用于电缆接合的非异氰酸酯密封剂制造技术

通过接合两根电缆的导体的末端且在接头上方涂覆且随后固化反应混合物以形成弹性体密封件而制得电缆中的接头。所述反应混合物包括具有平均至少两个含有能够与硫醇基反应的脂族碳-碳双键的基团的多烯化合物、环氧树脂、具有至少两个硫醇基的固化剂和碱性催化剂，其中此类脂族碳-碳双键中的至少一者通过具有至少1000原子质量单位的分子量的脂族间隔基团与所述脂族碳-碳双键中的每一者分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电缆接合的非异氰酸酯密封剂
本专利技术涉及一种用于电缆接合的非异氰酸酯密封剂和一种接合电缆的方法。
技术介绍
当接合电缆时，有必要维修接头周围的电绝缘体。实现此的一种常用方式为在接头周围模制可固化有机树脂。模制树脂在接头周围形成护套且粘合到电缆的聚合电绝缘体。此形成连续密封件，其不仅提供电绝缘，而且保护免受湿气和液体(如水)的侵入。可固化有机树脂需要满足若干标准。当固化时，其必须很好地粘附到电缆绝缘体。固化树脂与电缆绝缘体之间的粘合需要对液体和湿气不可渗透且具有良好水解稳定性。粘合需要持久，因为接合电缆在不易于接近进行维修的地点可能持续多年处于操作状态。固化树脂也必须为良好电绝缘体，在室温下在1kHz下具有例如5或更小的介电常数。固化树脂必须对由穿过电缆的电流产生的电场存在下的击穿具抗性。加工特征对于可固化有机树脂也是重要属性。电缆编接在现场，即在电缆的使用点频繁地进行。另外，进行特定编接所需的有机树脂的量有时相当小，约一千克或更小，而在一些情况下，这些量可能相当大，体积高达30升或更大。这些考虑因素表明可固化聚合物系统能够使用简单方法应用。复杂的聚合物加工设备通常在这些现场地点不可用，且在任何情况下通常并非极好地适于管理此类小体积材料。归因于现场应用的另一考虑因素为加热设备通常不可用。这意味着可固化有机树脂必须能够在不施加加热的情况下对于应用在环境温度下涂覆和固化。用于这些电缆接合应用中的可固化有机树脂系统通常包括两种液体组分，其经混合、涂覆到电缆接头且随后固化以在接头周围形成护套。液体组分应为低到中等粘度，因此其可以容易地混合和涂覆。混合组分需要具有几分钟或更长的适用期以允许完成将混合物混合和涂覆到接头上的时间。在将反应混合物涂覆到接头之后，其应适当快速地固化以形成强有力地粘合到电缆绝缘体的聚合物。到目前为止，双组分聚氨基甲酸酯和双组分环氧树脂系统主要用于此应用。聚氨基甲酸酯系统极令人满意地起作用，但如果聚异氰酸酯化合物未恰当地处理，那么存在潜在的工人接触问题。另外，聚异氰酸酯可以与水反应以产生二氧化碳，其可能导致起泡。环氧树脂系统受两个主要问题困扰。第一，其倾向于太刚性和脆性而不能完全令人满意。第二个问题为固化反应倾向于高度放热。反应的热量造成较大温度增加。在许多情况下，温度增加足以损害电缆，且尤其是聚合绝缘体。所述损害导致绝缘体的缺陷。因此，所希望的是提供一种用于接合电缆的不含异氰酸酯的可固化树脂系统，其具有良好适用期，其在不施加热量的情况下在室温下固化，其并不高度放热，且其固化以形成具有低介电常数的聚合物，阻止在电场存在下的击穿，且其与用于电缆中的聚合绝缘体形成良好粘合。
技术实现思路
本专利技术在一个方面为一种制造电缆接头的方法，其包含以下步骤：a)将具有聚合绝缘体的第一电缆的第一裸导体末端接合到具有聚合绝缘体的第二电缆的第二裸导体末端以产生导体接头，和b)将可固化反应混合物涂覆于导体接头上方并且与第一电缆和第二电缆的聚合绝缘体接触，和c)固化可固化反应混合物以在导体接头上方形成聚合绝缘护套并且粘合到第一和第二电缆中的每一者的聚合绝缘体；其中可固化反应混合物含有1)至少一种具有平均至少两个含有能够与硫醇基反应的脂族碳-碳双键的基团的多烯化合物，其中此类脂肪族碳-碳双键中的至少一者通过具有至少1000原子质量单位的分子量的脂族间隔基团与所述脂族碳-碳双键中的每一者分离，2)每100重量份组分1)10到150重量份的至少一种具有每分子平均至少1.5个环氧基团和至多1000的环氧当量的环氧树脂，3)至少一种具有至少两个硫醇基团的固化剂，和4)至少一种碱性催化剂。本专利技术提供一种用于电缆接合的可易于加工的热固性、弹性体接合组合物。接合组合物不需要存在异氰酸酯化合物。组合物具有有用的低粘度。其可以在室温或甚至略微较低温度下自发地固化并且因此可以在不施加热量的情况下使用。经固化组合物形成强力弹性体护套，其强有力地粘合到聚合电缆绝缘体并且展现有用的电特性和对气体和液体的低渗透性。待根据本专利技术接合的电缆包括一或多个导体(导线)和导体周围的聚合电绝缘体。通常，导体单独绝缘，并且在多导线电缆的情况下，单独绝缘的导线包覆在另一聚合绝缘体中。聚合绝缘体可以例如为氯丁橡胶、聚乙烯、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯、另一种类型的聚烯烃、聚氯乙烯、丁腈橡胶(如丙烯腈的聚合物或共聚物)、二烯橡胶(如丁二烯的聚合物或共聚物)、聚氨基甲酸酯等。导体通常为金属，如铜、铝和钢。