具有缝隙的衬底的密封方法和密封用制品技术

一种密封具有缝隙衬底的方法，其中包括（１）提供一种具有至少１５℃ＴＭ－ＴＳ值的密封材料；（２）将材料加热到至少ＴＭ的温度；（３）使材料流入缝隙；以及（４）固化该材料以获得所需密封。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及密封，特别是涉及以电缆为例的环境保护，特别是采用连接、隔离或封闭的技术进行密封。同时，本专利技术可以用于一般的密封，以下将主要结合保护电信电缆的电缆附件来描述本专利技术，其中我们会遇到非常苛刻的问题。如果电缆在适当超过其设计寿命的条件下使用，其中设计寿命可能为20年或更长，必须阻止环境污染，特别是水。很多技术可以用来防止或减轻污染物进入电缆的影响，其中之一专用于直埋电缆或地下电缆的技术是采用内部加压把干燥空气从电缆的一端泵入电缆护套中，其效果是防止湿气进入，或把已进入电缆的湿气排出。同时，在沿着电缆走向的各点上进行压力测量可以作为探测电缆护套损坏的手段，因为从损坏点的漏气可以直接发现压力的突然下降。加压通常是在电话电缆主要网络部分中进行的，从进入电话公司总局的电缆端泵入干燥空气。由于既不实用，也没有必要对整个电缆网络加压(小对数电缆及用户端引入线可能是充油的，也可能太细，或在地面以上)，为了隔离系统的加压部分，电缆必须从内部封闭。为了防止已进入电缆损坏部分的污染物扩散到其它部分，也需要用封闭来隔离无压电缆系统部分，由此避免了不必要地更换更多的电缆。一种与环境保护有关的方式是采用电缆接头，它是把两根或多根电缆连接在一起。为了形成电连接(或在使用光纤电缆的情况下是光连接)，这种接头需要除去电缆护套，使导线裸露出来。在接头连接好以后，必须弥补接头处的电缆护套。它是采用在接头周围附加一个所谓的“接头盒”。这种接头盒可以填充密封材料，在连接导线周围形成进一步的保护。这种填充还可以起到封闭电缆的作用，但是，至少在理论上，是不要求的。电缆封闭的一般方法是，除去电缆端部或沿电缆长度上的选定位置上的一部分电缆护套，使导线露出，否则，通常会由于封装得太紧而使密封材料不能在导线之间流动，将密封材料压入电缆芯，并在电缆的裸露部分包上一些保护层以弥补电缆的机械强度。这种技术一般用于具有20、50、100直至数千(例如3600)对导线的电信电缆。也可以用于高压电缆以及车、船、飞机上使用的低压电缆线。电缆封闭的基本概念虽然简单，然而，要想在典型环境条件下应用，使电缆不损坏，并且达到预期的效果，对封闭的设计远不是那么容易。问题是被封闭的电缆在进行封闭时的温度可能较低，该封闭必须在高得多的温度下仍能起作用，如果能避免由于操作不熟练而损坏电缆，尽管在进行封闭安装时所施加的温度仍较高，总还是有限的，并且，用于封闭的材料在使用前必须具有有效存放期。在运行期间，密封电缆的封闭要经受一定范围的温度和压力，并且如果封闭具有足够的寿命(类似于电缆本身的寿命，例如20年或更长)，它必须通过某些能反映长期性能的功能测试。这些测试还包括更严格的温度和压力范围。例如，一项对电信电缆的测试要求在70KPa经过10次从-40℃至70℃、或-30℃至60℃的十二小时周期后不出现泄漏，因此，在60℃或70℃下容易流动的，即具有低粘度的封闭材料在应用中是不适用的。如果该材料在60℃时基本为固态，要想通过电缆中充当散热器的导线之间细小的缝隙促使其流入电缆中心线芯，可能还需要把它加热到远高于上述温度。在安装时，要求具有低粘度。被封闭的电缆可能很冷，例如在室外(如电信电缆通常的情况)特别是在冬天，很多国家预期会出现寒冷的温度，电缆是一种有效的散热器，它具有很大质量。并因此热容量很高，并且按重量计算几乎全部由具有高热传导性能的铜构成。对于直径达5cm或更大的电缆，如果电缆中心的密封材料加热到远高于60℃的温度，那么，在电缆外部也必须具有很高的温度。不幸的是很多电缆护套和导体护层都是低质量的聚乙烯或其它材料，它们在所要求的高温下容易损坏。