Гідрофобний заповнювач для кабелів

Изобретение относится к материалам для наполнения кабелей связи. Известен гидрофобный заполнитель для кабелей по авт. свидетельству № 1760891, кл. Η 01 В 3/20, содержащий полиэтилен высокого давления в количестве 3,0-6,0 мас.%, полиизобутилен низкомолекулярный Мол.м. 1200 - 2300 в количестве 50,0-60,0 мае. %, минеральное масло с вязкостью 5-30 сСт при 50°С остальное. Недостатком известного заполнителя являются его пониженные низкотемпературные свойства. При понижении температуры до -40-60°С заполнитель приобретает излишнюю жесткость, препятствующую свободному колебанию оптиковолокна в своей среде. При этом ухудшаются эксплуатационные свойства кабеля: растет коэффициент затухания оптического волокна и, как следствие, ухудшается слышимость телефонной сети. Кроме того, заполнитель известного состава подвержен интенсивному окислению, особенно при высокотемпературных режимах работы кабеля, что приводит к уменьшению срока его службы. Известен гидрофобный заполнитель для кабелей по ТУ 38.5901181-89, содержащий петролатум в количестве 58,0-60,0 мас.%, полиэтилен высокого давления в количестве 2,9-3,1 мас.%, полиизобутилен Мол.м. 1200-2300 в количестве 24,0-26,0 мас.% и минеральное масло с вязкостью 15-25 сСт при 50°С в количестве 12,5-13,5 мас.%. Недостатком известного заполнителя является его пониженные низко- и высокотемпературные свойства, что сужает температурный диапазон работы кабеля. Как и аналог, известный заполнитель имеет недостаточную стойкость к окислению, особенно при высоких температурах, при которых процесс окисления композиции протекает более интенсивно. Недостаточная стойкость к окислению не только сокращает срок службы кабеля, но ухудшает его диэлектрические характеристики, снижает термостабильность. Кроме того, известная комдозиция обладает повышенной усадкой, что приводит к образованию пустот и к ухудшению гидрофобизирующи х свойства кабеля. В основу изобретения поставлена задача создать такой гидрофобный заполнитель для кабелей, в котором новая совокупность ингредиентов и их новое количественное содержание позволили бы повысить низко- и высокотемпературные свойства заполнителя, термостабильность и диэлектрические характеристики и уменьшить усадку и за счет этого расширить температурный диапазон работы кабеля, повысить эксплуатационные свойства кабеля. Поставленная задача решается тем, что в гидрофобном заполнителе для кабелей, включающем минеральное масло с вязкостью 15-25 сСт при 50°С, петролатум, низкомолекулярный полиизобутилен и полиэтиленсодержащий компонент, согласно изобретению, содержится минеральное масло с беззольными присадками и температурой застывания невыше-35°С, полиэтиленсодержащий компонент с прочностью на изгиб при 20°С 0,1-0,5 МПа и содержанием основного вещества не менее 90%, в качестве низкомолекулярного полиизобутилена -некондиционный продукт производства полиизобутилена Мол.м. 600800 и дополнительно беззольную антиокислительную присадку при следующем соотношении компонентов, мас.%: В качестве минерального масла заполнитель содержит трансформаторное масло и/или масло для холодильных машин и/или отработанное трансформаторное масло для холодильных машин. В качестве полиэтиленсодержащего компонента заполнитель включает отходы производства полиэтилена и/или изделий из него или отходы производства полиэтилена.и/или изделий из него и полиэтилен в соотношении 20 - 15:1. Преимущество заявляемого заполнителя заключается в том, что, благодаря такой совокупности ингредиентов и их количественному соотношению, улучшаются эксплуатационные свойства кабеля, расширяется температурный диапазон его применения. Это объясняется тем, что, как установлено лабораторно, хрупкий полиэтилен, растворяясь в низкомолекулярном некондиционном полиизобутилене, восстанавливает свои пластичные свойства и образует гибкие эластичные структуры, а при смешении раствора остальными компонентами образуется гомогенная масса, в которой раствор хрупкого полиэтилена в некондиционном полиизобутилене играет роль структурообразующего материала. При понижении температуры до -60°С гибкие эластичные структуры препятствуют застыванию композиции, при высоких температурах работы кабеля - удерживают легкотекучие компоненты (петролатум, масло, присадку) от растекания. Таким образом, заявляемый состав позволяет повысить морозостойкость заполнителя и повысить температуру каплепадения, тем самым расширить температурный