丙烯酸酯橡胶密封材料制造技术

本发明专利技术提供了一种密封材料，其包含约20重量％至约70重量％的丙烯酸酯橡胶组分；约10重量％至约50重量％的流变性填料组分；约5重量％至约40重量％的增粘剂组分；约5重量％至约30重量％的增塑剂组分；约0.5重量％至约5重量％的抗氧化剂组分；至多约20重量％的介电填料组分；和至多约20重量％的氟化热塑性或弹性体填料组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丙烯酸酯橡胶密封材料
本专利技术涉及丙烯酸酯橡胶密封材料。
技术介绍
将密封材料暴露于油和/或高温可能引起材料特性上的不利改变诸如粘附性降低、机械强度降低、不希望的流动增加以及流动所引起的材料损失。可商购获得的包含密封材料的产品被描述为由自粘型橡胶制成的乳香脂或乳香脂胶带。这些类型的产品应用于电工业中，诸如应用于输电和配电领域中。它们用于与实心电线的配件和边缘绝缘，并密封防止湿气进入。可将乳香脂材料折叠、拉伸、模塑成不规则形状以提供绝缘、水封和表面保护。已知它们提供一定程度的粘附性和耐化学品性以及防潮性，并且可用于与乙烯基胶带一起使用以达到最佳性能。
技术实现思路
一直需要在高温条件例如90℃下并且在烃类的存在下作用良好的乳香脂密封材料。这些条件存在于例如充油电缆(诸如纸绝缘的铅电缆(PILC))的接头和终端中，其中纸绝缘物浸渍有油。本专利技术的至少一个实施例提供了密封材料，其包含：约20重量％至约70重量％的丙烯酸酯橡胶组分；约10重量％至约50重量％的流变性填料组分；约5重量％至约40重量％的增粘剂组分；约5重量％至约30重量％的增塑剂组分；约0.5重量％至约5重量％的抗氧化剂组分；至多约20重量％的电介质填料组分；和至多约20重量％的氟化热塑性或弹性体填料组分。本专利技术的至少一个实施例的优点是在烃油的存在下，包括在高温下，保持防油密封件和防水密封件。本专利技术的以上
技术实现思路
并不旨在描述本专利技术的每个公开的实施例或每种实施方式。以下附图和具体实施方式更具体地举例说明了示例性实施例。具体实施方式在以下的描述中，参考了构成本说明书的一部分的一套附图，其中通过举例说明的方式示出了若干具体的实施例。应当理解，在不脱离本专利技术的范围或实质的情况下可设想其它的实施例并进行实施。因此，以下的具体实施方式不应被理解成具有限制意义。除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所使用的所有表达特征尺寸、量和物理特性的数值在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员使用本文所公开的教导内容寻求获得的期望性能而变化。由端点表述的数值范围包括该范围内的所有数值(如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、和5)以及在此范围内的任何范围。本专利技术的密封材料尤其可用于中电压或高电压电力电缆的接头和终端中。具体地，所述材料唯一地可用于充油电缆诸如纸绝缘的铅电缆(PILC)的接头和终端中，其中纸绝缘物浸渍有油。本专利技术的材料可单独使用，例如放置在半导电性减少的区域中电缆的绝缘层下，或者可与其它组分一起使用，例如作为冷收缩管的环境密封剂。本专利技术的密封材料有助于在烃油的存在下在高温高压下密封终端和接头内的空隙，从而防止油从电缆内部的丝毫渗漏，以及防止丝毫水渗入到电缆中。本专利技术的材料通常通过将各成分混合然后将材料挤压、挤出、注塑、或压延成最终期望的形状来制备。最终产品可以如应用所期望的片材、成型制品、或呈腻子形式被提供。本专利技术的密封材料可包含丙烯酸酯橡胶组分。该丙烯酸酯橡胶通常包含丙烯酸酯的单体或共聚物。合适的丙烯酸酯橡胶的非限制性示例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸氰乙酯等；和丙烯酸烷氧基烷基酯，包括例如丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸丁氧基乙酯、丙烯酸乙氧基丙酯等；以及它们的组合。丙烯酸酯橡胶组分还可包含交联单体，诸如例如氯乙酸乙烯酯、氯乙基乙烯基醚、氯乙酸烯丙酯等；和含有环氧基团的化合物，诸如丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等。丙烯酸酯橡胶组分通常包含约20重量％至约70重量％的密封材料。在一些实施例中，其包含约25重量％至约40重量％的密封材料。本专利技术的密封材料可包含填料。可加入填料以影响诸如介电特性和流变特性等特性。为了本文的描述性目的，此类填料分别被分类为介电填料和流变性填料。然而，应当理解这些不是互相排斥的类别，并且被分类为介电填料的填料可影响流变特性，并且被分类为流变性填料的填料可影响介电特性。填料可具有任何合适的形状诸如球体、板、小片、立方体、针、扁圆、椭圆体、棱锥、棱柱、薄片、棒、纤维、碎片、须等，或它们的混合物。可影响介电特性的填料包括导电材料、半导电材料和绝缘材料。合适材料的非限制性示例包括例如钛酸盐、氧化物、硼化物、碳化物、硅酸盐、氢氧化物、氮化物、钙钛矿、磷化物、硫化物、硅化物。