DK174096B1 - Sammensætning til beskyttelse af emner mod vandindtrængning - Google Patents

Description

i DK 174096 B1

Den foreliggende opfindelse angår en sammensætning til beskyttelse af emner mod vandindtrængning, hvilken sammensætning er en kemisk gel-sammensætning. Denne gelsammensætning aktiveres af fugtighed, hvorved den 5 absorberer vand, og den kan således anvendes til at beskytte komponenter imod vandskader. Sammensætningen ifølge opfindelsen kan være en gel, som eventuelt er tilsat et klæbemiddel med det formål at gøre gelen klæbende, således at den kan klæbe sig til overflader 10 under overtrækning af disse.

Den omhandlede gel kan indføres i snævert afgrænsede områder, såsom kanaler til kabelføringer og splejsninger, med henblik på at beskytte kommunikationskabler over lan-15 ge tidsperioder. Gelen kan indføres i kanalen forud for eller under udførelse af splejsningerne. Den klæbende gel kan anvendes til at overtrække kabler og udfylde indre hulrum i kablerne under fremstillingen af disse. Udover at gelen kan beskytte kablerne, kan den også modvirke 20 kortslutninger i ledninger, såsom splejsede telefonledninger, som overfører en lille jævnstrøm.

Kommunikationskabler, såsom telefonledninger, er fremstillet af et større antal tråde, typisk kobbertråd, som 25 er isoleret med et overtræk af plastik, papir eller et andet materiale. Kablet bestående af mange tråde er indesluttet i et fleksibelt kabel over trask, lypisk er trådene belagt med et tyndt lag af et termoplastisk formstof, såsom polyethylen. Trådene trækkes igennem en beholder, 30 som indeholder det opvarmede termoplas ti ske materiale, og når tråden passerer igennem det opvarmede formstof, bliver der afsat en tynd belægning, som klaeber sig til tråden under den følgende afkøling. Denne proces finder sted, inden tråden indesluttes i et overtraek. Når de DK 174096 B1 2 overtrukne tråde bringes sammen til fremstilling af kablet, forsyner man sædvanligvis kabelovertrækkets indre overflade med en petroleum-gel med det formål at udfylde de indre hulrum i kablet.

5

Kommunikationskablernes splejsede forbindelser er indesluttet i en omgivende lukning, som kan indeholde tusinder af individuelt splejsede tråde. Kablespiejsningerne beskyttes af de omgivende lukninger, som omslutter de 10 splejsede steder. Sådanne kabelsamlinger holdes typisk under tryk, og de kan være nedlagt under jorden eller anbragt over jorden. Derved udsættes de omsluttede kabel-samlinger for beskadigelser, som kan bevirke lækager i samlingerne, hvorved der opstår mulighed for indtrængning 15 af vand.

Under anvendelsen bliver trådene i kablet forbundet til en eller flere små jævnspændingskilder til frembringelse af den transmissionsstrøm, som er nødvendig, ligesom der 20 eventuelt sker tilslutning til telefonterminaludstyr, en eller flere telefonsendere i den ene ende eller lokalisering og en eller flere telefonmodtagere i den anden ende. Samlingerne er lukningssystemer af tryktypen, og det er af afgørende betydning at modvirke en indtrængning af 25 vand og at beskytte splejsningerne imod fugtighed. Hvis der trænger fugtighed ind i en kabelsplejsning eller ind i et kabel, som ikke er omgivet af en lukning, skabes der en ledningspassage igennem væsken fra tråd til tråd, hvis isolationen af de enkelte tråde ikke er opretholdt 30 intakt. Når dette sker, vil der enten fremkomme en kortslutning af alle trådene, eller også vil der opstå krydstale, hvilket forstyrrer telefonkommunikationen.

DK 174096 B1 3

En af de mulige metoder til at frembringe yderligere beskyttelse af de splejsede forbindelser inden i samlingen består i, at bundtet af splejsede ledninger omvikles med et fleksibelt materiale, hvorved den omviklede samling 5 injiceres med flydende epoxy eller urethan, som størkner inden i samlingen. Midlet, som skal injiceres, må blandes på stedet umiddelbart inden anvendelsen, og det bliver typisk injiceret i samlingen under gravitationsstrømning.

Det forekommer ofte, at det injicerede materiale ikke 10 udfylder hele samlingens indre, hvorved der efterlades hulrum. Disse hulrum eller kanaler kan skabe en passage for indtrængning af vand, især i den ende af bundtet, som udmunder i samlingen og danner trådbundtet i kablet. Også omviklingen omkring splejsningen kan skabe en 15 tunneleffekt, således at vandet trænger ind igennem en spalte i en af enderne i lukningen rundt om kablet og videre ind i omviklingen omkring trådbundtet.

