[发明专利]常温固化透明填充剂

说明书

本发明涉及一种双组分室温固化型透明聚氨酯类浇铸树脂。

在进行电力、通讯等基础设施建设的过程中，经常会遇到受水、潮气、污浊液体侵蚀的地带，或由于劳动力匮乏，为减轻人员对电缆的维护工作，会大量使用各种高分子填充剂以解决城油通讯电缆接续带来的问题。美国专利4375521介绍了一种由植物油增塑的聚氨酯填充剂，用于充油通讯电缆的填充，这种聚氨酯材料凝胶后易变得混浊不透明，不尽施工及维护的要求，而且，植物油增塑的这类填充剂易造成接续用的聚碳酸酯外壳脆裂老化；WO 86/00166公开了一种聚氨酯类电缆接续用填充剂，因其固化速度慢，不太适合现场施工；美国专利4533598公开了一种新型环烯烃物质增塑的聚氨酯填充剂，但因其与充油电缆中的石油膏相容性差，不适易做为充油电缆接续填充剂。另外，美国3M公司(美国专利4857563)采用了一种聚合多元醇与含酸酐基团丁二烯树脂的反应物做为电缆接续的填充，这类材料含有腐蚀金属的酸酐类化合物以及填充剂固化后存在细密气泡，影响填充效果。

根据铺设电缆施工的要求，填充剂应具有以下特征：①它能与其在电缆接头内所有的接触物相容；②在相当宽度的使用温度下有良好的化学稳定性；③优良的电绝缘性能；④低温下有适宜的机械强度及弹性；⑤高温下不松驰；⑥不污染环境，对人体无毒害。

因此，特别需要开发出一种具有优异的水解稳定性，良好的电性能，与电缆内的石油膏相容性好，机械性能适宜，无气泡；可常温固化，凝胶速度快，透明的填充剂。

本发明的目的是提供一种聚氨酯类双组分常温固化透明填充剂由聚氨酯主体和固化剂两部分组成，它具有优异的水解稳定性，良好的电性能，与电缆内的石油膏相容性好，机械性能适宜，无气泡，可常温固化，凝胶速度快，透明的填充剂。

充油电缆接头使用填充剂最重要的目的是隔绝水、潮气对电力通讯元件的侵蚀，尤其是在高温高湿的恶劣田间时，这样的防护就显得更为重要，在这种情况下，填充剂如果质量不理想，材料很可能会发生膨胀、降解等问题，由此造成的损失不堪设想。

专利及文献报道，聚氨酯体系中加入环氧化合物可有效地提高聚氨酯材料的水解稳定性(Ger offen 2060600,US4036906,JP74-47904)，众所周知，环氧树脂可做为电子线路板等的灌封材料，它对金属和非金属具有优异的粘接性能，介电性能良好，对碱和大部分溶剂稳定，但由于它质地脆，易碎，柔韧性差，机械强度过大，固化放热高等问题，不适合作为充油电缆填充剂，但含有环氧基的多元醇或者环氧化合物加入到聚氨酯体系中，既可避免使用普通环氧树脂带来的问题，又可以使聚氨酯体系具有极强的水解稳定性，特别适用于充油电缆接续填充剂。

本发明的常温固化透明填充剂分为主剂和固化剂两部分，主剂至少含有一种聚合多元醇，一种增塑剂；固化剂至少含有一种有机二异氰酸酯和增塑剂，其特征在于主剂中还还包括含环氧基多元醇和催化剂，催化剂由金属催化剂、脂肪胺和醇胺组成的混合催化剂，它们按重量比5∶(3-4)∶(1-2)组成，主剂和固化剂的成分范围如下：

主剂的配比(按重量百分比)为：

聚合多元醇    35-45％；

含环氧基多元醇    1.5-24％；

增塑剂            32-42％；

催化剂            0.05-0.15％；

固化剂的配比(按重量百分比)为：

有机二异氰酸酯    22-36％；

增塑剂            64-78％；

主剂和固化剂两部分以化学计量比1∶1混合配制成填充剂。

有机二异氰酸酯可以使用脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯，也可以选用有机二异酸酯与聚合多元醇(或蓖麻油)生成的预聚体。脂肪族二异氰酸酯包括己二异氰酸酯(HDI)、4,6-苯二甲撑二异氰酸酯(XDI)、4,4＇-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、环己基二异氰酸酯(THDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及它们的二聚、三聚体或缩合物等；芳香族二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、多苯基多次甲基多异氰酸酯(PAPI)、碳化二亚胺改性的MDI、萘二异氰酸酯(NDI)、3,3-二甲基-4,4＇-二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3＇-二甲苯-4,4＇二异氰酸酯(TDOI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)以及它们的二聚、三聚体或缩合物等，也可以是它们上述两种或两种以上的混合物。