可印刷润胀糊及其在电缆绝缘和非织造布生产中的应用制造技术

一种主要成分为超吸收剂、由两种组分构成的可印刷润胀糊，其特征在于，组分１包含： ａ）含水的、稍微交联的聚（甲基）丙烯酸和／或 ｂ）其一部分是以盐优选以钾、钠和／或铵盐形式存在的含水的、稍微交联的聚（甲基）丙烯酸，和／或 ｃ）至少５０％（摩尔）由含水的、稍微交联的聚（甲基）丙烯酸与丙烯酰胺生成的共聚物， 而组分２包含或由活性交联剂构成。（*该技术在2016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可印刷润胀糊及其在电缆绝缘和非织造布生产中的应用。电缆属耐用工业制品，因此必须满足较高的操作可靠性要求。因进入水而造成的损坏可依靠使电缆保持不透水的电缆绝缘层而得到避免。在“Drahtwelt”，第5号/1992中，描述了几种为动力电缆、通讯电缆及光缆提供沿长度方向防水绝缘的方法。该文重点讨论了加入到电缆结构中去的以丙烯酸酯为基础的润胀粉末及润胀非织造布。超吸收聚合物早已为人所知；其市售的形式为粉末，例如商品名FAVOR或CABLOC。然而，粉末加工涉及到昂贵的工业费用，而且，一旦出现该产品因在加工及生产过程中磨损而产生可吸入的极微细粉尘部分的情况，从工业医学角度是很危险的，因此应当避免。将单体溶液置于预制的表面或电缆芯上进行聚合的替代方案只有化学工厂才能做到，因为这要求保护气氛并需遵守各种安全规程；正因为如此，这种方法不能移植到其他工业如印刷、电缆或纺织工业的工厂中去。此外，还应当力求使产品达到尽可能高的固体含量和快速润胀，以便尽快地将电缆封住并限制水的浸入。欧洲专利188 091似乎解决了这一问题。其中提到，采用浸轧将未交联的预聚物水溶液施加到非织造布上。选择较高分子量的预聚物，以便获得适合浸轧的粘度。造成的拉丝现象使所有的纤维上都覆盖了该预聚物溶液。正由于这样的缘故，交联之后得到一种非常僵硬、缺乏柔性的非织造布，而这对于以后的技术加工如为存放或运输的目的而进行的打卷工序是十分不利的。欧洲专利269 778描述了一种由非织造布制成并在其上施加了超吸收剂颗粒的可润胀电缆绝缘带。这种超吸收性颗粒一旦接触到水便发生润胀，从而防止水沿电缆纵轴扩散。没有解决粉尘生成的问题。欧洲专利271 171描述一种作为电缆绝缘层的带材，它包含能在不同温度下膨胀从而导致电缆密封的微胶囊。这些微胶囊在电缆生产期间就已经发生膨胀了，在操作状态下电缆如何密封防漏的方法则没有公开。欧洲专利357 474公开一种在片状织物上喷洒未交联聚丙烯酸低粘度水溶液，随后通过同时施加的交联剂进行热交联以形成水可润胀凝胶的方法。所建议方法的问题在于，喷洒造成在片材表面上聚合物分布不匀，而该公开中简述的其他应用形式，例如印刷或刮涂，则由于未交联聚丙烯酸的粘度特性不适合，实际上无法实施。欧洲专利391 012描述一种可挤出的电缆绝缘混合物，其主要原料是丁基橡胶，并包含基于聚丙烯酸酯的合成润胀粉末。采用这种混合物可省去封住在橡胶外壳与外导电层之间的空隙的步骤，但是它需要特殊的机器。欧洲专利397 410描述聚乙二醇(甲基)丙烯酸半酯的应用，它先通过聚合引入，随后可借助后热处理，利用该游离羟基通过酯键进行交联。这种使用方法具有一个决定性缺陷在最高200℃，即不损坏材料的温度下，需要的交联时间超过半小时。这样长的时间，作为经济上有效的施用方法是太长了。欧洲专利645 429描述一种主要成分为水包油乳液的用作印刷糊的水可混溶增稠剂。用羧甲基纤维素与一种丙烯酸和丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐的共聚物的混合物作为聚合物。没有公开如此得到的糊料的润胀性能。因此，本专利技术的目的是提供一种基于超吸收剂的可印刷润胀糊，它可以在一步操作中被施加到任何一种预制的片材上，例如在织造或非织造布上，然后在后续的辅助热处理之后，它能在水或水溶液的存在下迅速润胀，从而扩展其原来的体积。这种糊必须是不含任何易燃及危险物质的，而且在室温下其粘度特性应适合作为印刷介质，同时具有很低的拉丝倾向。为了经济上的原因和考虑到底层材料的热负荷能力，其200℃温度下的最大交联时间应最长仅为5分钟的上限。此后，印刷的片材必须能够打成卷而不致粘连在一起。另外，该方法还应当能在现有的机器上用传统的技术经过尽可能少的改动实施。令人惊奇的是，本专利技术的该目的能够通过一种双组分混合物实现，其中组分1(总混合物的95～99.9％(重量))是一种预交联的聚(甲基)丙烯酸的水溶液，该聚合物可以部分地以盐的形式存在。钾、钠或铵离子可作为相反离子使用。组分1(总混合物的95～99.9％(重量))还可以是一种含有作为共聚单体的丙烯酰胺的预交联聚(甲基)丙烯酸水溶液。但这时，含羧基的单体必须总以过量存在。该含羧基单体部分的数量应为所使用单体总量的至少50％(摩尔)，优选地至少75％(摩尔)。特别优选的是其中95％(摩尔)以上是含羧基的单体的聚合物。依要求施用的数量、选用的模版以及预期用途之不同，产生为印刷或刮涂期间所要求的粘度特性的预交联程度也必须是不同的。