DE2259411C3 - Mittel und Verfahren zum Austreiben von Wasser oder einer anderen unerwünschten Flüssigkeit aus inneren Hohlräumen eines Telefonkabels - Google Patents

Description

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn- liehen, vorzugsweise während eines normalen Werkzeichnet, daß das gelierende Mittel mit dem nicht- tages.

gelierenden Zusatz voll mischbar ist. Weitere wichtige Eigenschaften sind eine lange

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, ⁶S Lagerzeit, ein geringer Preis und Handhabungsdadurch gekennzeichnet, daß das nichtgelierende sicherheit.

Mittel aus Polypropylen-Glycol mit einem Mole- Die Erfindung schafft die Möglichkeit, Telefonkabel

dauernd von Wasser frei zu machen, das eingedrungen Hierbei bedeuten i]_e die Viskosität der zusammenwar, und die dielektrischen Eigenschaften wiederum gesetzten Lösung, η_η und η_ν die Viskosität des Öls auf annehmbare Werte zu bringen. In gleicher Weise bzw. des flüssigen Polymers; A_v bedeutet den prozenwird durch die Erfindung der erneute Eintritt von tualen Gehalt des Polymers in der Lösung. Wasser in ein PIC-Telefonkabel verhindert. Bevorzugt 5 Aus der obigen Gleichung ergibt sich, daß die weist die erfindungsgemäße Verbindung annehmbar Viskosität des Lösungsmittels des Polymers verminniedrige Anfangsviskositäten auf, bildet sich jedoch zu dert werden muß. Ferner muß auch der prozentuale einer weichen klebrigen Verbindung um, welche die Gehalt des Polymers in der Zusammensetzung ver-Drahtisolation benetzt. mindert werden.

Die Erfindung strebt die Anwendung eines hydro- ίο Zusätzlich muß das Polymer im Hinblick auf seine

phoben Isoliermaterials an, welches das Wasser in hydrophoben und niedrigviskosen Eigenschaften sowie

einem mit Wasser yollgesaugten Kabel verdrängt, hinsichtlich seiner Fähigkeit zum Reagieren innerhalb

wenn das Material eingepumpt wird, wobei sich das Temperaturbereichen gewählt werden, wie sie in der

Material, wenn es sich einmal in seiner Lage befindet, Praxis auftreten.

»uf hohe Viskosität umwandelt, welche dessen Aus- 15 Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Beitritt durch Lunkerlöcher oder ähnliche Abschirm- spielen näher erläutert.