导体尺寸范围可以例如为AWG(美国线规(AmericanWireGauge))40(约0.0799mm直径)到4/0(约11.684mm直径)电缆接头通过将第一电缆的裸(即未绝缘)导体末端接合到第二电缆的裸导体末端以产生导体接头制得。如果多导线电缆待接合，那么每一电缆的每一导体以类似方式接合。类似地，如果两根以上电缆待接合，那么所有电缆的导体视特定布线方案的需要接合，包括必要时在个别接头上方涂覆绝缘胶带或其它绝缘体。随后将可固化反应混合物涂覆于导体接头上方并且与第一电缆和第二电缆的聚合绝缘体接触。固化可固化反应混合物以在导体接头上方形成聚合绝缘护套并且粘合到第一和第二电缆中的每一者的聚合绝缘体。通常方便的是在模具中进行涂覆和固化步骤，所述模具意指将反应混合物保持在适当的位置直到其固化的任何装置。模具可以具有被调适成用于在电缆导体接头上方适配的单片式或两片式类型。典型的模具在其末端处经设计以在模具闭合时在电缆周围紧密地适配。或者(或另外)，模具末端可以使用条带或其它构件阻断以防止反应混合物在固化之前渗出。此类模具通常具有形成环绕电缆接头的储集器的较大横截面中心区，且具有将可固化反应混合物引入到储集器中的开口。此类模具的实例为3M联合王国公共有限公司(3MUnitedKingdomPLC)以其ScotchcastTM柔性电力电缆接合成套装置(FlexiblePowerCableJointingKits)82-F和82-BF系列销售的模具。在某些实施例中，模具安置在电缆接头上方且可固化反应混合物倾入模具中且在其中固化。可固化反应混合物含有多烯化合物、环氧树脂、含有硫醇基的固化剂和至少一种碱性催化剂。多烯化合物具有至少两个能够参与硫醇-烯加成反应的脂族碳-碳双键(“烯基”)。这些烯基中的至少一者通过具有至少1000原子质量单位的分子量的柔性脂族间隔基团与其它烯基中的每一者间隔开。优选的是这些烯基中的每一者通过此类柔性脂族间隔基团与其它烯基中的每一者间隔开。烯基优选地为端基，即在分子链末端处。多烯优选地具有不超过8个，更优选地不超过6个，更优选地不超过4个烯基。烯基为脂族或较不优选地，脂环族碳-碳双键，其中氢原子结合到碳原子中的至少一者。碳-碳双键可以采取以下形式：-RC＝CR′R″其中R、R′和R″独立地是氢或有机取代基，所述有机取代基可以经取代，限制条件为R、R′和R″中的至少一者为氢原子。R、R′和R″中的任一者可以例如为具有至多12个、优选地至多4个且更优选地至多3个碳原子的烷基或经取代烷基。R优选地为氢或甲基。优选的是R′和R″各自为氢，并且更优选的是R、R′和R″全部为氢。在一些实施例中，烯基以末端α，β-不饱和羧酸酯基，如丙烯酸酯(-O-C(O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造电缆接头的方法，其包含以下步骤：a)将具有聚合绝缘体的第一电缆的第一裸导体末端接合到具有聚合绝缘体的第二电缆的第二裸导体末端以产生导体接头，和b)将可固化反应混合物涂覆于所述导体接头上方并且与所述第一电缆和所述第二电缆的所述聚合绝缘体接触，和c)固化所述可固化反应混合物以在所述导体接头上方形成聚合绝缘护套并且粘合到所述第一和第二电缆中的每一者的所述聚合绝缘体；其中所述可固化反应混合物含有1)至少一种具有平均至少两个含有能够与硫醇基反应的脂族碳‑碳双键的基团的多烯化合物，其中所述脂肪族碳‑碳双键中的至少一者通过具有至少1000原子质量单位的分子量的脂族间隔基团与所述脂族碳‑碳双键中的每一者分离，2)每100重量份组分1)10到150重量份的至少一种具有每分子平均至少1.5个环氧基团和至多1000的环氧当量的环氧树脂，3)至少一种具有至少两个硫醇基团的固化剂，和4)至少一种碱性催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.21 US 61/7455211.一种制造电缆接头的方法，其包含以下步骤：a)将具有聚合绝缘体的第一电缆的第一裸导体末端接合到具有聚合绝缘体的第二电缆的第二裸导体末端以产生导体接头，和b)将可固化反应混合物涂覆于所述导体接头上方并且与所述第一电缆和所述第二电缆的所述聚合绝缘体接触，和c)固化所述可固化反应混合物以在所述导体接头上方形成聚合绝缘护套并且粘合到所述第一和第二电缆中的每一者的所述聚合绝缘体；其中所述可固化反应混合物含有1)至少一种具有平均至少两个含有能够与硫醇基反应的脂族碳-碳双键的基团的多烯化合物，其中所述脂族碳-碳双键中的至少一者通过具有至少1000原子质量单位的分子量的脂族间隔基团与所述脂族碳-碳双键中的每一者分离，2)每100重量份组分1)10到150重量份的至少一种具有每分子平均至少1.5个环氧基团和至多1000的环氧当量的环氧树脂，3)至少一种具有至少两个硫醇基团的固化剂，和4)至少一种碱性催化剂。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·奈特，N·威尔莫特，P·S·艾希，W·希思，H·M·沙哈，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US