除劑以阻止聚烯烴導(dǎo)線絕緣層降解。
27.按照權(quán)利要求26的設(shè)備，其中，所述酸清除劑選自金屬氧化物、金屬碳酸鹽、金屬氫氧化物、有機(jī)胺、無機(jī)胺、有機(jī)環(huán)氧化物、和堿式有機(jī)鹽或無機(jī)鹽。
28.按照權(quán)利要求27的設(shè)備，其中，所述酸清除劑的用量是約0.0005～約4克/克導(dǎo)線絕緣層。
29.按照權(quán)利要求28的設(shè)備，其中，所述酸清除劑的存在形式選自氣溶膠噴霧劑、酸清除劑包、涂有酸清除劑的襯里、酸清除劑塊、含有酸清除劑的凝膠、用酸清除劑處理的其大小能基本上包圍住聚烯烴導(dǎo)線或電纜的氈袋、用一種酸清除劑和一種抗氧劑(可有可無)處理的氈管、用一種酸清除劑和一種抗氧劑(可有可無)處理的氈帶、用一種酸清除劑和一種抗氧劑(可有可無)處理的氈片、一種能隨時間和/或溫度變化或兩者同時變化而釋放的封裝的酸清除劑、及它們的組合。
30.一種用來使電纜接頭中的聚烯烴導(dǎo)線密封以防止降解的設(shè)備，其改進(jìn)包括用那些在降解時不生成能侵蝕聚烯烴絕緣層的酸根或揮發(fā)性成分的材料制作封套。
31.按照權(quán)利要求30的設(shè)備，其中，所述封套是用聚烯烴材料制作的，且不存在鹵基塑料、固化時釋放乙酸的硅氧烷基彈性體、和用硫或過氧化物固化的塑料和彈性體。
32.按照權(quán)利要求31的設(shè)備，它進(jìn)一步包括一種能基本上包圍所要保護(hù)的導(dǎo)線或電纜的、用酸清除劑處理的氈子。
33.一種用于保護(hù)聚烯烴絕緣導(dǎo)線的、能放進(jìn)電纜接頭封套中的制品，它包括有效量的酸清除劑，以抵消那些在封套中使用的、降解時能產(chǎn)生酸根或揮發(fā)性成分從而對封套中使用的聚烯烴絕緣層有侵蝕作用的材料所產(chǎn)生的效應(yīng)。
34.按照權(quán)利要求33的制品，它進(jìn)一步包括一種同酸清除劑結(jié)合使用的干燥劑。
35.按照權(quán)利要求33的制品，其中，所述酸清除劑選自金屬氧化物、金屬碳酸鹽、金屬氫氧化物、有機(jī)胺、無機(jī)胺、有機(jī)環(huán)氧化物、和堿性有機(jī)鹽或無機(jī)鹽。
36.按照權(quán)利要求35的制品，其中，所述酸清除劑的用量是約0.0005～約4克/克導(dǎo)線絕緣層。
37.按照權(quán)利要求33的制品，其中，所述酸清除劑選自氧化鋅、氧化鈣、石灰、二堿式鄰苯二甲酸鉛、碳酸鈉、碳酸鈣、氫氧化鈉、Ascarite 、碳酸氫鈉、氫氧化鈣、氨、胺、環(huán)氧化合物、環(huán)氧化豆油、鋇或鎘或鋅的硬脂酸鹽、鋇或鎘的羧酸鹽、二堿式亞磷酸鉛、三堿式硫酸鉛、磷酸鈉、或二烷基二氯化錫。
38.按照權(quán)利要求37的制品，其中，所述酸清除劑的用量是約0.5～約2.0克/克導(dǎo)線絕緣層。
39.按照權(quán)利要求38的制品，其中，所述酸清除劑選自碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氧化鈣、或氧化鋅。
40.按照權(quán)利要求39的制品，其中，所述酸清除劑的用量是約0.2～1克/克導(dǎo)線絕緣層。
41.按照權(quán)利要求36的制品，它進(jìn)一步包括一種抗氧劑。
42.按照權(quán)利要求41的制品，其中，所述制品選自一種用酸清除劑和抗氧劑處理的、能包圍聚烯烴導(dǎo)線或電纜的氈袋;一種用有效量酸清除劑和抗氧劑處理的管狀氈制品，這種管狀制品能包圍住具有對聚烯烴導(dǎo)線有害的絕緣層的導(dǎo)線;以及這些制品的組合。
43.按照權(quán)利要求38的制品，其中，所述抗氧劑的用量是約0.001～約0.5克/克導(dǎo)線絕緣層。
44.按照權(quán)利要求43的制品，其中，所述抗氧劑選自異氰脲酸三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐酯);四〔3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸亞甲酯〕甲烷;3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸十八烷酯;4，4′-硫代二(6-叔丁基間甲酚);4，4′-偏亞丁基二(6-叔丁基間甲酚);1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯;2，2′-偏亞乙基二(4，6-二叔丁基苯酚);2，2′-亞甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚);4，4′-二(α，α-二甲基芐基)二苯基胺;1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷;2，2′-亞甲基二(4-乙基-6-叔丁基苯酚);4，4′-亞甲基二(2，6-二叔丁基苯酚);或烷基化氫醌。