defekte verhindert, während gleichzeitig der erneute Eine bevorzugte Klasse von zu verwendenden Eintritt von Wasser ausgeschlossen wird. Stoffen umfaßt ein Lösungsmittelöl, das durch ein Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, querverbundenes L'rethannetzwerk geliert wird, weldaß ein Lösungsmittel vorgesehen ist, das durch ein ao ches durch Reagierenlassen eines Materials, im wesentquerverbundenes Urethan-Netzwerk gelierbar ist, wel- liehen auf der Grundlage 1: 1, gebildet wird, wobei ches durch Reagierenlassen eines eine Hydroxyl- das Material eine nicht blockierte (d. h. verfügbare) Funktionalität aufweisenden ersten Materials mit Hydroxyl-Funktionalität mit einem Material aufweist, einem eine Isozyanat-Funktionalität aufweisenden das eine nicht blockierte Isozyanat-Funktionalität aufzweiten Material gebildet ist. 25 weist. Die Erfindung strebt insbesondere Systeme Das Material wird in das Kabel bei sehr niedriger innerhalb dieser bevorzugten Klasse an, die eine Viskosität eingepumpt und treibt das Wasser aus. Nach anfängliche Viskosität von weniger als 100 cP (Centieiner Periode, die von der Menge an verwendetem poise) bei allen Temperaturen zwischen 1,5 und 32⁰C Katalysator abhängt, erfolgt danach in dem Urethan aufweisen. Systeme gemäß der obigen Erwähnung sind uie Herstellung von Querverbindungen, wobei sich 30 demgemäß vorzuziehen, welche beim völligen Gelieren ein dreidimensionales Netzwerk ergibt, welches eine eine Dielektrizitätskonstante von nicht mehr als 3,0 Gelierung des Öls bewirkt. Das Ergebnis ist ein ge- und vorzugsweise nicht mehr als 2,5 aufweisen, fülltes Kabel, aus dem das Wasser ausgetrieben ist und Ein besonderes Anwendungsfeld der vorliegenden das hinfort gegenüber Wasser abgedichtet ist. Erfindung ist ein mit einer Abschirmung versehenes Gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel nach 35 und mit Plastikmaterial isoliertes Vielpaar-Leiterder Erfindung wurde ein günstiges Verfahren ent- Telefonkabel, das mit einem Lösungsmittel gefüllt ist, wickelt, um ein reagierendes Material von ausreichend welches durch eine querverbundene Urethan-Polymergeringer Viskosität zu erhalten, welches alle erfindungs- Zusammensetzung, enthaltend 5 bis 20 Gewichtsprogemäß zu stellenden Forderungen erfüllt, einschließ- zent Polymer, geliert ist. Das querverbundene Methanlich der Einpumpbarkeit der Verbindung und deren 40 Polymer wird aus einem Polyol und einem Isozyanatspäterer Umsetzung in weiches klebriges Material. Präpolynier gebildet, wobei das Polyol in der Art dem Ein besonderes Ausführungsbeispiel hierfür stellt eine Polyäther, Polyester, Rizinusöl oder Polybutadien Lösung aus einem mit Hydroxylgruppen abgeschlos- entspricht, senen Polybutadien und einem Rizinusöl auf der B e i s d i e 1 1 Grundlage eines Isozyanat-Präpolymers in einem 45

aromatischen öl von geringer Viskosität dar. Das Kabelentwässerungsmittel nach diesem Beispiel

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der besteht aus einem Teil I und einem Teil II, da die

Erfindung ergab sich, daß ein »Vorentwässerungs- Bestandteile bevorzugt in zwei solchen Teilen gelagert

mittel«, das in hohem Anteil sowohl mit Wasser als werden, und zwar bis unmittelbar vor der Einführung auch mit dem Hauptentwässerungsmittel mischbar ist, 50 in das Kabel, wo sie vorzugsweise in gleichen Anteilen

zur Entfernung eines ebenso großen Prozentteils des des Teils I und II gemischt werden. Alle Zusätze

Wassers dient, wie dies durch die Anwendung des können zu diesem Zeilpunkt jedoch auch miteinander

gelierenden Hauptentwässerungsmittels allein ge- vereinigt sein.

schieht. Beispielsweise entfernt eine Vorentwässerung Der Teil I besteht aus einem Rizinusöl auf der mit flüssigem Polypropylenglykol, das vollständig in 55 Grundlage von Isozyanat-Präpolymer in einem aroma-Wasser mischbar ist und Polyäthylen benetzt, das tischen Lösungsmittelöl, und zwar in Mengen von Wasser. Das Austreiben des Polypropylenglykol mit 50 g Isozyanat-Präpolymer pro Liter Lösung. Das der letztgenannten Lösung stellt wiederum einen Präpolymer wird aus Toluen-Diisozyanat und Rizihohen prozentualen Anteil von schlechten Kabel- nusöl gebildet und weist eine Hydroxyl-Funktionalität paaren auf annehmbare Werte des Isolationswider- 60 von 2,8 und ein Äquivalentgewicht von etwa 288 auf. Standes ein. Die Anfangsviskosität der in das Kabel Das Rizinusöl für die vorliegenden Zwecke ist als einzupumpenden Lösung zur Entwässerung und nach- Gemisch von etwa 70% reinem Glyzeryl-Tririzinoleat folgenden Füllung großer Kabellängen ist kritisch. und 30%Glyzeryl-Dirizinoleat-MonooleatoderMono-Eine empirische Gleichung für die Viskosität einer linoleat definiert. Vom Standpunkt der Anwendung Lösung zweier Flüssigkeiten, beispielsweise eines Öls 65 von lsozyanat ist das Rizinusöl angenähert zu 70% und eines flüssigen Polymers, ergibt sich durch die tri- und zu 30% difunktionell. Die Triolenstruktur des folgende Gleichung: Rizinusöl erzeugt eine Querverbindung. Das aromalog Jj₄ = (1-Ap) log ^₀ + Ap log»7p. (1) tische Lösungsmittelöl ist also öl mit einem größeren

