可热熔融的油凝胶制造技术

本发明专利技术涉及可用于纤维光缆的凝胶用组合物，它具有油脂的正常稠度，但视需要通过加热，则会变为橡胶状内聚凝胶；该可热熔融的凝胶的制造方法，和可拼接纤维光缆的制造方法，和纤维光缆。在最宽的意义上，公开了用于纤维光缆的可热熔融的油凝胶组合物，它包含：50‑80wt％基于含2‑10wt％S‑EB或S‑EP二嵌段聚合物或这些二嵌段共聚物的混合物的烃油的油脂‑状凝胶，和20至50wt％基于含5至25wt％S‑EB‑S或S‑EP‑S三嵌段共聚物或这些三嵌段共聚物的混合物的极性油的油脂‑状凝胶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
通过在烃油内的油脂-状凝胶和在极性油内的油脂-状凝胶的组合，形成在环境温度下具有油脂-状稠度但可通过加热转化成具有橡胶状稠度的油凝胶组合物。烃油凝胶由苯乙烯类二嵌段共聚物和矿物油组成。极性油凝胶由在特定极性油内的苯乙烯类三嵌段共聚物组成。这两种凝胶的组合得到在环境温度下具有油脂-状稠度的新型凝胶。当这两种凝胶以某一比例结合并加热时，苯乙烯类三嵌段共聚物形成弹性网络，将凝胶从油脂-状稠度转化成内聚(coherent)的橡胶状凝胶。可视需要，通过加热最终结构到约120-150℃的温度，形成这些内聚油凝胶，和它们被称为“相变”油凝胶。这些油凝胶可用于各种应用，其中包括电缆填充。在该特定应用中，油凝胶最初可容易泵送，这在电缆填充操作中是重要的。该凝胶可控地且局部硬化，使得切割和切片操作更加清洁和更加有效。本专利技术还包括制造油凝胶组合物的方法和制造光学纤维电缆的方法，以及用该相变油凝胶填充的纤维光缆。
技术介绍
在美国专利No.5,900,455中，公开了与油混合的粉碎的纯聚合物，以制造当加热时将熔融的糊剂。美国专利No.6,881,776公开了通过混合凝胶酯组合物获得的两相凝胶组合物，所述凝胶酯组合物包括下述的混合物：1)选自三嵌段共聚物，星形聚合物，放射状聚合物，多-嵌段共聚物，及其组合中的酯化合物和聚合物化合物，和2)疏水的非极性溶剂。美国专利No.7,994,256公开了在环境温度下可作为糊剂处理，但在高温下熔融变为内聚的弹性组合物的弹性溶胶(elastosols)。这些组合物作为可热熔融密封剂和腻子以及弹性体涂料是有功效的。该固
体橡胶状凝胶可用于各种应用，例如用于防水铜电缆的填充胶料(compounds)和空气清新剂。该固体橡胶状凝胶相比于现有技术的优点是，它们可在环境温度下制备，进而简化制造和施加它们的方法。美国专利No.6,424,771公开了一种电缆，它包括含多根涂布的光纤的芯和绕纤维布置的物质的填充组合物。典型地，纤维和填充材料布置在管状元件以内，所述管状元件布置在鞘系统以内。填充芯内间隙的填充组合物是含矿物油成分的填充组合物，所述矿物油成分是相对高分子量的脂族烃。使用相对小重量百分比的立体化学受阻抗氧化剂体系，以防止填充材料热氧化降解。这种立体化学受阻抗氧化剂不会迁移出填充材料进入到其他电缆和纤维材料内，从而增加它们的有效性。还包括苯乙烯-乙烯/丙烯(S-EP)二嵌段共聚物，以便降低填充材料的油分离。该二嵌段聚合物和矿物油形成具有油脂-状稠度的凝胶和因此允许光学纤维在电缆内移动，但若电缆被切割或破坏，则凝胶会排斥任何水。美国专利No.5,737,469公开了一种含矿物油和氢化的苯乙烯类嵌段共聚物的凝胶组合物，它制造用于光学纤维电缆工业的凝胶。任选的组分是触变剂和抗氧化剂。当切割和拼接它们时，光学纤维电缆(FOC)出现问题。在FOC中使用具有油脂稠度的现有技术凝胶，以防止水进入。它们通过用S-EP二嵌段聚合物增稠烃油来制造。凝胶的油脂-状稠度是有利的，因为它允许发脆的玻璃纤维在鞘内移动。然而，不利的是若电缆需要修理或者拼接，因为油脂难以从纤维中除去和涂布电缆和与之接触的一切物体，例如工具的每一部分。高度期望视需要时将油脂-状凝胶转化成内聚的橡胶状凝胶，它可容易地脱掉纤维但仍然保留在原位。本专利技术克服了现有技术凝胶的这一问题。