Med den foreliggende opfindelse tilvejebringes en sam-20 mensætning med eller uden indhold af et klæbende middel, hvilken sammensætning kan tjene som kabelfyldstof, som trådbelægning eller som en gel, der injiceres i en samling eller lukning rundt om tråde eller splejsninger, og som tjener som beskyttelse mod indtrængende vand. Ge-25 len kan indføres i trådsamlingen under selve fremstillingen eller efter anbringelse af samlingen på det ønskede sted.

Sammensætningen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved de 30 i krav l's kendetegnende del angivne træk.

Sammensætningen ifølge opfindelsen er sammensat af en vandabsorberende polymer bestående af et carbonhydrid-skelet, hvortil der er knyttet anioniske grupper. Denne DK 174096 B1 4 polymer er blandet med en dielektrisk gel-matrix. I mange tilfælde er denne dielektriske gel-matrix hydrofob, og det er derfor nødvendigt at tilsætte en hydrophil substans, som det vil blive forklaret i det følgende.

5

Selve den omhandlede gel-sammensætning vil tilvejebringe en øjeblikkelig barriere mod vandet. Hvis vandet ikke trænger ind, bliver den vandabsorberende polymer aktiveret, hvorved vandet absorberes i denne. I forsøg har man 10 anbragt vandet umiddelbart opad gel-sammensætningen. Man iagttog, hvorledes det fine pudderagtige materiale bevægede sig bort fra gel-matricen i retning mod vandet. Midlet ifølge opfindelsen har udvist denne bevægelseseffekt i en afstand på op til ca. 15 cm fra den oprindelige 15 grænse af gel-matricen. Der synes således at være tale om en vandabsorberende polymer, som opsøger vandet. Når først vandet er kommet i kontakt med polymeren, dannes der et gel-lignende materiale, som minder om en blanding af polymeren og vandet. Hvis man tilsætter en hydrophil 20 substans til gel-matricen, som er sammensat af hydrofobe materialer, synes materialets tilbøjelighed til at bevæge sig imod vandet at blive forstærket.

Det har vist sig, at når de vandabsorberende polymere med 25 tilknyttede anioniske grupper bliver udsat for små jævnstrømme af den art, som forekommer i telefonledninger, synes sådanne polymere at blive tiltrukket af ledningerne, som virker som anoder. Denne tilsyneladende tiltrækning af polymeren til den eksponerede tråd bringer 30 polymeren i elektrokemisk tilknytning til tråden, og der udvikles en isolation, som holder vandet borte fra trådens overflade. Når en sådan isolation opbygges, etab leres den elektriske passage igennem tråden, mens kortslutningen elimineres. Polymeren er typisk i granulær DK 174096 B1 5 form. Sammensætningen ifølge opfindelsen er en blanding af polymeren med andre substanser, hvorved der dannes en gel, som er relativt ikke-ledende med hensyn til jævnstrøm, og som kan anvendes inden for telekommunikation.

5 Denne gel-matrix-blanding inhiberer eller forhindrer ikke isolation af tråden.

Den omhandlede gel-sammensætning spiller flere roller med hensyn til at beskytte indholdet eller komponenterne i en 10 kabelsamling eller lignende mod fugtskader. Hvis der således sker en indtrængning af fugtighed, vil den omhandlede gel-sammensætning afvise vandet. Når der er fugtighed til stede, bliver den vandabsorberende komponent i gelen aktiveret, hvorved den vil bevæge sig ud af 15 gel-matricen for at opsøge og absorbere vandet. Denne egenskab er særligt nyttig i forbindelse med kabler, hvor der er meget små mellemrum imellem et større antal tråde.

Den omhandlede sammensætning vil bevæge sig ind i disse små mellemrum, hvis der er fugtighed til stede. Herved 20 fremkaldes en tillukkende effekt over for yderligere indtrængende vand. Denne fordelagtige virkning opnås, uanset om der er en elektrisk strøm til stede eller ikke.

Når der f.eks. er tale om beskadigede splejsninger påkom-25 munikationskabler, som fremfører en lav jævnstrøm, vil polymeren også forhindre en eventuel kortslutning. Den omhandlede gel-sammensætning vil tillukke den passage, hvorigennem vandet trænger ind, og opretholde hjemføringsstrømmen i ledningerne. Når der trænger vand ind i 30 kabelsamlingen, og når den vandabsorberende polymer i matricen, som tilvejebringer isolation, udsættes for en lille jævnstrøm, bliver polymeren aktiveret, således at den eksponerede tråd isoleres.