该问题已经在现有技术中通过采用固化液而得以解决，其原始混合物具有很低的粘度，由此可流入电缆的中心。如果一切正常，混合液将流到电缆的中心并固化，不会由于沿导线间的缝隙轴向流动而使更多的液体流失。固化以后，所形成的电缆封闭在运行中或在测试所要求的高温时将不流动。现在对现有技术中公开的该固化系统做一简要的回顾。EP0115220(3M)中公开了一种在加压通信电缆的端部上进行封闭的方法，它采用可固化的密封混合物，以柔软的热缩形套的形式热封在电缆一端的电缆护套上。通过加热使所用密封混合物以较高的速率固化，并且该护套是由热收缩材料制成的。理想的密封混合物是3M公司制造销售的聚氨酯基混合物，商标为“聚氨酯树脂9403”。US4500747(Dubreuil等人)公开了一种电缆封闭及方法，其中绕各个绝缘导体固化封闭复合物，并将径向弹性的弹簧绕复合物放置，从而保持弹簧处于弹性膨胀状态以便将复合物压在各个绝缘导体上。可用套管包住复合物。封闭材料可以采用由加拿大化学有限公司制造的聚乙烯多元醇复合物，商标为“Y Plug Compound”，3M封闭复合物，商标为4407-A1，或由Biwax公司销售的聚氨酯封闭复合物，商标为82.526。US4102716(Groves等人)公开了一种两部分可浇注混合物，它能够形成介电热稳定的、水解稳定的、湿敏聚氨酯凝胶，它包括第一部分中的一种脂肪族或环脂肪族异氰酸盐和一种脂肪族/环烷的碳氢化合物油，以及第二部分中的一种聚链二烯多元醇、一种二烃基的有机锡催化剂和上述脂肪族/环烷油。这种凝胶适合于用作通信电缆接头的填充物，因为它基本上对于这种接头中使用的连接器是惰性的。现有技术中还描述了一种热浇注方法，其中采用了一种非晶或半晶状的聚烯烃沥青或未精制石蜡。发表在1970年5月的“Wire and Wire Products”上第61页的，由J.B.Masterton撰写的一篇名为“Pressure Dams in Communication Cables”的文章讨论了聚氨酯合成橡胶作为密封材料的应用。对各种未指定的聚氨酯进行了试验，绘制出凝胶时间和粘度与温度曲线，并与能够形成有效密封的温度进行了比较。从理论上来说，在达到粘度急剧增大的预定时间点之前，化合物应具有低粘度，从而使其在一段预定的时间内完全流入电缆，然后在预定时间从液态迅速变成凝胶，而不再出现进一步流动。US4329442(Pokorny)公开了一种聚氨酯树脂，它是在有一种合适催化剂情况下，由脂肪族或环脂肪族异氰酸盐、聚二醇、三或四功能脂肪族多元醇和单功能脂肪族醇制备的。这种树脂对于通信及其它电缆中的多脂导线呈现出合适的粘接。参考文献还涉及到一种发粘的、有弹性的聚氨酯基填充物，它的主要成分是聚酯-聚醚-多元醇或聚酯多元醇，二异氰酸盐，该盐是芳基、烷基或(芳)烷基的二异氰酸盐(参见DE2847387)。US4314092(Fleming等人)公开了一种电话电缆的修复技术，它是采用在对接接头上套装一管子，并填入一种防水材料，该材料包括一种室温固化的、可注入的、油扩散的聚氨酯，它是由两部分混合制成，从而形成易弯挠的固体。在最佳实施例中，氨基甲酸乙酯是基于聚丁二烯乙二醇的。US4461736(Takagi)公开了一种在电缆内形成密封的方法，它是采用将一部分护套除去，用一模具包住裸露的导体，并注入一种自固化树脂，它在模内固化时起泡。该树脂起泡并固化的速率是这样确定的，起泡和固化是在树脂渗入电缆导线之间的缝隙时进行的。其条件是“乳化时间”(cr本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封具有缝隙衬底的方法，其特征是：　　（１）提供一种具有至少１５℃的Ｔ↓［Ｍ］－Ｔ↓［Ｓ］数值的密封材料；　　（２）将材料加热到至少Ｔ↓［Ｍ］的温度；　　（３）使材料流入缝隙；以及　　（４）固化该材料以获得所需密封。

【技术特征摘要】
