專利名稱：電線電纜及其接線子專用防水密封劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電線電纜及其接線子專用防水密封劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前通信電纜接頭處和電子元件大都采用環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅材料直接纏繞包裹或者灌封，在耐冷熱循環(huán)、耐沖擊和耐油性、耐水性等方面都存在嚴(yán)重的不足，而且透明性差，而且此類密封材料的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用起來不易操作。除了使用以上材料外，我國目前主要依靠進(jìn)口美國3M公司的產(chǎn)品進(jìn)行密封，3M公司的產(chǎn)品性能雖能滿足應(yīng)用要求，但是價格太高，綜合考慮性價比較低。
目前密封劑的制備方法主要采用兩種，一種是一步法(也稱直接法)，一種是預(yù)聚法。一步法是把多羥基聚醚或聚酯、多異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑、催化劑等助劑直接混合反應(yīng)固化制成聚氨酯彈性灌封材料。預(yù)聚法是先將聚醚或聚酯與過量的多異氰酸酯反應(yīng)制成端異氰酸酯預(yù)聚物，然后再將預(yù)聚物與其它助劑混合反應(yīng)固化制成彈性灌封材料。一步法工藝簡單，配方調(diào)整容易，固化快，制備密封劑粘度小，流平性好，成型操作簡單，但反應(yīng)有時不易控制，產(chǎn)品性能稍差。預(yù)聚法工藝較復(fù)雜，不易儲存，混合后液體粘度大，易帶入大量氣泡，但產(chǎn)品性能較好。目前國外聚氨酯灌封膠產(chǎn)品多數(shù)為預(yù)聚法制成，普遍存在膠體粘度大澆注困難問題。特別是在混合過程中很容易夾帶氣泡，使得產(chǎn)品固化后出現(xiàn)氣孔，造成澆注缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種電線電纜及其接線子專用防水密封劑及其制備方法，該防水密封劑具有絕緣性好、耐水、油性好、透明度高、無氣泡、同時可以起到一定的非承力固定作用，且性價比較高。
本發(fā)明的電線電纜及其接線子專用防水密封劑，組分如下，均為重量份多異氰酸酯10～30份，多羥基化合物20～130份，擴(kuò)鏈劑0～10份，填充劑2～20份，增塑劑10～200份，催化劑0.05～4份，防老劑或抗氧劑0～5份。
上述多異氰酸酯選自脂族、環(huán)脂族、芳脂族、雜環(huán)或芳族聚異氰酸酯之一或組合。
優(yōu)選的，上述多異氰酸酯選自多苯基多亞甲基多異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或1，5-萘二異氰酸酯之一或組合。
上述多羥基化合物選自(1)聚醚多元醇或聚酯多元醇之一或組合，或者(2)聚醚多元醇或聚酯多元醇之一與烯烴類低聚物多元醇的組合，或者(3)聚醚多元醇、聚酯多元醇和烯烴類低聚物多元醇的組合。
優(yōu)選的，聚醚多元醇選自聚氧化乙基、聚氧亞丙基、聚氧亞丁基、聚四亞甲基醚二醇或三醇。聚醚多元醇更進(jìn)一步地優(yōu)選自通過將未取代或鹵素-或芳族-取代的氧化乙烯或氧化丙烯與包含兩個或多個活性氫基團(tuán)的引發(fā)劑化合物如水、氨、多元醇或胺進(jìn)行反應(yīng)而制成的聚氧化乙基、聚氧亞丙基、聚氧亞丁基和聚四亞甲基醚二醇或三醇。
優(yōu)選的，聚酯多元醇是通過將多羧酸或其酸酐與多元醇進(jìn)行反應(yīng)而制成。常用的多羧酸有琥珀酸、己二酸、辛二酸、馬來酸或鄰苯二甲酸及其混合，多元醇選自乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油、三羥甲基丙烷、聚乙二醇或三甘醇及其混合。
烯烴類低聚物多元醇由于不含酯鍵和醚鍵，分子極性小，由它制得的聚氨酯彈性體水解穩(wěn)定性和介電性能非常好。烯烴類低聚物多元醇優(yōu)選端羥基聚丁二烯，端羥基聚丁二烯透明度好，粘度低，耐老化，電絕緣性好?？梢宰鳛橹苽湓撁芊鈩┑脑?。
擴(kuò)鏈劑一般是低分子量的二醇類或二胺類，優(yōu)選乙二醇、丁二醇、丙二醇、乙二胺、二苯基甲烷二胺(MOCA)、二氨基二苯基甲烷(MDA)等之一或組合，二官能團(tuán)的二醇二胺類在-OH/-NCO或-NH2/-NCO＞1時純粹起擴(kuò)鏈作用，若OH/-NCO或-NH2/-NCO＜1時則既起擴(kuò)鏈作用又起到交聯(lián)作用。