DK 174096 B1 6

Den omhandlede gel-sammensætning kan varieres, idet man tager hensyn til den ønskede viskositet, den ønskede modstandsdygtighed over for omgivelserne på anvendelsesstedet og muligheden for at kunne indføre midlet i kabel-5 samlingerne under tryk. Viskositetsområdet for en gel ifølge opfindelsen uden tilsat klæbemiddel kan være fra 2*10'6 m2/S ved 100 °C til 9Ί0"2 m2/S ved 40 °C. Viskositeten er en størrelse, som må udvælges under hensyn til de ønskede resultater, og den er derfor ikke un-10 derlagt nogen begrænsninger. Man kan anvende såvel en tynd som en tyk gel. Det optimale område for måling af gelens penetration på et pentometer vil være fra 150 til 425, når gelen ikke indeholder klæbemiddel. Gelen kan indføres i kabelsamlingen eller den omgivende lukning en-15 ten før eller efter at systemet tages i brug.

I afhængighed af de komponenter, som gelen indeholder, kan processen vare fra nogle få minutter til 2-3 timer, hvorunder tråden isoleres, således at kommunikationen 20 genetableres. Evnen til at absorbere vand vil ofte indtræde øjeblikkeligt. Man vil typisk foretrække en hurtigt virkende sammensætning.

Det er vanskeligt eller endog umuligt at skaffe sig for-25 nyet adgang til en kabel samling, som er udfyldt med de ifølge den kendte teknik anvendte epoxy- og urethanfor-bindelser. Den ifølge opfindelsen anvendte gel uden klæbemiddel kan derimod renses bort fra splejsningerne påmanuel måde, således at det bliver muligt at foretage 30 reparationer. Desuden kan gelen anvendes igen, og det er således ikke nødvendigt at kassere den, således som det har været tilfældet med de hidtil anvendte epoxy- og ure-thanforbindelser.

DK 174096 B1 7 Når gelen ifølge opfindelsen indeholder et klæbemiddel, bliver den i sig selv klæbende og egner sig til anvendelse i forbindelse med kabelfremstilling. Sammensætningen ifølge opfindelsen til udfyldning af kabler 5 tilvejebringer en fysisk barriere og yder beskyttelse af såvel trådene som den polymer, der afhjælper de kortslutninger, som kan opstå under kablernes anvendelse.

Den vandabsorberende polymer, som indgår i midlerne iføl-10 ge opfindelsen, består af en carbonhydridkæde, hvorpå der befinder sig anioniske grupper. Disse anioniske grupper kan være valgt blandt carboxylat, sulfat, phosphat, sulfonat og andre anioniske grupper, der danner en negativ ladning ved eksponering for vand. Man kan anvende 15 saltformen af polymeren med en række forskellige ioner omfattende (men ikke begrænset til) alkalimetalioner, såsom lithium, natrium eller kalium, eller jordal-kalimetalioner, såsom magnesium, calcium, stronthium, barium, zink eller aluminium. Det anvendte salt.udvælges i 20 afhængighed af valencen af den anioniske gruppe, som er knyttet til carbonhydrid-polymeren. De foretrukne car-bonhydrid-polymere er superabsorberende polymere af acrylater, acrylamider, methacrylat, methacrylamid, acrylonitril, methacrylonitril, tri- og/eller tetraethy-25 lenglycol, diacrylat, cellulose, cellulose-derivater og polypropenoater.

Trådene, der tjener som anode, er typisk fremstillet af kobber. Imidlertid vil også tråde fremstillet af andre 30 anioniske materialer, såsom aluminium, nikkel, cobalt, chrom eller jern, kunne tjene som anode i forbindelse med den ringe spænding, som er nødvendig for at overføre telefontransmissioner.

DK 174096 B1 8

Polymere af den ovennævnte natur er typisk faste stoffer. Sådanne polymere har været anvendt til at sprøjte over splejsninger eller kabler, som skulle holdes tørre. Der er et behov for et beskyttende isolerende middel i 5 kabelsamlinger, hvormed man kan modvirke de skadelige virkninger af indtrængende vand. Tørre granuler vil imidlertid ikke så let kunne komme i kontakt med de angrebne splejsninger. Med den ifølge opfindelsen anvendte gel-matrix tilvejebringes et dispergeringsmiddel for poly-10 meren, hvorved denne lettere kommer i kontakt med splejsningerne .

Den vandabsorberende polymer kan dispgergeres i et antal forskellige gel-matrix-typer, hvorefter gelen med carbon-15 hydridet kan injiceres i en omgivende lukning omkring splejsningerne. Gelen med den dispergerede polymer kan anvendes inden for et meget snævert område, som tillader gelen at komme i kontakt med trådene eller splejsningerne.