Anteil von aromatischen Molekülen definiert, d. h. Dichte ³ »02

Molekülen mit zumindest einem aromatischen Ring. Viskosität bei 25"C ]n°r

Der Teil II besteht aus 100 g/l der Lösung (in aroma- Fließpunkt bei -40 C

tischem Lösungsmittelöl) des durch Hydroxylgruppen Gemischanalinpunkt bei '_o

abgeschlossenen Polybutadien mit einer Hydroxyl- 5 Flammpunkt bei 143 C

funktionalität zwischen 2,2 und 2_:4 sowie einem Hy- Kohlenwasserstoffanalyse (Clay-Gel-Analyse)

droxylgehalt zwischen 0,75 und 0,9 Äquivalenten pro in Gewichtsprozent:

kg und 4 g/I Dibutyl-Zinn-Dilaurat als Katalysator. Polarisierte Harze 4

Aromate 95

B e i s ρ i e 1 2 ¹⁰ Gesättigter Anteil 1

Das Entwässerungsmittel des vorliegenden Beispiels Das verwendete Polyol ist ein durch Hydroxyl-

ist gleich wie beim Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß gruppen abgeschlossenes flüssiges Polybutadien, das

das auf Rizinusöl basierende Isozyanat-Präpolymer bekannt ist. Dessen Eigenschaften sind wie folgt:

vom Typ Diphenylmethan-Diisozyanat ist. .5

B e i s ρ i e 1 3 Trans 1, 4 60%

Das Entwässerungsmittel nach diesem Beispiel ent- '^s ,Z₂ 20 °/

spricht demjenigen des Beispiels 1, mit der Ausnahme, Viskosität'bei 24° C 80 P°oise

daß das Isozyanat-Präpolymer auf einem durch Hy- ao . . _ui''ö/" η ns

droxylgruppen abgeschlossenen Polybutadien und feuchtigkeitsgehalt in /_o ^0,05

Toluen-Diisozyanat beruht. HydToxylgehalt' [Y.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 0,85 Äqui-

B e i s ρ i e 1 4 valente/kg

Das Entwässerungsmittel nach diesem Beispiel ent- as Das verwendete Isozyanat ist ebenfalls bekannt. Es spricht demjenigen des Beispiels 1, mit der Ausnahme, handelt sich hier um ein auf Präpolymer basierendes daß das Isozyanat-Präpolymer auf durch Hydroxyl- Rizinusöl. Dieses wurde wegen seines geringen Dampfgruppen abgeschlossenem Polybutadien und Diphenyl- druckes (und damit der geringen Giftigkeit beim Einmethan-Diisozyanat basiert. atmen) und wegen seiner Lösbarkeit in aromatischem