填充劑優(yōu)選亞納米超細(xì)空心微球(10000目)、碳酸鈣、表面處理硅石或粘土，不僅可以有效提高制品力學(xué)性能，而且還能降低成本，減小固化收縮率。填充劑的用量優(yōu)選占密封劑總量的5％WT或更高。在使用前要充分干燥。由于某些填充劑本身的多孔性，其對各組分混合初期產(chǎn)生的微氣泡具有一定的俘獲作用。
增塑劑可以將原料的流變性能改進(jìn)至所需的粘度，降低制品的硬度和成本。優(yōu)選的增塑劑選自鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯之一或混合，用量要足夠得到所需的流變性能并將各組分分散在密封劑組合物中。優(yōu)選的使用量為密封劑總量的20％～80％WT。使用前必須保證沒有水分，對異氰酸酯基團(tuán)惰性且與聚合物相容。
原料中含有聚酯多元醇制備出的密封劑對水解比較敏感，老化使制品物理性能受到不良影響，可以通過加入防老劑或抗氧劑改進(jìn)，優(yōu)選的防老劑或抗氧劑有防老(抗氧)劑264-A(佳通化學(xué)有限公司產(chǎn))、防老(抗氧)劑1010-A(煙臺新特耐化工有限公司產(chǎn))、抗氧劑2246-A(煙臺新特耐化工有限公司產(chǎn))、二苯基異葵基亞磷酸酯(上海廣賓貿(mào)易有限公司產(chǎn))、抗氧劑SP-8(廣州永意材料有限公司產(chǎn))等。防老劑的用量優(yōu)選為密封劑總量的0.005～0.01％WT。
本發(fā)明還包含一種能夠催化異氰酸酯部分與水或含活性氫化合物部分反應(yīng)的催化劑。具體有烷基氧化錫、烷酸亞錫、二烷基羧酸錫和硫醇化錫。烷基氧化錫優(yōu)選二丁基氧化錫及其衍生物，烷酸亞錫優(yōu)選辛酸亞錫。
上述催化劑優(yōu)選二丁基錫二月桂酸酯或辛酸亞錫。催化劑用量優(yōu)選為催化混合物的0.005～5％WT。
本發(fā)明的專用防水密封劑的制備方法如下A組的制備將多羥基化合物、擴(kuò)鏈劑、增塑劑、防老劑、填充劑按比例加入反應(yīng)釜中，緩緩升溫至100℃攪拌，2kPa的余壓下脫水1.5-2.5小時。出料于密閉容器中備用。
B組的制備將異氰酸酯、增塑劑、催化劑按比例加入另一反應(yīng)釜，在室溫2kPa余壓下攪拌脫水0.5-1.5小時，出料于密閉容器中備用。
優(yōu)選的，上述A組、B組產(chǎn)品出料前保溫0.5-1小時。
上述A、B中的增塑劑可以是同一種，也可以是不同種，其用量總和應(yīng)在前述配方范圍之內(nèi)。
使用時將A、B組分混合均勻，然后澆注到分線后通信電纜護(hù)套中即可。
密封劑的固化時間可通過改變催化劑用量進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常1小時完全固化，24小時后達(dá)到最大強(qiáng)度。在混合過程中一定要避免帶進(jìn)水分。催化劑僅僅存在于B組分內(nèi)。
本發(fā)明的特點(diǎn)是該密封劑各種原料分為A、B組分別在一定溫度下不斷攪拌下真空脫水，保溫一定時間后分別出料冷卻至室溫密封包裝得成品。故而該密封劑是雙組包裝的密封劑，而且該密封劑的A組不含有催化劑，而另一組B組中含有催化劑，這樣對于產(chǎn)品的長期貯存性具有重要意義。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于密封劑的粘度低，流動性好，能夠在室溫快速固化，固化后呈透明狀，力學(xué)性能好，對被密封材料無腐蝕。具有優(yōu)良的絕緣密封性和力學(xué)性能，并且生產(chǎn)工藝簡單、成本低、生產(chǎn)效率高、施工方便。本發(fā)明的密封劑是密封通信電纜接頭和電子元件的優(yōu)良產(chǎn)品。
該密封劑用于電線電纜及其接線子的密封，具有高透明性和無泡性。該密封劑的使用特點(diǎn)不僅流動性好、能夠在室溫快速固化，而且該密封劑同時可以起到非承力的固定作用。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明實(shí)施例1密封劑的組分40份端羥基聚丁二烯、60份聚四亞甲基醚二醇、130份鄰苯二甲酸二辛酯、20份亞納米超細(xì)空心微球、0.02份防老(抗氧)劑264-A、15份甲苯二異氰酸酯和0.3份辛酸亞錫。
