用于测量凝胶聚合物粘合性的设备制造技术

一种用来测量胶凝聚合物（４２）与表面的粘合性的设备，该设备包含用来固定刀片（２０）的夹具（２２）有间隔的支座。刀片的刀口校准在水平面上，而刀片与水平面的夹角小于２５°。在水平面上具有接触平面的滑块（１８）可在支座上滑动。一层胶凝聚合物（４２）粘附在该接触平面上与之形成界面。滑块沿着支座向夹具移动。这使得刀口贯穿该界面，破坏胶凝聚合物层与接触平面之间的粘合。当胶凝聚合物越过该刀片时，测力计就能指示粘合强度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到胶凝聚合物，以及该聚合物与表面的粘合性的测量，这些表面包括用于电信和配电网的电缆或电线连接件的塑料表面。更具体地，本专利技术涉及可光固化化有机聚硅氧烷密封凝胶组合物，以及测量固化密封凝胶与塑料的粘合强度的设备。相关技术说明现代社会可采用的许多技术都是源自电学和电子学的应用。电学提供动力，再加上电子学的多功能性，已产生了例如通信、自动化和计算机行业。许多专门领域都于上述各行业有关。通信可分为只有几个取了名的空间通信和卫星通信、商用无线电和电视、数据通信、导航系统、雷达和警卫和飞机通信。这些通信系统的共同特点是形成连接了许多发射和接收点的网络。网络连接可以是硬连线连接或采用无线电信号的形式，大多数通信系统需要上述两种方式。许多通信网络的基础设施位于开放的环境中，受严酷天气和气候现象的支配，包括雨、冰雹和暴风雪。电力配电网和电话通信网络尤其容易受到气候无常变化的影响。一些网络元件，例如电缆和电线连接件，在恶劣天气条件下尤其容易受到损坏，从而影响网络和信号的完整性。污染物损坏网络连接件的方式有许多种，其中液体或湿气的侵入是最普通的一种。连接里存在缝隙将为湿气和其他液态污染物提供入口，这可造成短路，从而危及网络完整性。因此，现在已普遍在相对无遮盖的网络连接点使用密封的连接件，例如电话公司从电话线双绞线到各用户提供服务时所使用的。网络到住宅的连接一般置于地面上的密封箱或座箱内，该箱处于外部环境中。美国专利No.5,975,945证实了在通信网络中采用密封连接件的优点，该专利描述了电缆与含许多电话的局域网络之间的网络接口器件(NID)。常用的5-插针插入式防护罩(protector)在插入NID中形成电连接时能提供电绝缘。在每个插入式防护罩上所使用的耐水凝胶形成耐水密封层，阻止湿气侵入到防护罩内，从而使其能应用于户外，即使在常用的NID说明书中，插入式防护罩也限于室内应用，用于户外需采用特殊的封闭式防护罩。美国专利No.5,079,300称使用凝胶密封剂也能防止例如通信网络中所用的连接件腐蚀。合适的凝胶材料包括能在环境中密封和保护基材，例如电路连接，裸导电体和电接头(electrical splices)的硅氧烷组合物。凝胶密封剂的要求包括，在-40～60℃或更高的温度范围内能保护和隔离电连接和接头。凝胶密封剂应能对电线接点提供防湿气和水的密封，同时能防止啮齿动物和昆虫的损害。再进入座箱以改变或修理电线和电线间的连接的需要就要求固化凝胶能经受住在形成和断开连接时相当多的和反复的变形，例如变更用户的服务或使电话信号改线。应可以插入或拔出连接线，而不造成凝胶密封剂显著地转移到裸线上，或拔出电线的插座中的密封剂损失。还希望满足上述要求的凝胶密封剂还具与高可变形性相关的高弹性和伸长。合适的材料具有比粘合强度高的内聚强度(cohesive strength)，同时对连接件表面保持足够的粘合性，这样在再端接(retermination)时凝胶仍基本上在连接件中。水解稳定性和抗热与氧化降解稳定性降低了凝胶物质收缩的可能性，而凝胶收缩将给湿气和液态污染物的侵入打开通道。用于电线和电缆连接件的已知凝胶材料包括那些在美国专利No.5,934,934所揭示的聚氨酯和硅氧烷聚合物，该专利说明了一种连接电线的用凝胶填充的连接件。这个连接件含有箱体，以接受含有连接触点的插头。一种聚氨酯或硅氧烷的胶体凝胶用于箱体中，以提供对连接件例如电话插口的环境保护。用具有足够粘结力的凝胶的固化条包裹的连接件能提供进一步的保护。胶体凝胶含有的微粒能吸收电磁辐射，这是额外的特点。美国专利No.4,824,390描述了尤其用于电信的接线盒，它含有电绝缘块，该绝缘块含有一排在电连接周围填满了电绝缘硅氧烷凝胶的孔，在每个孔都有触点。这种凝胶在室温条件下可变形和被穿透，这样就外部的电触头片就能插入孔中，从而能与孔中的触点形成电连接。固化聚合物组合物的新近发展使得硅氧烷材料受到欢迎，硅氧烷材料形成凝胶结构来填充或覆盖前述类型的连接件。