光缆用低密度高吸水膨胀触变型阻水膏及其制备方法技术

一种光缆用低密度高吸水膨胀触变型阻水膏及其制备方法。该阻水膏组成按质量份数计，合成聚烯烃油０～８０份，精炼矿物油０～８０份，高分子中空塑料粉１～８份，二氧化硅粉２～８份，高分子抑油剂１～５份，高分子吸水膨胀剂５～１２份，抗氧剂０．１～０．５份。其制备是先将合成聚烯烃油和精炼矿物油混合、搅拌，升温１５０～１８０℃，减压蒸馏，除去残留挥发物及水分，再将高分子抑油剂加入其中，搅拌，使固体物完全溶解，冷却至５０℃以下，加入中空塑料粉充分搅拌，再依次加入抗氧剂、二氧化硅粉、高分子吸水膨胀剂，搅拌均匀得膏状物，再经机械研磨、均化，搅拌下真空脱气，加压下经过滤器放料即得。该阻水膏密度低于０．６ｇ／ｃｍ↑［３］以下，物理化学性能稳定，工艺性能良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及填充光(电)缆用阻水膏及其制备方法，特别涉及光缆用低密度高吸水膨 胀触变型阻水膏及其制备方法。
技术介绍
光缆填充膏是目前生产光缆不可缺少的重要材料。它填充于光缆缆芯与护套之间所有 间隙内起密封防水作用，保护光纤不受环境中水分的浸蚀，防止水分渗入光缆，在低温下 冻结、损坏光缆，从而延长光缆使用寿命，保持光缆长期使用过程中传输信息的稳定性和 可靠性。光缆填充膏经历了从热熔型填充膏到触变型填充膏、再到吸水膨胀型阻水膏的发展阶 段。本申请人在中国专利ZL01138222.8公布了这种在光缆生产中普遍应用的吸水膨胀触变型阻水膏。吸水膨胀触变型阻水膏可常温填充，填充后遇水可迅速吸水并膨胀，使用时无 须100%填充即可自行阻塞渗水通道，达到100%阻水、防水目的，克服了热熔型填充膏要加 热到熔化温度(>9(TC)时才能填充，既浪费能源又在使用过程中滴落污染环境的缺点， 也克服了一般触变型填充膏需要100%填充的不足。吸水膨胀触变型阻水膏的使用大大简化 了填充工艺，提高了产品的性能。US56574L0公开了一种组合物，用于光传输元件的填料。该填料包括80% 95% (质呈) 的具有在200 2000克/摩尔范围内的分子量的单体增塑剂，如邻苯二甲酸酯，偏苯三磷酸 酯，磷酸酯和脂肪酸酯。也可添加另外的物质，如增稠剂，触变剂等。增稠剂能够采取小 球形式。空心圆球体是优选的，因为它们有更大的压縮性和易加工型。触变剂包括精细分 散的或煅制二氧化硅、氧化铝、膨润土以及它们的混合物。US5698615公开了一种用于电缆的填充复合物。除含有中空微球外，还含有吸水性可 溶胀的粉末颗粒，合适的可溶胀的粉末是聚丙烯酸钠盐化合物。此外，还含有更小粒径的 隔离粉末，如滑石粉、石墨粉和硅酸盐粉末。该组合物还可以含有少量的油或粘合剂以减 少任何潜在的灰尘危险。W099/15582公开了一种组合物，它包括了可发泡膨胀的微球体，用于半导体芯片的封 装。填充完成后当加热时，可发泡膨胀微球的聚合物壳逐渐软化，液体发泡剂开始汽化而 使微球体膨胀发泡。ZL01808534. 2公开了一种电缆填充凝胶组合物，其制备特征是将可膨胀微球加到基料 中，在电缆生产线上借助挤出护套时加热升温致其发泡，且该基料中不包含除热塑性弹性 体之外的触变剂和吸水膨胀剂，特别是二氧化硅类触变剂。为非硅非触变性热膨胀型有机 凝胶组合物的电缆填充料。US5335302公开了一种填充在光波传导线(guide lead)里的糊状填充料，其中的微 球是实心硬质的、实心弹性的、或者中空弹性的，主要为降低成本和改进流变和缓冲性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是在ZL01138222.8基础上进一步创新改进，提供一种光缆用低密度高吸 水膨胀触变型阻水膏及其制备方法。该阻水膏密度低，低温性能、吸水速度、阻水能力、 相容性、酸值、胶体稳定性、流动性及抗氧化性等优良，各项技术指标符合阻水膏国家标 准要求。并且满足生产工艺。目的是降低现有阻水膏成本，改进触变性能，减轻相同结构光电缆重量。实现本专利技术目的技术要点是在阻水膏中加入中空塑料粉，其中空塑料粉是预先加热膨 胀的，膨胀倍数10 50倍的高分子中空塑料粉，加入高分子中空塑料粉能显著降低阻水膏 的密度，其优点在于1 、光缆是按阻水膏单位体积计量填充的，阻水膏密度越小越能大幅地减少基础油品和 其它添加成分的使用，显著降低单位体积阻水膏的成本。在目前全球化能源紧缺的情况下， 对节约资源，保护环境有重要的意义，特别适合我国国情；2、 由于膏体密度小，减少或消除/在光缆垂直铺设状态下油膏的滴出；3、 减少了单位长度光缆的阻水膏填充重量，减轻了光缆的总体重量，有利于降低光缆 在架设、安装、运输过程中的劳动强度；4、 高分子中空塑料粉的加入，使得阻水膏的总体导热性能下降，从而降低了光纤在缆 芯护套热挤出过程巾受到热损害的可能性，对光缆传输性能的稳定性十分有利。