更具体的示例包括钛酸钡、钛酸锶、钛酸锶钡、钛酸铜钙、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化镁、氧化铯、氮化硼、氧化铝、氧化硅(例如二氧化硅)、氧化铈、氧化铜、氧化钙、五氧化二铌、五氧化二钽、锆酸铅、钛酸铅锆、氧化锌、以及它们的组合。这些材料可为纯的或可诸如通过掺杂或加入其它成分来改性。其它合适的材料包括具有导电涂层的绝缘颗粒；金属和金属粉末，例如铝、金、银、铬、铜、钯、镍以及它们的合金；导电和非导电碳粉末，包括但不限于炭黑、N110、N990、碳纳米管和石墨。可商购获得的炭黑的示例包括但不限于以商品名BP2000、VXC7、VXC605、R660和VULCANXC72得自美国卡伯特公司(CabotCo.,USA)；以商品名ENSACO150G、ENSACO260G和ENSACO250G得自比利时的特密高石墨和碳公司(TIMCALGraphites&CarbonCorp.,Belgium)的那些。在本专利技术的许多实施例中，炭黑是优选的介电填料。介电填料通常包含至多约20重量％的密封材料。在一些实施例中，其包含至多约10重量％的密封材料。可影响流变特性的填料的非限制性示例包括粘土、纳米粘土、滑石、无机盐(诸如碳酸钙)、氢氧化物(诸如氢氧化镁)、无机氧化物(诸如氧化镁)、以及硅酸盐(诸如硅酸镁、硅酸铝)和二氧化硅。一些二氧化硅，诸如可以商品名SACAC5从巴西的ItatexEspecialidades矿物质公司(ItatexEspecialidadesMinerais,Brazil)获得的那些，抑制在使材料经受高温时可能发生的油(液体)释放。流变性填料通常包含约10重量％至约50重量％的密封材料。在一些实施例中，其包含约15重量％至约40重量％的密封材料。本专利技术的密封材料可包含增粘剂。合适增粘剂的非限制性示例包括萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、α-蒎烯苯酚树脂、酯化的松香和部分聚合的松香、腈橡胶等。增粘剂可调控材料的流变特性，诸如例如粘着性、粘附性和可润湿性。增粘剂树脂可用于通过降低粘度、增大未硫化混合物的粘着性以及有助于聚合物自动融合来增强材料的工作能力。增粘剂树脂通常具有一般介于500和2,000之间的分子量和介于50℃和150℃之间的软化点。增粘剂树脂包括沥青衍生物、萜烯、石油烃树脂和改性酚醛树脂。为了显著增大材料的粘附能力(粘着性)，可能期望使用具有低软化温度的树脂。然而，为了获得具有耐高温性的材料，通常需要具有更高软化温度的增粘剂树脂。当将本专利技术的组合物在经受大约90℃或更高温度的应用中使用时，特别合适的增粘剂树脂通常表现出通过环和球试验(ASTMD3461-76方法)测量的在约90℃至约150℃范围内的软化温度。增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封材料，其包含：约20重量％至约70重量％的丙烯酸酯橡胶组分；约10重量％至约50重量％的流变性填料组分；约5重量％至约40重量％的增粘剂组分；约5重量％至约30重量％的增塑剂组分；约0.5重量％至约5重量％的抗氧化剂组分；至多约20重量％的介电填料组分；和至多约20重量％的氟化热塑性或弹性体填料组分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.25 US 61/804,9361.一种密封材料，其包含：约20重量％至约70重量％的丙烯酸酯橡胶组分；约10重量％至约50重量％的流变性填料组分；约5重量％至约40重量％的增粘剂组分；约5重量％至约30重量％的增塑剂组分；约0.5重量％至约5重量％的抗氧化剂组分；至多约20重量％的介电填料组分；和至多约20重量％的氟化热塑性组分，其中所述氟化热塑性组分为在混合期间纤丝化的粉末聚四氟乙烯，其中所述流变性填料选自粘土、滑石和无机硅酸盐。2.根据权利要求1所述密封材料，其中所述丙烯酸酯橡胶组分包含丙烯酸酯的单体或共聚物。3.根据权利要求1所述的密封材料，其中所述丙烯酸酯橡胶选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸氰乙酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸丁氧基乙酯、丙烯酸乙氧基丙酯、以及它们的组合。4.根据权利要求1所述的密封材料，其还包含所述丙烯酸橡胶组分中的交联单体。5.根据权利要求4所述的密封材料，其中所述交联单体选自氯乙酸乙烯酯、氯乙基乙烯基醚、氯乙酸烯丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和烯丙基缩水甘油醚。6.根据权利要求1所述的密封材料，其中所述介电填料选自导电炭黑、非导电炭黑、以及它们的混合物。7.根据权利要求1所述的密封材料，其中所述增粘剂选自萜烯树脂、萜烯酚醛树脂和α...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉迪普·K·班迪奥帕迪亚，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US