[发明专利]光缆或电缆用高吸水膨胀型阻水纱

说明书

技术领域

本发明涉及填充光缆或电缆用的阻水纱，特别涉及光缆或电缆用高吸水膨胀型阻水纱。

背景技术

光(电)缆用阻水纱是目前国际上最新发展的一种新型阻水材料，它是继阻水带、阻水膏之后出来的换代产品，是超吸水聚合物(SupuerapsorbentPolymer)作为阻水材料在光(电)缆生产中应用的最新型式。

国外阻水纱以德国盖克公司为代表，采用合成短纤维改性为SAP纱，经尼龙丝加强制成，处理工艺较复杂，成本价格高；中国专利申请号98807793.0，公开了一种涂有超吸水剂的纱，适用于不透水光学通讯电缆，该纱使用复丝芳酰胺或玻璃纱，涂有聚丙烯酸衍生物或丙烯酰胺和丙烯酸共聚物的衍生物水溶液，经干燥并加热使其所涂材料并联或聚合成超吸水材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种光缆或电缆用高吸水膨胀型阻水纱，该纱用共聚丙烯酸盐预聚物涂复绦纶长丝，后交联改性制成，工艺及设备均比较简便。

实现本发明目的的光缆或电缆用高吸水膨胀型阻水纱，由纤维上浸渍高吸水材料经加热干燥并交联制成，所述的高吸水材料的溶胀值至少40，并具有能吸收和保持大量水的亲水性，其纤维为合成纤维长丝，高吸水材料为中性丙烯酸盐或甲基丙烯酸盐与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物和聚乙二醇及交联剂的复合物。

所述的合成纤维长丝是500～5000d/100～500f细丝，松散状长度≥2000m/kg，或者是这种细丝的三股或四股的并丝或捻合丝，长度为1000m/kg。

所述的复合物是成分重量配比为：中性丙烯酸盐或甲基丙烯酸盐与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物33％的溶液100份，聚乙二醇7％水溶液5～50份，优选5～15份，交联剂0.1～1.0份，优选0.3～0.5份的混合均匀胶液。

所述的中性丙烯酸盐或甲基丙烯酸盐与丙烯酸羟基酯或甲基丙烯酸羟烷基酯共聚物是水溶液聚合法合成的，聚合体系的重量配方是：丙烯酸盐或甲基丙烯酸盐72份，丙烯酸羟烷基酯或甲基丙烯酸羟烷基酯23份，引发剂过硫酸钾或过硫酸铵0.3份，去离子水220份。甲基丙烯酸钠或丙烯酸钠与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物制法是在搅拌下将NaOH 40份加入到220份去离子水中溶解，缓慢滴加甲基丙烯酸或丙烯酸72份，在低于40℃下，再加入丙烯酸羟烷基酯或甲基丙烯酸羟烷基酯23份和引发剂过硫酸铵或过硫酸钾0.3份，加热升温到60℃，氮气保护下，聚合4小时以上，得固含量33％的丙烯酸钠与丙烯酸羟烷基酯或甲基丙烯酸羟烷基酯共聚物溶液，PH＝7。

所述的交联剂为选自双官能团单体二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、N-羟甲基丙烯酸酯中的任一种。

本阻水纱制作工艺是合成纤维纱在设定速度牵引下进入上胶机，被高吸水复合物胶液浸渍，再通过已经调好间距的双辊涂布器除去过量的胶液后，进入烘道(控温180℃)发生交联反应并同时干燥，出烘道后进入恒温室收卷，到设定长度后停机，取下收线盘，用绕线机将收线盘上阻水纱复绕到内径φ90纸筒上，放入塑料袋封口，装箱，得阻水纱产品入库存放。

本发明的阻水纱的质量标准及检验方法如表1。

本发明中的中性甲基丙烯酸钠或丙烯酸钠共聚物体系配方中丙烯酸或甲基丙烯酸与NaOH等摩尔。中和后成丙烯酸钠或甲基丙烯酸钠单体，不含酸碱，PH＝7。由于甲基丙烯酸钠或丙烯酸钠在PH＝7的介质中聚合十分缓慢，并影响聚合收率。因此我们加入单体B丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯与丙烯酸钠或甲基丙烯酸钠共聚，因其引发活性高，不受PH值影响，可明显加快聚合速度。但单体B加入量不可太多，否则降低交联后树脂的吸水率。引发剂加入量也应控制适当，加量过少，聚合反应不完全，聚合物分子量大，溶液粘度高，不利于纤维涂复工艺；加量过大，聚合反应速度快，聚合物分子量小，会使树脂吸水率下降。体系中采用去离子水或蒸馏水作溶剂，因为普通水含电解质，会使吸水率大幅下降，水的用量影响单体浓度和聚合反应。水用量较少，有利于树脂干燥处理，节省能源，但聚合反应物溶液粘度高，聚合时产生大量的聚合热难以释放，可能导致爆聚现象生成凝胶，聚合物溶液浓度过高也难于实现下面的纤维涂复工艺，因此水的用量选择必须适当。

所得的中性丙烯酸钠共聚物溶液中加入交联剂，聚乙二醇粘合剂配成吸水涂料，用它来涂复纤维，加热交联后便可得到纤维表面改性的吸水膨胀纤维。高吸水树脂涂层固定在纤维表面上，一是通过物理吸附，二是在高温交联过程中可能发生高吸水树脂与纤维表面官能团之间的缩合或交换反应，产生某程度的化学结合，提高其附着性。