技术实现思路
该方法是制造凝胶，所述凝胶是S-EB-S三嵌段聚合物在合适的极性油内的分散体，并使用它作为常规FOC油凝胶的添加剂。由于极性油与EB嵌段不相容，因此，在极性凝胶内的S-EB-S三嵌段为分散体
形式，和因此不会改变常规凝胶的稠度，直到加热该改性凝胶，从而允许三嵌段进入凝胶内的烃油和由此形成在环境温度下内聚且为橡胶状的凝胶。本专利技术涉及可用于纤维光学电缆的凝胶用组合物；制造该凝胶的方法，和制造可拼接的纤维光缆的方法，和纤维光缆。在最宽的意义上，公开了用于纤维光缆的可热熔融的油凝胶组合物，它包括：50至80wt％基于含2至10wt％S-EB或S-EP二嵌段聚合物或这些二嵌段聚合物的混合物的烃油的油脂-状凝胶，和20至50wt％基于含5至25wt％S-EB-S或S-EP-S三嵌段共聚物或这些三嵌段共聚物的混合物的极性油的油脂-状凝胶，其中S，EB和EP分别代表聚苯乙烯，氢化聚丁二烯和氢化聚异戊二烯嵌段。在最宽的意义上，公开了用于纤维光缆的可热熔融的油凝胶组合物的生产方法，该方法包括：a)通过采用高剪切混合器，在约120-140℃下混合2至10wt％二嵌段聚合物到烃油内约30-60分钟，制造基于烃油的油脂-状凝胶，b)通过采用高剪切混合器，在约120-140℃下混合5至25wt％三嵌段聚合物到极性油内约30-60分钟，制造基于极性油的油脂-状凝胶，和c)采用低剪切混合器，在近室温下，混合约50至约80wt％基于烃油的凝胶和约20至约50wt％基于极性油的凝胶。在最宽的意义上，公开了可拼接纤维光缆的生产方法，该方法包括：将纤维光波导置于挠性套管内，用所述可热熔融油凝胶组合物填充所述套管，所述可热熔融油凝胶组合物包括50-80wt％含2-10wt％S-EB或S-EP二嵌段聚合物或其混合物的烃油凝胶，和20-50wt％含5-25wt％S-EB-S或S-EP-S三嵌段聚合物或这些的混合物的极性油凝胶，其中所述可热熔融油凝胶置于至少一个纤维光波导和挠性套管之间。在最宽的意义上，公开了在没有溢油的情况下可容易地拼接纤维光缆的拼接方法，该方法包括：将纤维光波导置于挠性套管内，用所述可热熔融油凝胶组合物填充所述套管，其中所述可热熔融油凝胶组合物包含50-80wt％含2-10wt％S-EB或S-EP二嵌段聚合物或其混合物的油脂-状烃油凝胶，和20-50wt％含5-25wt％S-EB-S或S-EP-S三嵌段聚合物或这些的混合物的油脂-状极性油凝胶，当期望拼接纤维光缆时，在其中光纤维波导和套管要被切割的区域内加热所述填充的套管，直到所述可热熔融油凝胶组合物硬化，从油脂-状变为内聚和橡胶状，和在所述硬化区域内切割所述光纤维波导和套管，将其拼接到另一可拼接纤维光缆上。本专利技术的纤维光缆包括至少一个纤维光波导，围绕所述光纤维波导的挠性鞘，和可热熔融的油凝胶，所述可热熔融的油凝胶包含50-80wt％含2-10wt％S-EB或S-EP二嵌段聚合物或这些的混合物的油脂-状烃油凝胶，和20-50wt％含5-25wt％S-EB-S或S-EP-S三嵌段聚合物或这些的混合物的油脂-状极性油凝胶，其中所述可热熔融油凝胶位于至少一个纤维光波导和挠性套管之间。