45.按照權(quán)利要求44的制品，其中，所述酸清除劑的存在形式選自氣溶膠噴霧劑、酸清除劑包、涂有酸清除劑的襯里、酸清除劑塊、含有酸清除劑的凝膠、浸漬了酸清除劑和抗氧劑(可有可無)的氈袋、能隨時間和/或溫度變化或兩者同時變化而釋放的封裝的酸清除劑。
46.按照權(quán)利要求36的制品，其中，酸清除劑的存在形式選自氣溶膠噴霧劑、酸清除劑包、涂有酸清除劑的襯里、酸清除劑塊、含有酸清除劑的凝膠、浸漬了酸清除劑和抗氧劑(可有可無)的氈袋、能隨時間和/或溫度變化或兩者同時變化而釋放的封裝的酸清除劑。
47.一種耐酸聚烯烴材料，它包括一種聚烯烴基塑料和在數(shù)量上大于該聚烯烴的約0.2%(重量)～約30%(重量)的酸清除劑。
48.按照權(quán)利要求47的材料，其中，所述酸清除劑選自金屬氧化物、金屬碳酸鹽、金屬氫氧化物、有機(jī)胺、無機(jī)胺、和堿性有機(jī)鹽。
49.按照權(quán)利要求48的材料，其中，所述酸清除劑的濃度是約0.5%(重量)～約20%(重量)。
50.用于把電纜接頭中的絕緣聚烯烴導(dǎo)線封套起來的全套部件，包括一個接頭封套;有效量的酸清除劑，用以抑制因酸根降解引起的聚烯烴導(dǎo)線絕緣層的降解。
51.按照權(quán)利要求50的全套部件，其中，所述酸清除劑的存在形式選自氣溶膠噴霧劑、酸清除劑包、涂有酸清除劑的襯里、酸清除劑塊、含有酸清除劑的凝膠、浸漬了酸清除劑和抗氧劑(可有可無)的氈袋、浸漬了酸清除劑和抗氧劑(可有可無)的氈管、浸漬了酸清除劑和抗氧劑(可有可無)的氈片、能隨時間和/或溫度變化或兩者同時變化而釋放的封裝的酸清除劑、和它們的組合。
52.按照權(quán)利要求51的全套部件，其中，所述酸清除劑選自金屬氧化物、金屬碳酸鹽、金屬氫氧化物、有機(jī)胺、有機(jī)環(huán)氧化物、和堿性有機(jī)鹽或無機(jī)鹽。
53.按照權(quán)利要求52的全套部件，其中，所述酸清除劑的用量是約0.0005～約4克/克導(dǎo)線絕緣層。
54.按照權(quán)利要求53的全套部件，它進(jìn)一步包括在該封套內(nèi)放置一種抗氧劑。
55.按照權(quán)利要求53的全套部件，其中，所述氈袋用一種濕蒸氣透過袋包圍起來。
56.按照權(quán)利要求54的全套部件，其中，所述濕蒸氣透過袋粘著于在與聚烯烴導(dǎo)線或電纜連通的一側(cè)相反的一側(cè)上的氈袋。
57.按照權(quán)利要求56的全套部件，它進(jìn)一步包括氈管，該氈管含有有效量酸清除劑于其中且能把用有害于接頭封套中聚烯烴導(dǎo)線的絕緣層絕緣的導(dǎo)線包圍起來。
58.一種制品，它包含一種氈質(zhì)材料;吸附或吸收到該氈子上或其中的酸清除劑，其濃度為約0.001克/平方英寸至約1.0克/平方英寸。
59.按照權(quán)利要求58的制品，其中，所述氈子是一種聚烯烴氈子。
60.按照權(quán)利要求59的制品，它進(jìn)一步包括以約0.001～約1.0克/平方英寸的數(shù)量吸收或吸附到該氈子上或其中的抗氧劑。
全文摘要
本發(fā)明提供用于抑制細(xì)導(dǎo)線(如在電信中使用的導(dǎo)線)的聚烯烴降解或斷裂的方法以及各種設(shè)備和制品實例。更具體地說，本發(fā)明提供抑制聚乙烯絕緣層斷裂的方法，以及用于控制酸和/或揮發(fā)性蒸氣對聚乙烯絕緣層的降解效應(yīng)的設(shè)備和組合物。
文檔編號C09K15/04GK1050953SQ90104298
公開日1991年4月24日 申請日期1990年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月10日
發(fā)明者基思·道斯, 托馬斯·A·亨利, 尼爾·L·霍爾特 申請人:雷伊化學(xué)公司