常温固化透明填充剂制造技术

本发明专利技术涉及一种双组分常温固化型透明聚氨酯类浇铸树脂。目前用于充油通讯电缆接头用的填充剂，固化速度慢、含有腐蚀金属的物质，填充固化后有气泡、隔水性差。本发明专利技术的常温固化透明填充剂分为主剂和固化剂两部分，其特征在于主剂包括含环氧基多元醇和由金属催化剂、脂肪胺及醇胺组成的混合催化剂。主剂的成分：聚合多元醇占３５－４５％、含环氧基多元醇占１．５－１４％、增塑剂占３０－４２％、催化剂占０．０５－０．１５％。固化剂的成分：有机二异氰酸酯占２２－３６％、增塑剂占６４－７８％。主剂和固化剂按１∶１混合配成填充剂。本填充剂适用于充油电缆接头使用。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双组分室温固化型透明聚氨酯类浇铸树脂。在进行电力、通讯等基础设施设的过程中，经常会遇到受水、潮气、污浊液体侵蚀的地带，或由于劳动力匮乏，为减轻人员对电缆的维护工作，会大量使用各种高分子填充剂以解决城油通讯电缆接续带来的问题。美国专利4375521介绍了一种由植物油增塑的聚氨酯填充剂，用于充油通讯电缆的填充，这种聚氨酯材料凝胶后易变得混浊不透明，不尽施工及维护的要求，而且，植物油增塑的这类填充剂易造成接续用的聚碳酸酯外壳脆裂老化；WO86/00166公开了一种聚氨酯类电缆接续用填充剂，因其固化速度幔，不太适合现场施工；美国专利4533598公开了一种新型环烯烃物质增塑的聚氨酯填充剂，但因其与充油电缆中的石油膏相容性差，不适易做为充油电缆接续填充剂。另外，美国3M公司(美国专利4857563)采用了一种聚合多元醇与含酸酐基团丁二烯树脂的反应物做为电缆接续的填充，这类材料含有腐蚀金属的酸酐类化合物以及填充剂固化后存在细密气泡，影响填充效果。根据铺设电缆施工的要求，填充剂应具有以下特征①它能与其在电缆接头内所有的接触物相容；②在相当宽度的使用温度下有良好的化学稳定性；③优良的电绝缘性能；④低温下有适宜的机械强度及弹性；⑤高温下不松驰；⑥不污染环境，对人体无毒害。因此，特别需要开发出一种具有优异的水解稳定性，良好的电性能，与电缆内的石油膏相容性好，机械性能适宜，元气泡；可常温固化，凝胶速度快，透明的填充剂。本专利技术的目的是提供一种聚氨酯类双组分常温固化透明填充剂由聚氨酯主体和固化剂两部分组成，它具有优异的水解稳定性，良好的电性能，与电缆内的石油膏相容性好，机械性能适宜，元气泡，可常温固化，凝胶速度快，透明的填充剂。充油电缆接头使用填充剂最重要的目的是隔绝水、潮气对电力通讯元件的侵蚀，尤其是在高温高湿的恶劣田间时，这样的防护就显得更为重要，在这种情况下，填充剂如果质量不理想，材料很可能会发生膨胀、降解等问题，由此造成的损失不堪设想。专利及文献报道，聚氨酯体系中加入环氧化合物可有效地提高聚氨酯材料的水解稳定性(Ger offen 2060600，US4036906，JP74-47904)，众所周知，环氧树脂可做为电子线路板等的灌封材料，它对金属和非金属具有优异的粘接性能，介电性能良好，对碱和大部分溶剂稳定，但由于它质地脆，易碎，柔韧性差，机械强度过大，固化放热高等问题，不适合作为充油电缆填充剂，但含有环氧基的多元醇或者环氧化合物加入到聚氨酯体系中，既可避免使用普通环氧树脂带来的问题，又可以使聚氨酯体系具有极强的水解稳定性，特别适用于充油电缆接续填充剂。本专利技术的常温固化透明填充剂分为主剂和固化剂两部分，主剂至少含有一种聚合多元醇，一种增塑剂；固化剂至少含有一种有机二异氰酸酯和增塑剂，其特征在于主剂中还还包括含环氧基多元醇和催化剂，催化剂由金属催化剂、脂肪胺和醇胺组成的混合催化剂，它们按重量比5∶(3-4)∶(1-2)组成，主剂和固化剂的成分范围如下主剂的配比(按重量百分比)为聚合多元醇35—45％；含环氧基多元醇1.5—24％；增塑剂32—42％；催化剂0.05—0.15％；固化剂的配比(按重量百分比)为有机二异氰酸酯22—36％；增塑剂64—78％；主剂和固化剂两部分以化学计量比1∶1混合配制成填充剂。有机二异氰酸酯可以使用脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯，也可以选用有机二异酸酯与聚合多元醇(或蓖麻油)生成的预聚体。脂肪族二异氰酸酯包括己二异氰酸酯(HDI)、4，6-苯二甲撑二异氰酸酯(XDI)、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、环己基二异氰酸酯(THDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及它们的二聚、三聚体或缩合物等；芳香族二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、多苯基多次甲基多异氰酸酯(PAPl)、碳化二亚胺改性的MDl、萘二异氰酸酯(NDI)、3，3-二甲基-4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、3，3′-二甲苯-4，4′二异氰酸酯(TDOI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)以及它们的二聚、三聚体或缩合物等，也可以是它们上述两种或两种以上的混合物。