具体实施方式在本说明书中列出的范围包括不仅每一端值，而且包括在该端值之间的每一个可想象到的数值，因为这是一个范围的精确定义。氢化的苯乙烯类嵌段共聚物是本专利技术的关键部分，这些聚合物可在很大程度上使用已知且在先使用过的方法与材料聚合。一般地，通过称为阴离子聚合的方法，使用已知选择的辅助材料，其中包括聚合引发剂，溶剂，促进剂，和结构改性剂制备聚合物。这种共聚可作为间歇、半-间歇或连续制备进行，其中最优选间歇聚合。在溶剂中进行聚合，所述溶剂可以是不与正形成的聚合物的活性阴离子链端反应，在商业聚合单元内容易处理并提供产物聚合物合适
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【技术保护点】
一种可热熔融的油凝胶组合物，它包含：a)50至80wt％基于含2至10wt％S‑EB或S‑EP二嵌段共聚物或其混合物的烃油的凝胶，和b)20至50wt％基于含5至25wt％S‑EB‑S或S‑EP‑S三嵌段共聚物或其混合物的极性油的凝胶，其中S，EB，和EP分别代表聚苯乙烯，氢化聚丁二烯和氢化聚异戊二烯的嵌段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.04 US 14/172,1191.一种可热熔融的油凝胶组合物，它包含：a)50至80wt％基于含2至10wt％S-EB或S-EP二嵌段共聚物或其混合物的烃油的凝胶，和b)20至50wt％基于含5至25wt％S-EB-S或S-EP-S三嵌段共聚物或其混合物的极性油的凝胶，其中S，EB，和EP分别代表聚苯乙烯，氢化聚丁二烯和氢化聚异戊二烯的嵌段。2.权利要求1的可热熔融的油凝胶组合物，其中所述烃油是含有烷属烃和/或环烷烃物种的不含芳烃的油。3.权利要求1的可热熔融的油凝胶组合物，其中所述极性油是醚，酯或酮油。4.权利要求1的可热熔融的油凝胶组合物，其中所述极性油是羟化大豆油，或者季戊四醇和直链饱和脂肪酸的酯。5.可热熔融的油凝胶组合物的生产方法，该方法包括：c)通过采用高剪切混合器，在约120-140℃下混合2至10wt％二嵌段聚合物到烃油内约30-60分钟，制造基于烃油的凝胶，d)通过采用高剪切混合器，在约120-140℃下混合5至25wt％三嵌段聚合物到极性油内约30-60分钟，制造基于极性油的凝胶，e)采用低剪切混合器，在近室温下混合约50至约80wt％基于烃油的凝胶和约20至约50wt％基于极性油的凝胶。6.在没有溢油的情况下可容易地拼接的可拼接纤维光缆的生产方法，该方法包括：将纤维光波导置于挠性套管内，用权利要求1的所述可热熔融的油凝胶组合物填充所述套管，当期望拼接纤维光缆时，完成下述步骤：在其中纤维光波导和套管将要被切割的区域内加热所述填充的套管，直到所述可热熔融油凝胶组合物硬化，和在所述硬化区域内切割所述玻璃纤维和套管，以将其拼接到另一可
\t拼接纤维光缆上。7.权利要求6的方法，其中所述加热在约120至150℃的温度下进行约5至60分钟。8.一种纤维光缆，它包括：至少一个纤维光波导，围绕所述至少一个纤维光波导的挠性鞘，和围绕所述至少一个纤维光波导在所述鞘内的权利要求1的可热熔融的油凝胶组合物。9.可拼接纤维光缆的生产方法，该方...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·萨拉扎，
申请(专利权)人：科腾聚合物美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US