用于光导纤维电缆的吸氢组合物及掺合有此类组合物的光导纤维电缆制造技术

一种光导纤维电缆用的吸氢组合物，它包括选自包括过渡金属、它们的盐和它们的有机和无机配合物的催化剂和烃化合物，所述烃化合物包含至少９０％基本均相的无硅烃，所述烃不是通过聚合包括共轭二烯在内的单体得到的并具有在室温下与氢气反应的双键且其含量相当于碘值在７０至１０００ｍｇ／ｇ范围内，和在室温下粘度在５００至７００００ｃＳｔ范围内，和通过在１００℃于薄层内暴露于空气老化至少７天后，在室温下粘度低于７００００ｃＳｔ。本发明专利技术的光导纤维电缆包括至少一束容纳在护套（２）内的光导纤维（３）和一在至少内部容积的一部分内一有效量的所述吸氢组合物。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术概括地讲是有关掺合有一种吸氢组合物的光导纤维电缆。更具体地讲，本专利技术是有关一种优选但并不仅仅在被称之为防水型的光导纤维电缆如海底光缆中使用的吸氢组合物。正如我们所知，光导纤维电缆一个特定必要条件就是应尽量大可能地保护光导纤维电缆以防通过其传送的信号衰减。通过光导纤维传导的信号的衰减的一个众所周知的原因就是氢扩散到纤维内。对于海底使用的防止水光缆尤其要避免氢扩散到纤维内，在这种情况下，氢可以在数年内从金属或从用于保护光导纤维的塑料铠装中释出，或从光缆金属铠装中释出。据认为，氢气可能起源于用作护套的塑料材料的降解过程和/或起源于在光缆的工作温度下形成的缩合而引起的金属部分腐蚀。为了抑制由氢扩散引起的光信号衰减，相关的先有技术已经提出了几种不同方法，这些方法均是以使用在氢与光导纤维接触之前能与氢结合的材料为基础。为此目的已使用多种材料，它们可以以可逆方式物理吸附氢气，或以不可逆方式化学吸附氢气。正如我们从如英国专利说明书(GB-2，144，559)中所知，利用光导纤维接收管内所供的钯丝，或利用此类管内所掺入的且混合有能够以吸附方式吸收氢气的化合物的不透水性脂膏来物理吸附氢气。掺合在上述脂膏中的聚丁烯，活性炭，钯，饱和或不饱和烃已被认为是其它可能的吸附化合物。然而，物理吸附剂体系已表明很难有效阻止氢气在光导纤维中扩散，这是由于在光缆，尤其在海底光缆的使用压力和温度条件下，氢气与吸附剂的键的可逆性以及吸附剂与氢稳定结合的能力较低或基本上没有能力。至于经过化学反应的吸收体系，从US-4，688，889，和4，741，592至其各自的应用可知道适合与氢气进行化学反应的化合物有含有不饱和基团的聚硅氧烷和由共轭二烯在适当催化剂存在下形成的聚合物。基于使用聚硅氧烷的化学氢吸收体系能基本上实现其目的，但它们仍有一点缺陷，即其中的上述的产物很难从市场得到并且比较昂贵。而基于使用由共轭二烯得到的聚合物的化学氢吸收体系则存在着由于聚合物的反应性，当它们暴露于空气中，使得它们易发生氧化现象的问题，在某些条件下上述氧化现象能导致聚合物过硫化。在开发本专利技术时，已发现一种可用于光导纤维电缆(cable)的吸氢组合物，该组合物在电缆工作条件下能够十分有效与氢气进行不可逆反应，所述组合物可通过结合这些特性如不饱和度，粘度，抗氧化能力，以及基本上组成均匀性来得到。因此，本专利技术提供了一种光导纤维通信电缆，它包括至少一束容纳在光导心束的相应护套内且排列在至少一部分其内部空间内的光导纤维，以及包括包含下列成分的吸氢组合物烃化合物;能及选自包括过渡金属，过渡金属的盐和它们的有机和无机配合物的催化剂;其特征在于所述烃化合物包含至少90%基本均相的无硅烃，其中所述烃不是通过包括共轭二烯在内的单体经聚合得到，且所述烃化合物本身还具有下述性质室温下粘度在500至70，000cSt范围内，和通过在100℃于薄层内暴露于空气老化至少7天后，室温下粘度低于70，000cSt;所述烃化合物具有室温下与氢气反应的双键，其含量相当于碘值在70至1，000mg/g范围内。本专利技术的另一方面是有关一种吸氢组合物，此吸氢组合物包括烃类化合物和一种选自包括过渡金属，过渡金属的盐和其无机和有机配合物的催化剂，所述组合物的特征在于所述烃类化合物包含至少90%基本均相的无硅烃，此烃不是通过包括共轭二烯在内的单体聚合得到，并且有下述性质室温下粘度在500至70，000cSt范围内;和于薄层内在100℃暴露于空气中老化至少7天后，粘度在室温下低于70，000cSt;所述烃类化合物含有在室温下与氢气反应的双键，其含量相当于碘值在70至1，000mg/g范围内。