將稱量好的端羥基聚丁二烯、聚四亞甲基醚二醇、90份鄰苯二甲酸二辛酯加入反應(yīng)釜中加熱至100℃，真空脫水，在不斷攪拌下加入亞納米超細(xì)空心微球、抗氧劑264-A，繼續(xù)攪拌，真空脫水，使原料充分混合。2小時后出料于密閉容器中形成A組分。
將甲苯二異氰酸酯、40份鄰苯二甲酸二辛酯和辛酸亞錫加入另一反應(yīng)釜中，不斷攪拌加熱至60℃，真空脫水1小時，出料于密閉容器形成B組分。
使用時將A、B組分混合均勻，澆注到分線后通信電纜護(hù)套中即可。1小時即可固化。
實(shí)施例2本發(fā)明在制備密封劑時，按配比稱量聚氧化乙基二醇100份、異佛爾酮二異氰酸酯18份、鄰苯二甲酸二丁酯150份、表面處理的硅石15份、1，4-丁二醇2份、辛酸亞錫0.1份。將稱量好的聚氧化乙基二醇、115份二甲酸二丁酯加入反應(yīng)釜中攪拌加熱至100℃，真空脫水，不斷攪拌下加入表面處理的硅石、1，4-丁二醇繼續(xù)攪拌，使原料充分混合，真空脫水2小時出料于密閉容器中形成A組分。
將異佛爾酮二異氰酸酯、35份鄰苯二甲酸二丁酯和辛酸亞錫加入另一反應(yīng)釜中，不斷攪拌加熱至60℃，真空脫水1小時，出料于密閉容器形成B組分。
使用時將A、B組分混合均勻，澆注到分線后通信電纜護(hù)套中即可。1小時即可固化。
實(shí)施例3本發(fā)明在制備密封劑時，按配比稱量聚酯二醇100份、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯18份、鄰苯二甲酸二辛酯150份、亞納米超細(xì)空心微球20份、抗氧劑2246-A0.01份、二苯基異葵基亞磷酸酯0.01份、1，4-丁二醇1.5份、二丁基錫二月桂酸酯0.1份。將稱量好的聚酯二醇、115份鄰苯二甲酸二辛酯加入反應(yīng)釜中攪拌加熱至100℃，真空脫水，不斷攪拌下加入亞納米超細(xì)空心微球、抗氧劑2246-A、二苯基異葵基亞磷酸酯、1，4-丁二醇繼續(xù)攪拌，使原料充分混合，真空脫水2小時出料于密閉容器中形成A組分。
將4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、35份鄰苯二甲酸二辛酯和二丁基錫二月桂酸酯加入另一反應(yīng)釜中，不斷攪拌加熱至60℃，真空脫水1小時，出料于密閉容器形成B組分。
使用時將A、B組分混合均勻，澆注到分線后通信電纜護(hù)套中即可。1小時即可固化。
實(shí)施例4本發(fā)明在制備密封劑時，按配比稱量聚醚三醇100份、六亞甲基二異氰酸酯20份、鄰苯二甲酸二辛酯120份、鄰苯二甲酸二丁酯80份、碳酸鈣20份、二苯基甲烷二胺2.5份、0.025份抗氧劑1010-A、二丁基錫二月桂酸酯0.1份。將稱量好的聚醚三醇、鄰苯二甲酸二辛酯加入反應(yīng)釜中攪拌加熱至100℃，真空脫水，不斷攪拌下加入碳酸鈣、二苯基甲烷二胺和抗氧劑繼續(xù)攪拌，使原料充分混合，真空脫水2小時出料于密閉容器中形成A組分。
將六亞甲基二異氰酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯和二丁基錫二月桂酸酯加入另一反應(yīng)釜中，不斷攪拌加熱至60℃，真空脫水1小時，出料于密閉容器形成B組分。
使用時將A、B組分混合均勻，澆注到分線后通信電纜護(hù)套中即可。1小時即可固化。
實(shí)施例5本發(fā)明在制備密封劑時，按配比稱量聚酯二醇100份、異佛爾酮二異氰酸酯18份、鄰苯二甲酸二丁酯170份、亞納米超細(xì)空心微球20份、0.015份抗氧劑2246-A、0.01份抗氧劑SP-8、1，4-丁二醇2份、辛酸亞錫0.2份。將稱量好的聚酯二醇、130份鄰苯二甲酸二丁酯加入反應(yīng)釜中攪拌加熱至100℃，真空脫水，不斷攪拌下加入亞納米超細(xì)空心微球、抗氧劑、1，4-丁二醇繼續(xù)攪拌，使原料充分混合，真空脫水2小時出料于密閉容器中形成A組分。
將異佛爾酮二異氰酸酯、40份鄰苯二甲酸二丁酯和辛酸亞錫加入另一反應(yīng)釜中，不斷攪拌加熱至60℃，真空脫水1小時，出料于密閉容器形成B組分。
使用時將A、B組分混合均勻，澆注到分線后通信電纜護(hù)套中即可。1小時即可固化。
權(quán)利要求