20

Man kan anvende et antal forskellige sammensætninger, som i sig selv er geler, eller som kan fortykkes til dannelse af geler. Gel-matricen skal være relativt ikke-ledende med hensyn til en lille jævnstrøm. Matricen skulle give 25 en temmelig ensartet fordeling af den anioniske carbonhydrid-polymer i gelen. Viskositeten af gelen kan varieres i afhængighed af den metode, som anvendes til at indføre midler i det snævre system, samt temperaturen og andre betingelser, under hvilke man anvender midlet.

30

De geler, som er hydrofobe, har en tendens til at belægge polymeren og i det væsentlige afskærme denne fra tråden, som man ønsker at beskytte. Man kan sætte en lille mængde af en hydrophil substans til en hydrofob gel. Gelen DK 174096 B1 9 tjener som bærer for polymeren. De hydrophile materialer tilvejebringer en strømpassage imellem polymeren og fugtigheden.

5 Gelerne, som anvendes i sammensætningen ifølge opfindelsen, omfatter siliconer, petroleum-geler, estere med høj viskositet, glycoller, polyglycoller, definer og carbonfluorider. Man kan benytte fortykkelsesmidler sammen med visse forbindelser, hvormed man kan opnå en 10 ønsket viskositet. Typiske fortykkelsesmidler for geler og fedtstoffer er pyrogene silica-typer, organophile lerarter, såsom bentonit og hectorit, sæber, såsom metalstearater, og urinstoffer.

15 Desuden viste det sig, at visse korrosionsinhibitorer, som typisk anvendes i fedtstoffer, ikke havde nogen indvirkning på polymer-gelens vandabsorptionsevne eller isolationskarakteristika. Inhibitorer, som modvirker rust, må udvælges med forsigtighed, fordi en syre kan 20 neutralisere polymerens virkning. Et neutralt bariumdi-nonylnaphthalensulfonat påvirkede ikke egenskaberne af sammensætningen ifølge opfindelsen. Det havde imidlertid en svag tendens til at bringe en af gel-sammensætningerne ud af gel-form. Man anvendte en kobber-passivator, som er 25 et flydende kobbertriazol-derivat, uden at man iagttog nogen uheldige bivirkninger.

Gel-matricen kan også farves med et farvestof, såfremt dette ønskes. Mængden af farvestof er afhængig af den øn-30 skede farvedybde. En lille mængde af farvestoffer "Automate green" var tilfredsstillende til at bibringe gel-matricen en farve.

DK 174096 B1 10

Opfindelsen illustreres nærmere ved de følgende eksempler, som viser forskellige kombinationer af gel og fortykkelsesmiddel, som fører til geler, der kan anvendes sammen med den vandabsorberende polymer, der indeholder 5 anioniske grupper. Den anvendte polymer kan være en hvilken som helst af de tidligere beskrevne polymere, herunder især natrium-2-propenoat og salte af stivelses-podecopolymere af polyacrylsyre og polyacrylamid. Eksemplerne skal ikke opfattes som værende begrænsende for op-10 findelsen, men skal udelukkende illustrere de forskellige forbindelser, som kan anvendes ved den praktiske udøvelse af opfindelsen.

Eksempel 1 15

Man fremstiller en flydende blanding ved hjælp af 20 vægtdele polyisobutylen, 4,5 vægtdele poly-a-olefin og 1 vægtdel polyalkylenglycol. Denne polyalkylenglycol, som er en vilkårlig copolymer med 75 % ethylenoxid og 25 % 20 propylenoxid-substitution, har en gennemsnitlig molekylvægt på 12000-15000 og et hydroxy-tal på mellem 5 og 10 mg KOH pr. gram. Polyisobutylenen har en viskositet målt efter ASTM D-445 ved 38 °C på 210-227, et viskositetsin-dex bestemt ved ASTM D-567 på 95 samt en molekylvægt 25 påmellem 750 og ca. 1200. Den anvendte poly-a-olefin var en langkædet poly-a-olefin benævnt SHF-61 og forhandlet af Mobil Oil. Viskositeten målt ifølge ASTM D-445 ved 38 °C var 3,05*10's m2/S, og olefinen havde et vi skositetsindex pål32 ifølge ASTM D-2270. De poly-a-30 olefiner, som kan anvendes, og som kan eksemplificeres ved produktet SHF-61, vil typisk være carbonhydrider med en molekylvægt påmellem 200 og 800. Produktet SHF-61 er en oligomer af l-decen. Et tilfredsstillende DK 174096 B1 11 viskositetsområde for poly-a-olefinerne ligger mellem 2·10"6 m2/S ved 100 eC og 10'4 m2/S ved 100 °C.