在本说明书全文及附加的权利要求中，词“基本均相烃”表示一种无硅油状有机化合物，此化合物具有平均值在有限范围内变化的分子量分布，这样上述化合物在纤维载体上进行倾析或色谱法时将不显示不出明显的相分离现象。按照本专利技术，上述的氢吸收值可通过利用具有双键的不饱和烃来测得，所述不饱和烃可以在适当催化剂存在下室温与氢气反应。对于这类化合物，其吸氢能力受分子中双键数量限制。然而，许多不饱和烃的稠度在氢化之后发生变化，从低粘度流态变成基本上固态，或变成十分高粘度流态。现已发现，例如，由本身对氢具有高反应性的共轭二烯得到的聚合物在某些条件下显示出不适宜的高粘度，实际上当其暴露于空气中时可以达到形成基本固体的程度。这些问题主要起因于上述聚合物的高反应性，它能使聚合物易于发生氧化和聚合现象。此缺陷已被申请人利用聚丁二烯用实验方法详细观察到。利用含有大量双键的油状物质，如9-十八烯酸，或油酸也可遇到类似情况。油酸一方面具有很高的氢吸收能力，为约22Nml/g，另一方面通过氢化它可转换成硬脂酸，硬脂酸是一种室温下为固态的物质，因而油酸不能提供所需的缓冲作用，据认为这些变性或凝固现象是由于大量高反应活性双键(包括附加双键的形成)，或在任何情况下是由于高粘度固体化合物而产生的。因此，在开发本专利技术时，当然应该严格控制化学吸收氢的烃的化合物的反应活性，而一方面需要足够高的反应活性保证足以保护光导纤维，另一方面若为防止上述副作用，应当不超过上述最大值。而且，从光导纤维电缆的制备和使用的特殊条件来考虑，烃化合物的反应特性应当与其粘度特性相结合。当通过使用第一高反应化合物和第二非反应活性相容化合物的混合物相当容易地明显获得化合物的所需水平的反应活性和粘度时，即通过混合低粘度化合物和高粘度化合物和高粘度化合物，申请人发现，生成组合物的组分易于反混合并分离直至失去其很有益的特性。还发现，所有上述的临界条件可通过使用基本均相的烃(该烃具有很多取决于其平均分子量的反应双键，并且其用量相当于碘值在70至1000mg/g范围内，其粘度在吸氢前后于临界范围内变化)，接着暴露于空气中而一次满足。尤其是已经发现，为了能制备吸氢组合物并保证其长期稳定性，在混合温度，所说烃优选具有粘度为1000至30000cSt。而且，这种不饱和烃的室温粘度应允许添加足够量的增稠剂以赋予组合物触变性，由此它能用于光缆并在最终光缆中保持其选择的状态。优选地，通过掺入适当的触变剂，例如干馏的硅石，将本专利技术的组合物制成触变性的。按照本专利技术，已经发现具有极低粘度的烃不能制备在最后寻求的粘度下是稳定的触变组合物，事实上，如果触变组合物含有低粘度流体，在几天或几周内可观察到组合物的流体组分的表面分离，这将改变组合物的流变性和吸氢性能。另一方面，由于将固体颗粒彻底分散在烃中需要高剪切力，烃具有太高粘度将使硅石和氢化催化剂的掺混困难或不能进行掺混。另外，基础烃的初粘度过高将使组合物不能用于光缆，甚至完全不可能。事实上已发现，在这种情况下，在组合物应用时所承受的剪切力不足以保证其光缆内部的流动性除了危及其中埋入的光导纤维的缓冲作用。按照本专利技术，用于吸氢组合物的基本均相烃的例子包括聚丁烯，丙烯-乙烯三元共聚物，丙烯-丁烯共聚物，丙烯-己烯共聚物，丙烯-丁烯-乙烯三元共聚物，合成或天然的(蓖麻油)的甘油蓖麻油酸酯，松香油(由脱羧基的松香得到的烃化合物)，及类似物。对于本专利技术的目的来说，上述烃中优选的是聚丁烯。在整个下述说明书和附加的权利要求中，使用的术语“聚丁烯”表示由聚合含4个碳原子的烯烃(包括丁烯-1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光导纤维通信电缆，它包括至少一束容纳在光导心束（１）的相应的护套（２）内的光导纤维（３），并在其内部容积的至少一部分中包含吸氢组合物，该组合物含有： 一种烃化合物；和 一种选自包括过渡金属、过渡金属的盐和它们的有机和无机配合物的催化剂； 其特征在于所述烃化合物包含至少９０％基本均相的无硅烃，所述烃不是通过聚合包括共轭二烯在内的单体得到的，并且所述烃化合物本身具有下述特征： 在室温下粘度在５００至７００００ｃＳｔ范围内，和通过在１００℃于薄层内暴露于空气老化至少７天后，室温下粘度低于７００００ｃＳｔ； 所述烃化合物含有室温下与氢气反应的双键，其含量相当于碘值在７０至１０００ｍｇ／ｇ范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C博斯希奥，A坎帕纳，
申请(专利权)人：皮雷利卡维有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]