[发明专利]基于碳‑迈克尔加成反应的电缆线接头密封剂系统

说明书

本发明涉及一种用于缆线接合的非异氰酸酯密封剂和一种接合电缆线的方法。

当接合电缆线时，有必要维修接头周围的电绝缘。实现此的一种常用方式为将接头包封于有机树脂中。模制树脂在接头周围形成护套且结合到缆线的聚合电绝缘体。此形成连续密封件，其不仅提供电绝缘，而且保护免受湿气和液体(如水)的侵入。

有机树脂需要满足若干标准。当固化时，其必须很好地粘附到缆线绝缘体。固化树脂与缆线绝缘体之间的粘合剂需要对液体和湿气不可渗透且具有良好水解稳定性。粘合需要持久，因为接合缆线在不易于接近进行维修的地点可能持续多年处于操作状态。固化树脂也必须为良好电绝缘体。固化树脂必须对由穿过缆线的电流产生的电场存在下的击穿具抗性。

加工特征对于可固化有机树脂也是重要属性。缆线编接在实地，即在缆线的使用点频繁地进行。另外，进行特定编接所需的有机树脂的量有时相当小，约一千克或更小，而在一些情况下，这些量可能相当大，体积高达30升或更大。这些考虑因素表明可固化聚合物系统能够使用简单方法应用。复杂的聚合物加工设备通常在这些现场地点不可用，且在任何情况下通常并非极好地适于管理小体积材料。归因于现场应用的另一考虑因素为加热设备通常不可用。这意味着可固化有机树脂必须能够在无额外施加的加热的情况下在可存在于应用位点的任何温度下应用和固化。

用于这些缆线接合应用中的可固化有机树脂系统通常包括两种液体组分，其经混合、涂覆到缆线接头且随后固化以在接头周围形成护套。液体组分应为低到中等粘度，因此其可以容易地混合和涂覆。混合组分需要具有几分钟或更长的适用期以允许完成将混合物混合和涂覆到接头上的时间。在将反应混合物涂覆到接头之后，其应适当快速地固化以形成强有力地粘合到缆线绝缘体的聚合物。

到目前为止，双组分聚氨基甲酸酯和双组分环氧树脂系统主要用于此应用。聚氨基甲酸酯系统极令人满意地起作用，但如果聚异氰酸酯化合物未恰当地处理，那么存在潜在的工人接触问题。另外，聚异氰酸酯可以与水反应以产生二氧化碳，其可能导致起泡。此可为现场应用中的严重问题，因为材料在其固化时通常暴露于水或湿气。即使单独暴露于大气水分通常足以引起发泡，其导致电绝缘特性的丧失，并且还可能在材料中形成水和其它流体可穿透的孔隙。

环氧树脂系统受两个主要问题困扰。第一，其倾向于太刚性和脆性而不能完全令人满意。第二个问题为固化反应倾向于高度放热。反应的释放热量造成大幅温度增加。在许多情况下，温度增加足以损害缆线。所述损害导致绝缘体的缺陷。

因此，需要提供一种用于接合缆线的不含异氰酸酯的可固化树脂系统，其具有良好适用期，其在不施加额外热量的情况下在室温或甚至略微较低温度下固化，其不高度放热，且其固化以形成具有低电容率的聚合物，在存在电场的情况下抵抗击穿，且其与用于电缆线的聚合绝缘体形成良好粘合。

本发明在一个方面为一种制造缆线接头的方法，其包含以下步骤：

a)将具有聚合绝缘体的第一缆线的第一裸导体末端接合到具有聚合绝缘体的第二缆线的第二裸导体末端以产生导体接头，

b)将可固化反应混合物涂覆于导体接头上方且与第一缆线的聚合绝缘体和第二缆线的聚合绝缘体接触，和

c)固化所述可固化反应混合物以在所述导体接头上方形成聚合绝缘护套并且结合到所述第一和第二缆线中的每一者的所述聚合绝缘体；

其中可固化反应混合物含有1)至少一种多官能性碳-迈克尔(Michael)受体化合物，其中此类多官能性碳-迈克尔受体化合物中的至少一者含有两个或更多个碳-迈克尔受体基团，其中的至少一者通过具有至少800原子质量单位的分子量的脂族聚醚基团与其它碳-迈克尔受体基团中的每一者分离，2)至少一种多官能性碳-迈克尔供体化合物，3)至少一种碳-迈克尔反应催化剂。

本发明提供一种用于缆线接合的可易于加工的热固性、弹性体接合组合物。接合组合物不需要存在异氰酸酯化合物。当混合迈克尔供体和受体时，其可在室温或甚至略微较低温度下自发地固化并且因此可在不施加热量的情况下使用。经固化组合物形成强力弹性体护套，其强有力地结合到聚合缆线绝缘体并且展现有用的电特性和对气体和液体的低渗透性。