GB 1989-7-7 8915614.51.一种密封具有缝隙衬底的方法，其特征是(1)提供一种具有至少15℃的TM-TS数值的密封材料；(2)将材料加热到至少TM的温度；(3)使材料流入缝隙；以及(4)固化该材料以获得所需密封。2.按照权利要求1的方法，其中在低于TM温度下的固体材料靠近衬底放置，然后将其加热到TM以上。3.按照权利要求1或2的方法，其中密封材料构成空心制品的一部分或与其相配合，该空心制品可设置在衬底的至少一部分的周围。4.按照权利要求3的方法，其中空心制品包括一套管，它具有位于其内部表面的密封材料。5.按照权利要求4的方法，其中密封材料是颗粒状的。6.按照上述任一权利要求的方法，其中密封材料可作为尺寸可收缩制品的一部分或与其相配合。7.按照上述任一权利要求的方法，其中衬底可由一电缆构成，步骤(3)还包括使材料流入电缆导线之间的缝隙。8.按照权利要求7的方法，其中电缆封闭是通过下列步骤形成的(1)除去电缆端部或中部的一部分电缆护套;(2)将密封材料放置在热收缩套管的内表面上;(3)将套管放置在除去了护套部分的电缆周围;(4)将套管加热到一定温度，使它收缩，并使材料达到TM，收缩使材料流入电缆的导线间;以及(5)固化该材料以形成封闭。9.按照权利要求8的方法，其中还包括在上述第一热收缩套管外的第二热收缩套管。10.按照上述任一权利要求的方法，其中衬底包括具有至少20对导线的电信电缆，或高压电缆。11.按照上述任一权利要求的方法，其中TM-TS至少为20℃。12.按照上述任一权利要求的方法，其中TM为40-110℃。13.按照上述任一权利要求的方法，其中密封材料在从TM冷却以后测定，其在50℃上具有10-104泊的熔化粘度。14.按照上述任一权利要求的方法，其中TM-TS至少为30℃，并且密封材料在50℃下具有5至5×103泊的粘度。15.按照上述任一权利要求的方法，其中密封材料的冷却导致了固化。16.按照权利要求1-14的任一方法，其中固化是由于密封材料的冷却和凝固造成的。17.按照上述任一权利要求的方法，其中衬底的温度高于TS。18.按照上述任一权利要求的方法，其中密封材料包括一可固化的组分，并且该方法中还包括固化该可固化组分。19.按照权利要求18的方法，其中密封材料至少包括第一和第二混合颗粒材料，第一和第二种材料加热到其最后混合物的温度至少为TM，使其熔化，并且(a)形成一种在TS温度下固化的混合物，和(b)固化形成一固化混合物，它在加热和所述的固化以后具有一TM值，该TM值大于每种第一和第二材料的最低TM值。20.按照权利要求18或19的方法，其中密封材料包括一可增加固化时间的材料。21.按照上述任一权利要求的方法，其中密封材料包括一种聚合物的混合物，和/或一种聚合物与非聚合稀释剂的混合物。22.按照权利要求21的方法，其中第一聚合物和第二聚合物和/或稀释剂实质上具有相同的官能度。23.按照权利要求21或22的方法，其中聚合物和/或稀释剂具有丙烯酸或其它乙烯类不饱和官能度。24.按照上述任一权利要求的方法，其中密封材料包括一结晶或半结晶聚合物。25.按照权利要求24的方法，其中聚合物沿链的长度具有间歇的结晶度。26.按照上述任一权利要求的方法，其中密封材料包括含有聚氨酯单元的聚合物。27.按照权利要求26的方法，其中聚氨酯实质上包含不硬单元。28.按照权利要求26或27的方法，其中聚合物包括一聚脂或聚醚基聚氨酯。29.按照权利要求28的方法，其中聚醚基聚氨酯的聚醚单元包括聚乙烯氧化、聚丙烯氧化物和/或聚亚丁烯氧化物。30.按照权利要求29的方法，其中聚脂单元包括聚己酸内酯，聚亚丁基己二酸和/或聚己二酸亚己基酯单元。31.按照权...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐皮科克，诺埃尔奥弗伯格，巴里帕克，
申请(专利权)人：雷伊化学有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]