在该聚丙烯酸水溶液中通过聚合以外的途径引入的其他添加剂的存在可能产生有利的效果。尤其合适的是减少干燥产品脆性(硬度)的物质以及降低粘性的物质。减少脆性的物质包括，例如聚乙二醇、聚丙二醇或混合的聚烷氧化物；另外还有以例如甘油、三羟甲基丙烷及丁二醇等多元醇为基础的聚烷氧化物。亲水亲油平衡值(HLB)大于10的表面活性剂也是合适的，例如烷基聚葡糖苷，或乙氧基化糖酯，例如ICI公司生产的商品名为Tween的市售聚山梨酸酯。合适的降低硬度的物质包括，例如阳离子表面活性剂，如氯化烷基三甲基铵或氯化二烷基二甲基铵或氯化二甲基二硬脂基铵；另外还有氯化烷基苄基二甲基铵或对应的甲基硫酸盐或季胺化的动物脂咪唑啉甲基硫酸盐，其用量相当于组分1的0～5％(重量)。这些物质可在聚合之前或之后加入；它们依靠阳离子或阴离子相互作用结合在聚羧化物链上，从而起到软化的作用，同时也改善对水溶液的吸收速率(参见实例1与实例2的比较)。这些物质的另一个优点是它们具有杀菌效果，从而防止不希望的润胀剂生物降解。这一性质对于地下电缆是尤其重要的。合适的粘稠抑制物质是，例如无机或有机微细粉末化的分离剂，其用量相当于组分1的0～2％(重量)。它们的例子包括粉状木材或粉状木材制品，例如木粉、浆粕纤维、树皮、纤维素短绒、棉短绒等；无机填料，例如珍珠岩；合成填料，例如尼龙短绒、人造丝短绒等；还有硅藻土、矿渣、滑石、粘土、烟道灰、煤粉、硅酸镁、肥料或其混合物。高分散煅制氧化硅，例如Degussa公司生产的商品名为Aerosil的市售品，是尤其优选的。这些物质减少拉丝现象，同时降低产品的粘性，这与阳离子表面活性剂的软化作用有关(对比实例1与实例3)。带有至少两个能通过聚合反应被结合进去的基团的化合物可作为预交联剂，其用量为该组分的实际单体或单体混合物的0.05～1.0，优选地为0.1～0.5％(重量)。这种交联剂中合适的包括，例如二、三或多乙烯基化合物，例如二乙烯基苯及二乙烯基甲苯，不过，也不排除其他的。另外合适的是不饱和羧酸的二元、三元或多元醇酯，例如丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸与，二元、三元及多元醇，例如乙二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油，或者乙氧基化二元、三元或多元醇的多酯。再一些合适的预交联剂包括，例如亚烷基双丙烯酰胺，例如N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，N，N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺、由多异氰酸酯与含羟基的物质反应生成的氨基甲酰酯、或者二元、三元或多元醇的二、三或多烯丙基酯。合适的预交联剂还包括不饱和羧酸的烯丙基酯，例如丙烯酸烯丙酯及甲基丙烯酸烯丙酯；乃至多元羧酸的二、三或多烯丙基酯，例如邻苯二甲酸二烯丙酯或己二酸二烯丙酯。二或三烯丙基胺也适合用作预交联剂。预交联剂还可采用混合物形式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主要成分为超吸收剂、由两种组分构成的可印刷润胀糊，其特征在于，组分1包含a)含水的、稍微交联的聚(甲基)丙烯酸和/或b)其一部分是以盐优选以钾、钠和/或铵盐形式存在的含水的、稍微交联的聚(甲基)丙烯酸，和/或c)至少50％(摩尔)由含水的、稍微交联的聚(甲基)丙烯酸与丙烯酰胺生成的共聚物，而组分2包含或由活性交联剂构成。2.按照权利要求1的润胀糊，其特征在于，组分1用相对于组分1单体数量的0.05～1.0％，优选为0.1～0.5％(重量)的预交联剂进行了预交联。3.按照权利要求1或2的润胀糊，其特征在于，组分1另外包含阳离子表面活性剂。4.按照权利要求1～3中任何一项的润胀糊，其特征在于，组分1另外包含无机分离剂。5.按照权利要求1、2或3中任何一项的润胀糊，其特征在于，组分1另外包含有机分离剂。6.按照权利要求1的润胀糊，其特征在于，组分1用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和/或N，N’-亚甲基二丙烯酰胺和/或三烯丙基胺和/或乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，进行了预交联。7.按照权利要求1的润胀糊，其特征在于，组分1的含量为95～99.9％(重量)同时组分2的含量为0.1～5％(重量)，二者均相对于组分1和组分2的混合物总量而言。8.按照权利要求1的润胀糊，其特征在于，组分2包含作为活性交联剂的至少一种二或多官能团环氧化物和/或一种氮丙啶和/或一种多缩水甘油醚和/或一种多官能团异氰酸酯和/或一种多元醇与低沸点羧酸生成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·豪奔，W·克鲁，
申请(专利权)人：施托克豪森公司，
类型：发明
国别省市：