диапазон эксплуатации кабеля. Вместе с тем, при повышенных температурах происходит интенсивное окисление углеводородов (петро-латума, минерального масла), что отрицательно влияет на эксплуатационные свойства кабеля и его срок службы, Наличие в композиции беззольной антиокислительной присадки и минерального масла с беззольными присадками способствует ингибиро-ванию процесса окисления, что не только позволяет эксплуатировать кабель с заявляемым заполнителем при высоких температурах и, как следствие, способствует расширению температурного диапазона его применения, но и повышает диэлектрические характеристики заполнителя и его термостабильность. Кроме того, благодаря образуемой хрупким полиэтиленом и некондиционным полиизобутиленом пространственной эластичной структуре, снижаются усадочные явления композиции, в результате чего уменьшается незаполненность кабеля, улучшаются гидро-фобизирующие свойства. При этом, поскольку улучшение указанных качественных характеристик происходит за счет использования в композиции отходов производств и отработанных продуктов, что составляет 30-45% состава, существенно снижается стоимость заполнителя. Гидрофобный заполнитель для кабелей представляет собой композицию петролату-ма, минерального масла, низкомолекулярного полиизобутилена, полиэтиленсодержащего компонента и антиокислительной присадки. В качестве минерального масла используют масло с беззольными присадками с вязкостью 15-25 сСт при 50°С и температурой застывания не выше-35°С, в частности, трансформаторные масла по ГОСТ 10121-76. ТУ 38.1012.81-80, ТУ 38.1011025-85, масло для холодильных машин по ГОСТ 5546-86 и отработанные указанные трансформаторные масла и масло для холодильных машин. При этом можно использовать указанные масла в любом сочетании или каждое в отдельности. В качестве низкомолекулярного полиизобутилена композиции применяется некондиционный продукт производства полиизобутилена Мол.м. 600-800, который является отходом производства полиизобутилена и представляет собой полимер низкой степени полимеризации. В данном составе он является растворителем, преимущественно полиэтиленсодержащего компонента. Полиэтиленсодержащий компонент представляет собой отходы производства полиэтилена или изделий из него с содержанием основного вещества не менее 90%. Из-за отклонения от технологических свойств и параметров, в частности, повышенной хрупкости и потери эластичности вследствие термопластификации при производстве изделий, к дальнейшей переработке такой продукт не пригоден. Однако лабораторно обнаружено, что при совместной тепловой обработке некондиционного полиизобутилена и хрупких полиэтиленовых отходов, происходит частичное восстановление эластичности полиэтиленсодержащего компонента, что дает возможность применять его вместо товарного полиэтилена. В случае, если в отходах содержится менее 90% полиэтилена или он обладает излишней хрупкостью, требуемые параметры можно получить, добавив к отходам полиэтилен высокого или низкого давления в соотношении 15 - 20:1. В качестве антиокислительной присадки используют присадки, не содержащие металлы, например, продукт конденсации алкилфенола гексаметилентетрамином или аммиаком и формальдегидом в масле, модифицированный борной кислотой ("Борин") или 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол ("Ионол"). Петролатум представляет собой продукт депарафинизации остаточных масел сернокислотной или селективной очистки. В данном составе используют петролатум по ОСТ 38.01117-76. Приготавливают заполнитель путем смешения компонентов при 110—130°С в течение 6-10 часов. Примеры составов заполнителя заявляемого и известного приведены в таблице 1, их физико-химические и диэлектрические свойства - в таблице 2. Как видно из таблицы 2, температурные характеристики заявляемого состава по сравнению с известным значительно улучшились. Повышение температуры каплепадения заявляемого заполнителя на 6-21 °С и понижение температуры морозостойкости на 12-20°С позволяют расширить температурный диапазон работы кабеля. Снижение процента усадки после остывания продукта указывает на то, что полнота заполнения кабеля заявляемым составом выше, чем известным. Анализ показателей термостабильности образцов заявляемого и известного составов показывает, что стойкость к окислению заявляемого заполнителя выше, чем известного. При этом улучшились и диэлектрические характеристики, что говорит о более высоком качестве телефонной сети.