12 dele af den flydende blanding blev blandet med en del 5 pyrogent silica til dannelse af en gel-matrix. Denne gel-matrix har en dielektrisk konstant på under 3. Den resulterende gel-matrix blandes i et forhold på 2 vægtdele gel til 1 vægtdel af en absorberende carbonhydrid-polymer.

10

Et 12 V batteri blev forbundet til et par splejsede tråde, og man førte vand ind i det splejsede område for at fremkalde en kortslutning. Derefter blev det splejsede område fyldt med et middel som angivet ovenfor, og vandet 15 begyndte at blive absorberet i løbet af 15 sekunder. Kortslutningen blev afhjulpet, hvorefter kabelparret atter blev ledende.

Eksempel 2 20

Man kan anvende det samme middel som beskrevet i eksempel 1 under forøgelse af vægtandelen af polyalkylenglycol fra 1 % til 10 %. Man gentog proceduren ifølge eksempel 1 med et indhold af polyalkylenglycol på 4 vægt-% beregnet på 25 gel-matricens s «uranen sætning. En sammensætning med 4 % polyalkylenglycol opførte sig på i alt væsentligt samme måde som beskrevet i eksempel 1 ovenfor.

Eksempel 3 30

Gel-matrix-komponenterne ifølge eksempel 1 blandes i de samme forhold. Den vandabsorberende polymer natrium-2-polypropenoat blandes med gel-matricen i en vægtmængde på 10 % i forhold til den endelige blanding. Det således DK 174096 B1 12 fremstillede middel blev testet og viste sig at virke påi det væsentlige samme måde som beskrevet i eksempel 1 ovenfor.

5 Eksempel 4

Gel-matrix-komponenterne ifølge eksempel 1 blev blandet i de samme forhold. Den vandabsorberende polymer, nærmere bestemt natrium-2-polypropenoat, sættes til gel-matricen 10 i en mængde på 20 % beregnet på vægten af den endelige blanding.

Det har vist sig, at man kan anvende natrium-2-polypro-penoat i en mængde på mellem 10 % og mindst 33 % sammen 15 med gel-matricen og stadig opnå tilfredsstillende resultater .

Eksempel 5 20 Man fremstillede en gel-matrix som angivet i eksempel 1, idet man erstattede polyalkylenglycollen med isopropanol.

Hermed erstattede man den hydrofile polyalkylenglycol med en anden hydrofil substans.

25 Indholdet af isopropanol var 5 % beregnet på vægten af gel-matricen. Man blandede gel-matricen i et forhold på2:l med polymeren 2-polypropenoat. Respons-tiden med hensyn til vandabsorptionen var meget kort, idet der indtrådte vandabsorption i løbet af 10 sekunder.

30

Eksempel 6

Man gentog gel-matrix-præparationen fra eksempel 1, idet man dog erstattede polyalkylenglycol-komponenten med 2- DK 174096 B1 13 ethylhexanol. Indholdet af 2-ethylhexanol var 5 vægt-% beregnet på gel-matricen. Gel-matricen blev blandet med polymeren i et forhold på 2:1. Vandabsorptionen viste sig at være langsommere, idet dog kortslutningen var af-5 hjulpet i løbet af 20 minutter.

Eksempel 7

Den i eksempel 1 beskrevne gel-matrix blev fremstillet på 10 tilsvarende måde, idet man dog erstattede polyalkylen-glycollen med ethylenglycol. Indholdet af ethylenglycol var 5 % beregnet på vægten af gel-matricen. Man blandede gelen med 33 vægt-% polymer. Der viste sig en længere respons-tid for vandabsorptionen, som først begyndte 15 efter 1 minuts forløb.

Eksempel 8

Der fremstilles en gel-matrix som beskrevet i eksempel 1, 20 idet den i eksempel 1 beskrevne polyal kyl englycol erstattes af S vægt-% hexylenglycol. Gelen blandes med 33 vægt-% polymer. Med dette middel opnås en øjeblikkelig vandabsorption, og ledningsevnen genetableres i løbet af omkring 20 minutter.

25

Eksempel 9

Der fremstilledes en gel-matrix som beskrevet i eksempel 1, hvor der som polymer anvendtes 5 vægt-% af en polypro-30 pylen med terminale hydroxygrupper og med en molekylvægt på omkring 900. Gelen blev blandet med 33 vægt-% polymer.

Der viste sig en omgående vandabsorption.