本专利技术考虑到低温下有机二异氰酸酯的稳定性，填充剂的使用方便性以及有机二异氰酸酯的挥发性，优先考虑了甲苯二异氰酸酯和蓖麻油按重量比1∶1反应生成的预聚体做为填充剂的固化剂的原料。它与增塑剂组成固化剂。这种室温固化透明填充剂使用的聚合多元醇可以是聚醚多元醇、聚酯多元醇、端羟基烃类化合物，亦可以用蓖麻油等含羟基物质。聚醚多元醇可用聚氧化丙烯醚二醇、聚氧化丙烯醚三醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、乙二醇等三元、二元醇的环氧丙烷加成物、聚乙二醇、聚四氢呋喃醚二醇、四羟基聚季戊四醇-氧化丙烯醚等含有两个或两个以上羟基官能团的多元醇，另外也可采用环氧氯丙烷的开环聚合物或环氧氯丙烷与环氧乙烷的共聚物多元醇。可用的聚酯多元醇包括象1，4-丁二醇、对苯二酚(2-羟基乙基)醚、乙二醇、二乙二醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇、2-甲基-2-乙基-1，3-丙二醇、1，5-戊二醇、硫二甘醇、2-乙基-1，3-己二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、新戊基二醇、1，2-二甲基-1，2-环己二醇、1，2-二甲基-1，2-环戊二醇、1，2-环己二醇、三羟甲基丙烷、三羟乙基丙烷、1，2，4-丁基三醇、甘油、季戊四醇、二异戊四醇、三异戊四醇、甘露糖醇、山梨糖醇、1，8-辛二醇、1，4-羟甲基环乙烷、对环己二醇等与己二酸、丁二酸、戊二酸、壬二酸、癸二酸、丙二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、异邻苯二甲酸、偏苯三酸、油酸、月桂酸、四氯邻苯二甲酸等羧酸类或这些酸的酸酐反应而成的聚合多元醇，亦可以用聚己内酯多元醇，1，3-丙二醇、1，4-丁二醇或1，6-己二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇与二芳基碳酸酯和光气生成的聚碳酸酯多元醇。端羟基烃类化合物可以选用端羟基非取代，2-取代基，1，3-二取代基二烯类的均聚物或者共聚物，取代基可以是氢原子、含有1-6个碳原子烷基、取代芳基、非取代芳基、卤原子等，这样的聚合物有端羟基聚丁二烯、端羟基聚异戊二烯、端羟基聚氯丁二烯、端羟基聚2，3-二甲基-1，2-丁二烯、端羟基丁二烯与苯乙烯或丙烯的共聚物等。蓖麻油一般认为是蓖麻油酸的三甘油酯，70％蓖麻油酸的三甘油酯和30％蓖麻油酸的二甘油酯的混合物，羟基官能团数为2.7左右。为了施工方便，选用的聚合多元醇应是液体。考虑到填充剂固化后的水解稳定性、易于修复和电绝缘性等因素，优先考虑端羟基聚丁二烯。含环氧基多元醇为含羟基线性脂肪类，脂环族类环氧化合物，至少含有一个环氧端基或环氧侧基，羟值在0.1--0.6之间，可以选用含羟基脂肪族烷基、烯基、二烯基或环烷基环氧化合物，它们中可以包括环氧端羟基聚丁二烯、环氧端羟基聚异戊二烯、含羟基环氧聚烯烃，含羟基环氧大豆油、含羟基环氧亚麻油、含羟基环氧蓖麻油等，含环氧基多元醇做为水解稳定剂的加入量具有一定的范围，一般来说，含环氧基多元醇的加入量占产品总重量的1％—10％。考虑到选用的含环氧基多元醇与填充剂的相容性，优先选用环氧端羟基聚丁二烯。增塑剂部分一般可选用一种或几种共同配合以达到填充剂应具备的性质，增塑剂的选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种常温固化透明填充剂，分为主剂和固化剂两部分，主剂至少含有一种聚合多元醇、一种增塑剂，其特征在于主剂中还包括含环氧基多元醇和催化剂，催化剂由金属催化剂、脂肪胺及醇胺组成的混合催化剂，它们按重量比５∶（３－４）∶（１－２）组成；主剂和固化剂的成分范围如下：主剂的成分范围（按重量百分比）：聚合多元醇 ３５－４５％；含环氧基多元醇 １．５－１４％；增塑剂 ３２－４２％；催化剂 ０．０５－０．１５％；固化剂的成分范围（按重量百分比）：有机二异氰酸酯 ２２ －３６％；增塑剂 ６４－７８％；主剂和固化剂两部分以化学计量比１∶１混合配制成填充剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：詹羿，李福绵，
申请(专利权)人：詹羿，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]