Gemäß dem Beispiel 1 kann der Gewichtsanteil pro 30 öl gewählt. Einige von dessen Eigenschaften sind Liter des auf Rizinusöl basierenden Isozyanat-Präpoly- nachfolgend zusammengestellt:
mers innerhalb eines Bereiches von 25 bis 150 verändert werden. Aromatisches Lösungsmittelöl wird Funktionalität 2,8

gewählt, um das Polybutadien und das Rizinusöl- Gewichtsäquivalent 388

Präpolymer aufzulösen. Das aromatische öl besteht 35 Dichte 1,007

vorzugsweise aus mehr als 90 Gewichtsprozent aroma- Erstarrungspunkt 1,5°C

tischen Molekülen, wie dies vorangehend festgelegt Viskosität bei 25°C 215 Poise

wurde, wobei eine Messung gemäß den Normen der % NCO 10,8

American Society of Testing Material Standard

Nr. D-2007 erfolgte. 40 Weitere Beispiele von Stoffen, welche die erforder-

Das Gemisch, bestehend aus den Teilen I und II, liehe Hydroxyl-Funktionalität aufweisen, umfassen

wie es in den drei vorangehenden Beispielen festgelegt folgende Stoffe: Naturgummi, in welchen Hydroxyl-

wurde, muß eine Anfangsviskosität unter 100 cP bei Funktionalitäten eingeführt wurden; Äthylen-Propy-

allen Temperaturen zwischen 1,5 und 32⁰C aufweisen. len-Gummi-Kopolymere oder -Terpolymere, in welche

Insbesondere können die obenerwähnten Konzentra- 45 Hydroxyl-Funktionalitäten eingeführt wurden; und

tionen verändert werden, jedoch nicht über diejenige, Styren-Butadien-Gummi (SBR), welcher im Sinne

welche dk Anfangsviskosität von 100 cP übersteigt. eines Gehaltes von Hydroxyl-Funktionalitäten abge-

Die Konzentrationen der erwähnten Zusätze des wandelt wurde.

Teils II können um etwa 20% reduziert werden, wobei Bei den vorgenannten Beispielen war es über-

das aromatische Lösungsmittelöl noch geliert wird. 50 raschend, daß die Gelierungskomponente eine Gelie-

Ein Vorentwässerungsmittel gemäß einer Weiter- rung sogar bei eingemischtem Wasser zeigte, trotz des

bildung der Erfindung erwies sich a's sehr vorteilhaft. sehr geringen Anteils an Urethangliedern. Die Wich-

Aligemein muß das Vorentwässerungsmittel mit tigkeit dieser Beobachtung ist nachfolgend näher dar-

Wasser und mit der Besserungsverbindung mischbar gelegt.

sein. Auch muß Polyäthylen benetzt werden. Bei dem 55 Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel

obigen Beispiel 1 ist die Besserungsverbindung aroma- ist die Verträglichmachung verschiedener einander

tisches Lösungsmittelöl; als Vorentwässerungsmittel entgegenstehender Erfordernisse notwendig:

hierfür wird erfindungsgemäß beispielsweise Polypro- (1) Das Material muß in das Kabel einpumpbar

pylenglycol mit einem Molekulargewicht im Bereich sein; (2) wenn sich das Material einmal in dem Kabel

von 425 bis 150 verwendet. 60 an der richtigen Stelle befindet, muß es in einer Reak-

Flüssiges Polyäthylenglycol kann auch als Vc^r- tion gelieren, welche sogar beim Vorliegen von Restentwässerungsmittel verwendet werden. Ketone, bei- wasser stattfindet; (3) das Gel muß physikalisch und spielsweise Methyläthylketon, kann mit den notwen- chemisch stabil sein, wobei sich demgemäß Lösungsdigen Sicherheitsvorkehrungen angewendet werden. mittel nicht abspalten oder auslaufen darf und wobei

Das bei den vorangehenden Beispielen verwendete 65 die Gelstruktur gegenüber Hydrolyse stabil sein muß.

aromatische Öl ist bekannt. Das Erfordernis zu (1) kann erfüllt werden, indem

Die Haupteigenschaften dieser Substanz sind fol- ein Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel von nied-

gende: riger Viskosität verwendet wird, wobei der Anteil

des Gelieningszusatzes in der Lösung vermindert wird und wobei ferner die Viskosität des Gelierungsmittels erniedrigt wird.