DK 174096 B1 14

Eksempel 10

Man fremstillede en gel-matrix som beskrevet i eksempel 1, idet man i stedet for polyalkylenglycollen anvendte en 5 polyglycol sammensat af en 50:50 blanding af ethylenoxid-substitueret og propylenoxid-substitueret polyglycol i en mængde på 5 vægt-% af gel-matricen. Midlet ifølge dette eksempel viste sig at absorbere vand omgående, når gelmatricen blev blandet med 33 vægt-% af den 10 vandabsorberende polymer.

Eksempel 11 I dette eksempel anvender man den samme gel-formulering 15 som i eksempel 1, idet man dog benytter oleinsyre i stedet for polyalkylenglycol. Oleinsyren indgår i gel-sammensætningen i en mængde på 5 vægt-% af denne. Gelen blandes derefter med 33 vægt-% af en vandabsorberende polymer. Dette oleinsyre-holdige middel er længere tid om 20 at begynde at absorbere vand. I en test som den i eksempel 1 beskrevne blev strømmen genetableret efter 40 minutters forløb.

Eksempel 12 25 I dette eksempel anvender man den i eksempel 1 beskrevne gel-formulering, hvori polyalkylenglycollen er erstattet af en fedtsyre af tallolie. Denne fedtsyre af tallolie indgår i en mængde på 5 vægt-% af gel-matricen. Gelen 30 blandes derefter med 33 % af en vandabsorberende polymer som beskrevet i det foregående.

Virkningerne af oleinsyre og af en fedtsyre af tallolie blev sammenlignet med en tilsvarende sammensætning, som DK 174096 B1 15 ikke indeholdt en hydrofil komponent i gelen. Gel-matricen ifølge eksempel 1 blev fremstillet uden en tilstedeværende polyalkylen-komponent. Det viste sig, at oleinsy-ren og fedtsyren af tallolie bevirkede en let forkortelse 5 af respons-tiden for absorption, nærmere bestemt en forkortelse til omkring den halve tid. Uden det hydrofile additiv tager det mindst 2 minutter, før forbindelsen begynder at absorbere vand.

10 Eksempel 13

Man fremstillede gel-matricen ved at anvende overfladeaktive midler i stedet for den i eksempel 1 anvendte po-lyalkylenglycol. De anvendte overfladeaktive midler var 15 SPAN® 80 og TWEEN® 80, som er sorbitanmono-9-octadece-noat-polyoxy-1,2-ethandiyl-derivater. De overfladeaktive midler blev anvendt i mængder på 5 vægt-%, beregnet pågel-matrieen. Det viste sig, at de overfladeaktive midler i nogen grad ændrede konsistensen af gelen. Det over-20 fladeaktive middel SPAN® 80 inhiberede vandabsorptionen omgående. Dette var derimod ikke tilfældet for det overfladeaktive middel TWEEN® 80, som udviste en øjeblikkelig vandabsorption i gel-matricen, hvortil der var sat en polymer.

25

Eksempel 14 I dette eksempel anvendte man et andet overfladeaktivt middel i stedet for den i eksempel 1 anvendte polyethy-30 lenglycol. Dette overfladeaktive middel var 2,4,7,9-te-tramethyl-5-decyn-4,7-diol. Indholdet af det overfladeaktive middel i gel-matricen var 5 vægt-% af denne. Gelmatricen blev derefter blandet med 33 vægt-% af en car-bonhydrid-polymer, hvilket førte til den endelige sammen- DK 174096 B1 16 sætning. Den resulterende blanding udviste gode egenskaber i henseende til absorption af vand. Han anvendte det samme overfladeaktive middel i en mængde på 1 vægt-% i stedet for en polyalkylenglycol i gel-matricen. Ved så-5 ledes at nedsætte mængden af overfladeaktivt middel ændrede man respons-tiden med hensyn til vandabsorption fra en øjeblikkelig respons til en respons-tid på 10-20 sekunder.

10 Eksempel 15

Polyalkylenglycol-bestanddelen i gel-matricen ifølge eksempel 1 blev erstattet af to polypropylenoxid-polyethere med forskellige molekylvægte. De to anvendte polyethere 15 havde gennemsnitlige molekylvægte på henholdsvis 1000 og 2000. De blev benyttet i stedet for polyalkylenglycollen i en mængde på 5 vægt-% beregnet på gel-matricen.

Vandabsorptionen var næsten øjeblikkelig, når man anvendte forbindelsen med den lave molekylvægt, mens 20 vandabsorptionen var en smule langsommere, når man anvendte forbindelsen med den høje molekylvægt.

