[发明专利]可热熔融的油凝胶

说明书

技术领域

通过在烃油内的油脂-状凝胶和在极性油内的油脂-状凝胶的组合，形成在环境温度下具有油脂-状稠度但可通过加热转化成具有橡胶状稠度的油凝胶组合物。烃油凝胶由苯乙烯类二嵌段共聚物和矿物油组成。极性油凝胶由在特定极性油内的苯乙烯类三嵌段共聚物组成。这两种凝胶的组合得到在环境温度下具有油脂-状稠度的新型凝胶。当这两种凝胶以某一比例结合并加热时，苯乙烯类三嵌段共聚物形成弹性网络，将凝胶从油脂-状稠度转化成内聚(coherent)的橡胶状凝胶。可视需要，通过加热最终结构到约120-150℃的温度，形成这些内聚油凝胶，和它们被称为“相变”油凝胶。这些油凝胶可用于各种应用，其中包括电缆填充。在该特定应用中，油凝胶最初可容易泵送，这在电缆填充操作中是重要的。该凝胶可控地且局部硬化，使得切割和切片操作更加清洁和更加有效。

本发明还包括制造油凝胶组合物的方法和制造光学纤维电缆的方法，以及用该相变油凝胶填充的纤维光缆。

背景技术

在美国专利No.5,900,455中，公开了与油混合的粉碎的纯聚合物，以制造当加热时将熔融的糊剂。

美国专利No.6,881,776公开了通过混合凝胶酯组合物获得的两相凝胶组合物，所述凝胶酯组合物包括下述的混合物：1)选自三嵌段共聚物，星形聚合物，放射状聚合物，多-嵌段共聚物，及其组合中的酯化合物和聚合物化合物，和2)疏水的非极性溶剂。

美国专利No.7,994,256公开了在环境温度下可作为糊剂处理，但在高温下熔融变为内聚的弹性组合物的弹性溶胶(elastosols)。这些组合物作为可热熔融密封剂和腻子以及弹性体涂料是有功效的。该固体橡胶状凝胶可用于各种应用，例如用于防水铜电缆的填充胶料(compounds)和空气清新剂。该固体橡胶状凝胶相比于现有技术的优点是，它们可在环境温度下制备，进而简化制造和施加它们的方法。

美国专利No.6,424,771公开了一种电缆，它包括含多根涂布的光纤的芯和绕纤维布置的物质的填充组合物。典型地，纤维和填充材料布置在管状元件以内，所述管状元件布置在鞘系统以内。填充芯内间隙的填充组合物是含矿物油成分的填充组合物，所述矿物油成分是相对高分子量的脂族烃。使用相对小重量百分比的立体化学受阻抗氧化剂体系，以防止填充材料热氧化降解。这种立体化学受阻抗氧化剂不会迁移出填充材料进入到其他电缆和纤维材料内，从而增加它们的有效性。还包括苯乙烯-乙烯/丙烯(S-EP)二嵌段共聚物，以便降低填充材料的油分离。该二嵌段聚合物和矿物油形成具有油脂-状稠度的凝胶和因此允许光学纤维在电缆内移动，但若电缆被切割或破坏，则凝胶会排斥任何水。

美国专利No.5,737,469公开了一种含矿物油和氢化的苯乙烯类嵌段共聚物的凝胶组合物，它制造用于光学纤维电缆工业的凝胶。任选的组分是触变剂和抗氧化剂。

当切割和拼接它们时，光学纤维电缆(FOC)出现问题。在FOC中使用具有油脂稠度的现有技术凝胶，以防止水进入。它们通过用S-EP二嵌段聚合物增稠烃油来制造。凝胶的油脂-状稠度是有利的，因为它允许发脆的玻璃纤维在鞘内移动。然而，不利的是若电缆需要修理或者拼接，因为油脂难以从纤维中除去和涂布电缆和与之接触的一切物体，例如工具的每一部分。高度期望视需要时将油脂-状凝胶转化成内聚的橡胶状凝胶，它可容易地脱掉纤维但仍然保留在原位。本发明克服了现有技术凝胶的这一问题。

发明内容

该方法是制造凝胶，所述凝胶是S-EB-S三嵌段聚合物在合适的极性油内的分散体，并使用它作为常规FOC油凝胶的添加剂。由于极性油与EB嵌段不相容，因此，在极性凝胶内的S-EB-S三嵌段为分散体形式，和因此不会改变常规凝胶的稠度，直到加热该改性凝胶，从而允许三嵌段进入凝胶内的烃油和由此形成在环境温度下内聚且为橡胶状的凝胶。本发明涉及可用于纤维光学电缆的凝胶用组合物；制造该凝胶的方法，和制造可拼接的纤维光缆的方法，和纤维光缆。

在最宽的意义上，公开了用于纤维光缆的可热熔融的油凝胶组合物，它包括：

50至80wt％基于含2至10wt％S-EB或S-EP二嵌段聚合物或这些二嵌段聚合物的混合物的烃油的油脂-状凝胶，和20至50wt％基于含5至25wt％S-EB-S或S-EP-S三嵌段共聚物或这些三嵌段共聚物的混合物的极性油的油脂-状凝胶，其中S，EB和EP分别代表聚苯乙烯，氢化聚丁二烯和氢化聚异戊二烯嵌段。

在最宽的意义上，公开了用于纤维光缆的可热熔融的油凝胶组合物的生产方法，该方法包括：