Das Erfordernis (2) muß in zwei Teilen betrachtet werden. Der minimale Anteil von erforderlichem Gelierungsmittel zum Gelieren des Öls muß, was von vornherein nicht bekannt war, gering genug sein, um zusammen hiermit das Erfordernis (1) zu erfüllen. Es besteht die zusätzliche Bedingung, daß das Verbindungsgel bei Gegenwart von Wasser (welches die Urethanreaktion stört) die Anwendung zusätzlichen Gelierungsmittels oberhalb des minimalen Anteils

erfordert, welcher ein trockenes (wasserfreies) ö gelieren würde. Die Verbindung geliert sogar mit dark eingemischtem Wasser und kapselt das Wasser ein Das Erfordernis (3) steht auch in einem Gegensat: zu dem Erfordernis (1). Da das Material infolge Ver flüchtigung des Lösungsmittels nicht schrumpfen darf kann ein Lösungsmittel, beispielsweise Toluen, voi sehr niedriger Viskosität nicht verwendet werden Sicherheitsbetrachtungen erfordern auch ein Materia mit einem geringen Dampfdruck. Ein gemäß der Er findung verwendetes öl erzielte sowohl die notwendig« Flüssigkeits- als auch Viskositäts-Kennwerte.

5096421

Claims (7)

kulargewicht in dem Bereich von 425 bis 150 Patentansprüche: besteht. ^

1. Mittel zum Austreiben von Wasser oder dner Erfindung betrifft ein Mittel zum Austreiben anderen unerwünschten Flüssigkeit aus inneren a " _asseroder einer anderen unerwünschten Flüssig-Hohlräumen eines Telefonkabels sowie zum nach- von ^sser °a _{Hohlräumen eines} Telefonkabels folgenden Abdichten des Kabels gegen weiteren ke* ^aus ' _hfo, _den Abdichten des Kabels gegen Eintritt von Wasser, gekennzeichnet sowie^zunV™;' * _Wasser

durch ein Lösungsmittelöi, das durc^h ein quer- weiteren tm ^ _aufweisendes, mit Plastikverbundenes Urethan-Netzwerk *^%>™*[ material isoliertes Telefonkabel saugt sich gelegentlich ches durch Reagierenlassen eines eine Hydroxyl- marenaLeckwege zu Funktionalität aufweisenden ersten Materials mit j£™ ^Bet™^b ™^_{16Γ Iso}i_ation erzeugt. Dadurch einem eine Isozyanat-Fünktionalität aufweisenden ^^_d^^_gul_gsagenschaftcn der Aderpaare zweiten Material gebildet ist. ™r ^ derartige Weise verringerten Isolations-

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 "g^nd*¹^ ^t hoher relativer Dielektrizitätszeichnet, daß das erste und zweite Material in wrferstend und ^ ^^^ _{Qie Wieder}

Gewinnanteilen von 1:1 vorliegen herstellung des Isolationswiderstandes auf die nor-

3. Mittel nach einem der Ansprüche 1 und 2, ^stellung aes _{insbesondere bei mit Plastik}. dadurch gekennzeichnet, daß das System welches ^^X^Erdkabeln sowohl teuer als auch das Lösungsmittel sowie das erste und zweite ao ^matena'.'^s°""~." _t wirkune und oftmals über Material enthält, eine Anfangsviskosität von we- von zeitlich begrenzter Wirkung und oftmals uberniger als 100 cP bei allen Temperaturen zwischen haupt nicht mogiion.