Eksempel 16 25 Udover de gel-komponenter, som blev anvendt i gel-matricen beskrevet i eksempel 1, anvendte man også andre gel-dannende typer. Således blev polydimethylsiloxaner fra siliconegruppen med en molekylvægt på 2000-10000 blandet med 33 vægt-% af en carbonhydrid-polymer. Disse siliconer 30 virker dæmpende på vandabsorptionen og på isolations virkningen. Ved afprøvning af den med polymeren blandede silicone viste det sig, at et kortsluttet trådpar først ville kunne retableres i løbet af nogle timer og ikke i løbet af nogle minutter. Disse siliconetyper vil derfor DK 174096 B1 17 først og fremmest blive anvendt i tilfælde, hvor det ikke er nødvendigt at opnå en øjeblikkelig udbedring.

Eksempel 17 5

Den vandabsorberende carbonhydrid-polymer kan blandes med polyalkylenglycoller under indvirkning af et fortykkelsesmiddel, såsom en pyrogen silica-type. Molekylvægten kan ligge mellem 100 og 90000 med forskellige alkyl-10 substitutioner. Carbonhydrid-polymeren kan tilsættes svarende til et vægtforhold på 10-33 % eller derover. Den foretrukne viskositet efter fortykkelsen bør ligge mellem 10"4 m2/S ved 40 °C og 9*10'2 m2/S ved 40 eC.

15 Eksempel 18

Carbonhydrid-polymeren kan blandes med en gel fra et pe-troleum-carbonhydrid på paraffinisk-alifatisk, naphthe-nisk eller blandet basis. Den gennemsnitlige molekylvægt 20 ligger på mellem 200 og 1000 med viskositeter på mellem 5·10"β m2/S og 5-10*4 m2/S ved 40 °C. Disse petroleum- carbonhydrider må være uden indhold af urenheder, som kan korrodere trådene i splejsningerne.

25 Eksempel 19

Man har også anvendt carbonfluorid-geler som gel-matricer i blanding med polymere. "NYE fluoroether grease 3834”, et fuldstændigt fluoreret fedtstof, blev anvendt som gel-30 matrix. Dette fluorether-fedtstof har en viskositet på 2,6·10"5 m2/S ved 98,9 eC og 2,7·10"4 m2/S ved 37,8 °C. Man blandede 7 g af NYE fluoretheren med 3 g natrium-2-polypropenoat og 0,5 g fortykkelsesmiddel i form af DK 174096 B1 18 pyrogent silica. Vandabsorptionen og udbedringen af kortslutningen indtrådte langsomt, men effektivt.

Eksempel 20 5

De 10,5 g carbonfluorid-matrix og polymer beskrevet i eksempel 19 blev blandet med 0,5 g af den i eksempel 1 beskrevne polyalkylenglycol. Ved at sætte polyalkylen-glycollen til carbonfluorid-gel-matricen opnåede man en 10 øjeblikkelig vandabsorption og en tilsvarende hurtigere udbedring af kortslutningen.

Eksempel 21 15 Man kan anvende polyestere som gel-matricer. Disse polyestere har en molekylvægt i området fra 300 til 800 og viskositeter i området fra 2,5·10"5 m2/S til 10~4 m2/S ved 40 °C. Sådanne polyestere kan blandes med 10 til 30 % af polymeren. De polyestere, som har været anvendt til dette 20 formål, er trimethylenpropanestere, pentaerithritol og triallylmellitat.

Vandabsorptionen indtræder i løbet af mindre end 1 minut, og ledningsevnen genetableres i løbet af 20 minutter.

25

Eksempel 22

Man fremstiller en flydende blanding ved at anvende 20 vægtdele polyisobutylen, 4,5 vægtdele poly-a-olefin og 1 30 vægtdel polyalkylenglycol. Polyalkylenglycollen, som er en vilkårlig copolymer med 75 % ethylenoxid- og 25 % pro-pylenoxid-substitution, har en gennemsnitlig molekylvægt på mellem 12000 og 15000 og et hydroxy-tal på mellem 5 og 10 mg KOH pr. gram. Polyisolbutylenen har en viskositet DK 174096 B1 19 efter normen ASTM D-445 ved 38 °C på 2,1·10*4 m2/S -2,27·10"4 m2/S, og dens viskositetsindex efter normen ASTM D-567 er 95 ved en molekylvægt på mellem ca. 750 og ca.