连接件的孔首先被可固化组合物填充，该组合物在提高温度时能固化成凝胶。关于热固性硅氧烷组合物的信息可在包括美国专利No.4,337,332的许多参考文献中找到，该专利公开了一种通过存在一定量的不饱和酰胺而防止过早胶凝的潜在可固化有机硅氧烷组合物，该不饱和酰胺在低温和室温时能充分抑制该组合物胶凝，但较高温度时，不能阻止硅氢化作用。美国专利No.4,511,620描述了一种通过加热时的硅氢化反应来固化的有机硅氧烷胶凝。对于形成硅氧烷涂层和粘合剂，已知热固化涉及硅氢化机理，如美国专利No.5,74,552，No.5,466,532和No.6,004,679所述。这些材料一般含有乙烯基封端的聚二烷有机氧烷(polydiorganosiloxane)、氢取代的聚二有机硅氧烷和硅氢化催化剂。美国专利No.5,059,484描述了橡胶类型的有机硅氧烷弹性体，在存在一定量硅烷醇官能的聚二有机硅氧烷的条件下，经Pt催化硅氢化反应热固化后，该弹性体对有机聚合物基材的粘合性增强了。热固化凝胶的缺点是，可固化组合物在转化为固化聚合物时，需要耐受较高的温度。同时，主要反应物一般需分离成两组分，在固化前才混和在一起。当在热活化硅氢化催化剂存在下混合后，需要加入反应抑制剂来阻止过早的交联。使用含有光活性硅氢化催化剂而不是热活化硅氢化催化剂的可固化组合物就可避免一些上述的问题。U.S.4,510,094、U.S.4,530,879、U.S.4,600,484、U.S.4,916,169、U.S.5,145,886、U.S.6,046,250、EP398,701、EP561,893和Mayer等(J.Polymer Sci.，Part APolymer Chem.；Vol.34，No.15，p.3141-3146(1996))报道了用于含有乙烯基和氢甲硅烷基官能团硅氧烷组合物固化的硅氢化光催化剂。这些文献都未提出将光固化硅氧烷组合物用作适于保护电力网中所用的连接件的涂层或凝胶。Mayer等(J.Polymer Sci.，Part APolymer Chem.；Vol.34，No.15，p.3141-3146(1996))报道了三甲基(β-羰基)Pt(IV)配合物作为另一有用的光催化剂用于硅氧烷聚合物的辐射活化硅氢化的研究结果。一般的硅氧烷组合物是两种商业硅氧烷RP1和RP2以Si-H/Si-乙烯基(SiH:Vi)摩尔比为1.7混合，再加入催化剂以使混合物中的Pt元素浓度为250-300ppm。在KBr晶体上沉积一层厚度控制为20-25μm的薄膜，然后暴露于来自中压UV灯的滤光的HPK125W光(UV)下。通过IR光谱法观察到Si-H频率消失。该论文未给出关于保护性密封凝胶的信息。之前的讨论说明，凝胶密封剂可用来在环境中保护电力和电子网络中的连接件系统。硅氧烷基凝胶组合物的室温固化和高温固化是已知的，其包括通过硅氢化机理来固化的过程。热催化剂和光催化剂都是用来促进聚硅氧烷组合物固化过程中的硅氢化反应的。不管所获得的关于聚硅氧烷组合物的制备和固化的信息可用于多种场合，仍需要用于提高固化聚合物与有机树脂的粘合性，这些有机树脂可选作连接网络接口器件中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来测量胶凝聚合物对表面的粘合性的设备（１０），所述设备包括：具有两端且还包含低摩擦接触表面（１６）的支座（１４）；与所述支座（１２）的所述两端之一间隔的夹具（２２）；包括校准在水平面上的刀口（２０）的刀片，所述 刀片被所述夹具（２２）严格固定，以使刀片与所述水平面形成小于２５°的夹角；含有适于与所述低摩擦接触表面滑行接触的接触体面（４４）的滑块（１８），所述接触平面（４４）位于所述的水平面上；一层与所述接触平面（４４）粘合与之形成界 面（４６）的胶凝聚合物（４２）；从所述滑块（１８）到能使连接线（２６）产生垂直运动的运动发生器（２４）之间的连接线（２６），所述运动发生器（２４）包括测力计；和将所述垂直运动变为水平运动，以使所述滑块（１８）沿着所述支座（１ ４）向所述夹具（２２）滑动，从而使所述刀口（２０）贯穿所述界面（４６）以破坏所述粘合的运动转化器（２８），所述测力计能指示所述粘合的强度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RM金，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]