1,5 und 32°C und beim vollen Gelieren eine Di- Ein allgemein bek«r

elektnzitätskonstante von nicht mehr als 3,0 auf- von Plastikkabeln I

_weist 95 Dieses Verfahren

4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- jedoch nicht dessen durch gekennzeichnet, daß das gelierbare Lösungs- vorliegenden Erfindung ist mittelöl mehr als 90 Gewichtsprozent aromatische von Wasser das bereits. m Moleküle und gleiche Gewichtsmengen eines ersten isolierten vielpaangen ieiei<

und zweiten Materials enthält, wobei das erste 30 Verhinderung ^0° de^ eme^ Eintatt dureh

Material aus 25 bis 150 g Isozyanat-Präpolymer -Η^^^^Α^^Α^

pro Liter Lösung und das zweite Material aus 80 ler, die zuKunwg uuiw ₆

bis 120 g eines durch Hydroxylgruppen abge- räume entstehen können. _{KabeIentwässe}.

schlossenen Polybutad.ens pro Liter Losung und Zur ^nanung c

im wesentlichen 4 g pro Liter Lösung von Dibutyl- 35 rungs- und FuIIyerbindung -

Zinn-nilnnrat h_PJZ Erfordernisse erfüllt werden. Beispielsweise muß die

Zinn Dilaurat besteht Erforderniss

5 Mitte nac^Anspruch 4, dadurch gekenn- Verbindung mit der Drahtisolation mit der Kabelzeichnet.daßdasIsozyaSat-PräpolymerausTaluenummantelung mit der typischerwe je aus Ah_11n nium Diisozyänat und Rizinusöl gebildet ist und eine bestehenden Abschirmung und mi: anderen Stoffen Hydroxyl-Funktionalität von im wesentlichen 2,8 40 verträglich sein, die in unterirdischen abgeschlossenen und ein Äquivalentgewicht von angenähert 288 Ummantelungen vorliegen. . aufweist und daß das durch Hydroxylgruppen ab- Die Verbindung muß auch die Trennung der Leigeschlossene Polybutadien eine Hydroxyl-Funk- tungen sowie die Unversehrtheit der Abschirmung, tionalität zwischen 2,2 und 2,4 sowie einen Hy- des Polyäthylenmantels und der Aluminnunabschirdroxylgehalt zwischen 0,75 und 0,90 Äquivalent 45 mung gewahrleisten. . . pro ke aufweist Die Verbindung darf nicht das Aluminium oder die

6. Verfahren zum Austreiben von Wasser oder Kupferleitungen korrodieren, wenn eine Berührung einer anderen unerwünschten Flüssigkeit aus den mit denselben durch die kleinen Locher erfolgt, die Zwischenräumen eines vielpaarigen Telefonkabels sich normalerweise in deren Plastikisolation finden, nebst Abdichtung desselben gegen weiteren Eintritt 50 Ferner muß die Verbindung eine hohe Isolation, von Wasser unter Anwendung eines Mittels gemäß einen hohen spezifischen Widerstand und eine hohe einem der Ansprüche Ibis 5, gekennzeichnet durch Volumenbeständigkeit bei niedriger Dielektrizitats-Einpumpen des Zusatzes mit einer Anfangsvisko- konstante aufweisen und darf nur zu geringen dieleksität von unter 100 cP und einer Gelierungsfähig- trischen Verlusten führen, um den Isolations-Artwiderkeit in einem bestimmten Zeitraum in der Größen- 55 stand, die Kapazität und die Dielektrizitätsverluste des Ordnung von 24 Stunden nach dem Eintritt in das Kabels auf annehmbare Werte zu bringen.

Kabel. Um einen erneuten Eintritt von Wasser in das Kabel

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet zu vermeiden, muß die Verbindung hydrophob und durch Einpumpen eines nichtgelierenden Entwässe- beständigbleibend sein.

rungsmittels mit vollständiger Mischbarkeit in 60 Wichtig ist, daß die Verbindung eine anfänglich

Wasser vor dem Einpumpen des gelierenden Mittels geringe Viskosität aufweist, um ein Einpumpen über

in das Kabel. wesentliche Längeneinheiten des Kabels zu ermög-