1.一種電線電纜及其接線子專用防水密封劑，其特征在于組分如下，均為重量份多異氰酸酯10～30份，多羥基化合物20～130份，擴(kuò)鏈劑0～10份，填充劑2～20份，增塑劑10～200份，催化劑0.05～4份，防老劑或抗氧劑0～5份；所述多異氰酸酯選自脂族、環(huán)脂族、芳脂族、雜環(huán)或芳族聚異氰酸酯之一或組合；所述多羥基化合物選自(1)聚醚多元醇或聚酯多元醇之一或組合，或者(2)聚醚多元醇或聚酯多元醇之一與烯烴類低聚物多元醇的組合，或者(3)聚醚多元醇、聚酯多元醇和烯烴類低聚物多元醇的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜及其接線子專用防水密封劑，其特征在于所述多異氰酸酯選自多苯基多亞甲基多異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或1，5-萘二異氰酸酯之一或組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜及其接線子專用防水密封劑，其特征在于所述聚醚多元醇選自聚氧化乙基、聚氧亞丙基、聚氧亞丁基、聚四亞甲基醚二醇或三醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜及其接線子專用防水密封劑，其特征在于所述聚酯多元醇是通過將多羧酸或其酸酐與多元醇進(jìn)行反應(yīng)而制成，多羧酸是琥珀酸、己二酸、辛二酸、馬來酸或鄰苯二甲酸及其混合，多元醇選自乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油、三羥甲基丙烷、聚乙二醇或三甘醇及其混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜及其接線子專用防水密封劑，其特征在于所述烯烴類低聚物多元醇選自端羥基聚丁二烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜及其接線子專用防水密封劑，其特征在于所述擴(kuò)鏈劑乙二醇、丁二醇、丙二醇、乙二胺、二苯基甲烷二胺或二氨基二苯基甲烷之一或組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜及其接線子專用防水密封劑，其特征在于所述填充劑是10000目亞納米超細(xì)空心微球、碳酸鈣、表面處理硅石或粘土。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜及其接線子專用防水密封劑，其特征在于所述增塑劑是鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯之一或組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線電纜及其接線子專用防水密封劑，其特征在于所述催化劑是烷基氧化錫、烷酸亞錫、二烷基羧酸錫或硫醇化錫，優(yōu)選二丁基錫二月桂酸酯或辛酸亞錫。
10.權(quán)利要求1所述的電線電纜及其接線子專用防水密封劑，制備方法如下A組的制備將多羥基化合物、擴(kuò)鏈劑、增塑劑、防老劑、填充劑按比例加入反應(yīng)釜中，緩緩升溫至100℃攪拌，2kPa的余壓下脫水1.5-2.5小時，出料于密閉容器中備用；B組的制備將異氰酸酯、增塑劑、催化劑按比例加入另一反應(yīng)釜，在室溫2kPa余壓下攪拌脫水0.5-1.5小時，出料于密閉容器中備用；使用時將A、B組產(chǎn)品混合均勻，然后澆注到分線后通信電纜護(hù)套中即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電線電纜及其接線子專用防水密封劑及其制備方法。該密封劑是以多異氰酸酯、聚醚、聚酯、擴(kuò)鏈劑為原料，填加適量的填充劑、增塑劑、催化劑、防老劑等經(jīng)過合成和在一定條件下處理制成的雙組分室溫固化型絕緣防潮固定聚氨酯型密封劑。該密封劑主要應(yīng)用于通信電纜接頭處和電子元件的絕緣密封和固定，無腐蝕作用。其制備方法是將上述各種原料分為A、B兩組在一定溫度下攪拌、真空脫水，保溫一定時間后分別出料冷卻至室溫密封包裝得成品。而且該材料最大的使用特點(diǎn)是粘度低，流動性好，能夠在室溫快速固化，固化后呈透明狀，力學(xué)性能好。并且生產(chǎn)工藝簡單、成本低、生產(chǎn)效率高、施工方便。
文檔編號H02G15/04GK1888003SQ20061004547
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者李曉俊, 劉豐, 李靜, 孫長高 申請人:山東恒冠化工科技有限公司