1200. Den anvendte poly-a-olefin var en langkædet poly-5 a-olefin benævnt SHF-61 fremstillet af Mobil Oil, som havde en viskositet efter normen ASTM D-445 ved 38 °C på 3,05·10“5 m2/S og et viskosi tetsindex efter normen ASTM D-2270 på 132. De poly-a-olefiner, som kan anvendes, og som er eksemplificeret ved produktet SHF-61 fra Mobil Oil, 10 vil typisk være carbonhydrider med en molekylvægt på mellem 200 og 800. Produktet SHF-61 er en oligomer af 1-decen. Et tilfredstillende viskositetsområde for poly-a-olefinerne ligger mellem 2*10'6 og 10'4 m2/s ved 100 °C.

15 Man blandede 12 dele af den flydende blanding med 1 del fortykkelsesmiddel i form af pyrogent silica til opnåelse af en gel-matrix. Denne gel-matrix havde en dielektrisk konstant på under 3. Den resulterende gel-matrix blev blandet i et forhold på 2 vægtdele gel til 1 vægtdel af 20 en vandabsorberende polymer. Til denne blanding sattes en polyisobutylen med høj viskositet i en mængde på omkring 0,125-1,0 vægt-% af gel-matricen. Den anvendte polyisobutylen med høj viskositet havde en molekylvægt på mellem ca. 1200 og ca. 2300 og en viskositet efter normen 25 ASTM D-445 ved 97,8 °C på 3-10-3 - 5·10-3 m2/S.

Et 12 V batteri blev sluttet til et par af splejsede tråde, hvorefter man indførte vand i det splejsede område. Herved fremkaldtes en kortslutning. Det splejsede område 30 blev derefter udfyldt med et middel ifølge eksempel 1, og i løbet af 60 sekunder begyndte vandet at blive absorberet. Kortslutningen blev afhjulpet, hvorefter kabelparret atter blev ledende.

DK 174096 B1 20

Eksempel 23

Den samme sammensætning som i eksempel 22 kan anvendes, når man erstatter polyisobutylenen med høj viskositet med 5 et klæbemiddel i form af polymethylmethacrylat (PMM) .

Dette polymethylmethacrylat kan anvendes som en af de vandabsorberende polymere. Når det imidlertid blandes med et fortyndingsmiddel, såsom en jordolie, tjener PMM'et som klæbemiddel. En typisk præparation omfatter et 10 polymethylmethacrylat med en molekylvægt på 2000-5000 blandet i en mængde på 6 % med poly-a-olefin-oligomere af 1-decen (såsom Rohm and Haas "Acriloid"). Denne opløsning sættes til gel-matricen og polymerblandingen ifølge eksempel 22 i en mængde på 0,125-1,0 vægt-%, hvorved man 15 opnår en klæbende sammensætning.

Claims (10)

1. Sammensætning til at beskytte tråde i telefonledninger 5 eller andre kabler, som leder en svag jævnstrøm, fra skader forårsaget af fugtindtrængning, hvilken sammensætning omfatter en di-elektrisk gel-matrice, kendetegnet ved, at en polymer omfattende en carbonhydridkæde, hvortil der er knyttet anioniske 10 grupper, er dispergeret i gel-matricen, hvorved polymeren med de anioniske grupper, når de udsættes for en lille jævnstrøm fra en skadet tråd, bliver tiltrukket af tråden, således at den eksponerede tråd isoleres, hvilken isolering holder vand borte fra trådens overflade, og 15 hvorved sammensætningen er relativt ikke-ledende med hensyn til jævnstrøm.

2. Sammensætning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de anioniske grupper er valgt blandt carboxylat-, 20 sulfat-, phosphat-, sulfonatgrupper eller salte deraf eller blandinger af carboxylat-, phosphat- og sulfonatgrupper.

3. Sammensætning ifølge krav 1 eller krav 2, kende-25 teg net ved, at polymeren er valgt blandt polymerer af acrylater, methacrylater, diacrylater, polypropenoater, cellulose og cellulosederivater.

4. Sammensætning ifølge ethvert af de foregående krav 30 kendetegnet ved, at det indeholder et klæbende additiv. DK 174096 B1

5. Sammensætning ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at gel-matricen omfatter siliconer, definer, estere med høj viskositet, carbonfluorider, petroleum-geler, glycoler og 5 polyglycoler.

6. Sammensætning ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den omfatter et fortykningsmiddel,

7. Sammensætning ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den omfatter en hydrophil substans.

8. Sammensætning ifølge ethvert af de foregående krav, 15 kendetegnet ved, at viskositeten for gelen kan være fra 2·10'6 m2/S ved 100 °C til 9-10'2 m2/S ved 40 °C.

9. Sammensætning ifølge ethvert af kravene 1-8, kendetegnet ved, at den indeholder en korrosions- 20 inhibitor.

10. Sammensætning ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den indeholder et farvestof. 25