该阻水膏保留了中国专利ZL01138222.8中公布的光(点)缆用高吸水膨胀型阻水膏的 组成和技术特性，不因中空塑料粉热膨胀后的影响其填充工艺，在原有的成缆设备和工艺 条件下即可实现填充光电缆的生产。实现本专利技术目的的光缆用低密度高吸水膨胀触变型阻水膏，含有合成聚烯烃油、精炼 矿物油、二氧化硅粉、高分子中空塑料粉、高分子抑油剂、高分子吸水膨胀剂和抗氧剂成 分，其成分的质量配比为合成聚烯烃油0 80份，精炼矿物油0 80份，高分子中空塑 料粉1 8份， 一.氧化硅粉2 8份，高分子抑油剂1 5份，高分子吸水膨胀剂5 12份， 抗氧剂0. 1 0. 5份，所述的合成聚烯烃油是聚ct-烯烃油或聚异丁烯油，所述的精炼矿物 油是芳烃含量低于3%的精炼矿物油，所述的二氧化硅粉是燃烧法或沉淀法生产的二氧化 硅粉，所述的髙分子中空塑料粉是具有li偏二氯乙烯或丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯共聚物形 成壳层的中空塑料微球，所述的高分子吸水膨胀剂是吸水可膨胀卨分子，所述的抗氧剂是 抗氧剂2， 6-二叔丁基-4-甲基苯酚或抗氧剂2， 2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，所述 的合成聚烯烃油和精炼矿物油为基础油，二者单独使用或者混合使用，用量占所述的阻水 膏总质量》70%。所述的高分了中空塑料粉是具有由丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯共聚物形成壳层的中空塑 料微球，其直径分布为10 200ti m。所述的高分子中空塑料粉在加热的条件下可膨胀到10 50倍，显著降低组合物的密4度。所述的卨分子抑油剂是苯乙烯和乙烯与丙烯的嵌段共聚物(SEP)，或者苯乙烯和乙烯 与丁烯的嵌段共聚物(SEB)。所述的高分子吸水膨胀剂是聚丙烯酸的钠盐或钾盐。本专利技术的光缆用低密度高吸水膨胀触变型阻水膏的制备方法，按所述成分的质量配比， 制备歩骤依次为1. 将合成聚烯烃油和合成芳烃油混合、搅拌，升温至18CTC，减压蒸馏，除去残留挥发物 及水份，得混合油A;2. 将高分子抑油剂加入混合油A中，搅拌升温至20(TC,使固体物完全溶解，冷却到50r以下得透明胶液B;3. 将己经加热膨胀的中空塑料粉加入到透明胶液B屮，充分搅拌，得组合物C;4. 将抗氧剂、二氧化硅粉、高分子吸水膨胀剂顺次加入组合物C中，搅拌均匀后，通过 研磨、均化，搅拌下真空脱气泡，加压下经过滤器放料，得最终产品光缆用低密度高 吸水膨胀型阻水膏，装桶密封保存。本专利技术的光缆用低密度高吸水膨胀型阻水膏中，合成烯烃油与精炼矿物油作为基础油 它们单独使用或者二者混合使用，用量在配方中占质量》70%，是制备光缆用低密度高吸水 膨胀触变型阻水膏最重要的原料，对阻水膏的低溫、闪点、抗氧化性、析氢、相容性等重 要性能产屮直接影响。二氧化硅粉作为触变剂，与合成油通过物理化学作用生成触变性膏 体，对其触变性、滴点、酸值等性能有决定作用。高分子吸水膨胀剂为高吸水树脂，吸水 后自身可膨胀其质量的300 500倍，凝胶强度高，对膏体的吸水速度、膨胀倍率、凝胶强 度、阻水性能、酸值等指标有很大影响。高分子抑油剂能显著提高触变型膏体的稳定性， 减少分油，对膏体流变性有很大影响，应满足严格的填充工艺要求。抗氧剂的微量加入， n丄提高膏体的抗氧化性能，并防止或降低析氢。高分子中空塑料粉在加热作用下，其自身 体积可膨胀10 50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光缆用低密度高吸水膨胀触变型阻水膏，其特征是，含有合成聚烯烃油、精炼矿物油、二氧化硅粉、高分子中空塑料粉、高分子抑油剂、高分子吸水膨胀剂和抗氧剂成分，其成分的质量配比为：合成聚烯烃油０～８０份，精炼矿物油０～８０份，高分子中空塑料粉１～８份，二氧化硅粉２～８份，高分子抑油剂１～５份，高分子吸水膨胀剂５～１２份，抗氧剂０．１～０．５份，所述的合成聚烯烃油是聚α－烯烃油或聚异丁烯油，所述的精炼矿物油是经过加氢处理芳烃含量低于３％的精炼矿物油，所述的二氧化硅粉是燃烧法或沉淀法生产的二氧化硅粉，所述的高分子中空塑料粉是具有由偏二氯乙烯或丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯共聚物形成壳层的中空塑料微球，所述的高分子吸水膨胀剂是丙烯酸盐类高分子吸水膨胀剂，所述的抗氧剂是抗氧剂２，６－二叔丁基－４－甲基苯酚或抗氧剂２，２－亚甲基双（４－甲基－６－叔丁基苯酚）；所述的合成聚烯烃油和精炼矿物油为基础油，二者单独使用或者混合使用，用量占所述的阻水膏总质量≥７０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：佘万能，王文志，余晓梦，何文鹏，屈秀宁，沈革新，彭长征，
申请(专利权)人：华烁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]