專利名稱：用于電纜修復(fù)流體的抗腐蝕添加劑的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考無(wú)發(fā)明描述本發(fā)明涉及一種修復(fù)因其絕緣體的電和/或水樹(shù)結(jié)構(gòu)化(watertreeing)而導(dǎo)致其性能明顯下降的聚烯烴絕緣的絞線分配電纜的改進(jìn)的方法。
與包埋分配電纜相關(guān)的一個(gè)主要問(wèn)題是它因其絕緣體不斷降解而導(dǎo)致隨時(shí)間流逝失效的傾向。聚合物絕緣體的降解在很多情況下與材料中的水樹(shù)結(jié)構(gòu)形成和生長(zhǎng)有關(guān)。這些水樹(shù)結(jié)構(gòu)已得到廣泛研究。已知水樹(shù)結(jié)構(gòu)的形成是當(dāng)絕緣材料內(nèi)部存在的水分與電場(chǎng)接觸時(shí)發(fā)生的。水樹(shù)的大小會(huì)隨時(shí)間而生長(zhǎng)，這個(gè)時(shí)間的跨度以年為數(shù)量級(jí)。隨著它們生長(zhǎng)，它們會(huì)降低絕緣體的整體效能。最后，越過(guò)樹(shù)的多枝狀結(jié)構(gòu)的電應(yīng)力放電，導(dǎo)致絕緣體失效。這種失效模式已知是引起包埋、老化、固體電介質(zhì)電纜失效的主要原因。
防止包埋電分配電纜的電纜絕緣體降解最成功的方法之一是使用烷氧基官能的硅烷作為樹(shù)阻滯劑液體，和向電纜提供這種烷氧基官能的樹(shù)阻滯劑材料。在該方法中，修復(fù)的方法是通過(guò)用材料填充因樹(shù)結(jié)構(gòu)化降解而形成的空隙來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述材料與空隙中的水反應(yīng)形成樹(shù)阻滯劑材料。
具體說(shuō)，根據(jù)該方法，通過(guò)用可與那些空隙中的水反應(yīng)并形成能夠阻止水滲入那些空隙的聚合產(chǎn)物的材料填充樹(shù)空隙，來(lái)修復(fù)電纜。將樹(shù)阻滯劑流體提供至導(dǎo)電電纜的空隙中，直至足夠份量的流體被分配電纜的聚烯烴絕緣體吸收，以便有效起到抗樹(shù)結(jié)構(gòu)化劑的作用。
樹(shù)阻滯劑流體能夠與樹(shù)空隙中的水反應(yīng)，和縮合形成具有足夠粘度的聚硅氧烷材料，其不會(huì)像其它材料如苯乙酮或未水解硅烷那樣快地從聚烯烴材料中滲出。在絕緣材料內(nèi)聚合到較高粘度之后，樹(shù)阻滯劑變得流動(dòng)性較差，和不太能夠從電纜中滲出。因此增加了賦予電纜的樹(shù)結(jié)構(gòu)化阻滯性能的耐久性。
提供給分配電纜空隙的含有硅烷的樹(shù)阻滯劑有機(jī)硅流體已知作為聚烯烴絕緣體的抗樹(shù)結(jié)構(gòu)化添加劑。硅烷起兩個(gè)目的；(i)起抗樹(shù)結(jié)構(gòu)化添加劑作用，通過(guò)與已經(jīng)形成的樹(shù)的微空隙中存在的水縮合，形成縮合的聚硅氧烷，其阻滯其它水分進(jìn)入樹(shù)的空隙中；和(ii)給導(dǎo)體空隙提供附加補(bǔ)充的樹(shù)阻滯劑液體，防止水沿導(dǎo)體散布。
典型地用作修復(fù)流體的具體的硅烷包括單獨(dú)的硅烷物質(zhì)或硅烷的混合物，其中包括芳族官能的烷氧基硅烷，烷基烷氧基硅烷，氨基官能的烷氧基硅烷，環(huán)氧官能的烷氧基硅烷，氟官能的烷氧基硅烷，乙烯基官能的烷氧基硅烷及甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷。
芳族官能的烷氧基硅烷的一些實(shí)例是苯基甲基二甲氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，芐基甲基二甲氧基硅烷，苯基三甲氧基硅烷，苯基二甲基甲氧基硅烷，二苯基甲基甲氧基硅烷，苯基甲基二乙氧基硅烷，苯基三乙氧基硅烷，二苯基二乙氧基硅烷，甲基(β-苯乙基)二甲氧基硅烷，對(duì)-甲苯基甲基二甲氧基硅烷及其混合物。
烷基烷氧基硅烷的一些實(shí)例是二甲基二甲氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，正-丙基三甲氧基硅烷，異丁基三乙氧基硅烷，異丁基三甲氧基硅烷，正-辛基三乙氧基硅烷，正-辛基三甲氧基硅烷，三甲基甲氧基硅烷，三甲基乙氧基硅烷及其混合物。
氨基官能的烷氧基硅烷的一些實(shí)例是氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基三乙氧基硅烷，3-氨基丙基三甲氧基硅烷，N-2-(芐基氨基)-乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，4-氨基丁基三乙氧基硅烷及其混合物。
環(huán)氧官能的烷氧基硅烷的一些實(shí)例是3-環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷，3-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷，3-環(huán)氧丙氧丙基二甲基乙氧基硅烷，3-環(huán)氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷及其混合物。
氟官能的烷氧基硅烷的一些實(shí)例是三氟丙基甲基二甲氧基硅烷，三氟乙酰氧基丙基三甲氧基硅烷，對(duì)-三氟甲基四氟苯基三乙氧基硅烷，3，3，3-三氟丙基三甲氧基硅烷及其混合物。
乙烯基官能的烷氧基硅烷的一些實(shí)例是乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙酰氧基硅烷，乙烯基甲基二乙氧基硅烷，乙烯基甲基二甲氧基硅烷，乙烯基苯基二乙氧基硅烷，乙烯基苯基甲基甲氧基硅烷，己烯基甲基二甲氧基硅烷及其混合物。
甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷的一些實(shí)例是甲基丙烯酰氧甲基二甲基乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酰氧甲基三乙氧基硅烷，甲基丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酰氧丙基二甲基甲氧基硅烷及其混合物。
上面所提及的烷氧基硅烷是通常具有代表性的優(yōu)選的組分，如果需要的話，也可以使用其它類(lèi)型的烷氧基硅烷，例如雙-2-(二甲氧基二甲基甲硅烷基)乙基苯，聚(氧乙烯)甲基二甲氧基硅烷，2-氰基乙基三乙氧基硅烷，3-氰基丙基二甲氧基硅烷，正-(3-丙基三甲氧基甲硅烷基)芐基亞胺和N-甲基-N-(3-丙基三甲氧基甲硅烷基)丙烯酰胺。
混合物是特別有利的，因?yàn)檫@樣可以控制粘度增加的速率，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)仔細(xì)保持各烷氧基硅烷之間的合適比例就可以做到。因此，有機(jī)硅流體應(yīng)當(dāng)在空氣濕度中能夠固化，在與空氣濕度接觸的2,000小時(shí)之內(nèi)形成在25℃下的粘度至少為約100厘沲的凝膠。因此，最優(yōu)選的硅烷的組合應(yīng)當(dāng)是這樣一種組合允許最快吸收抗樹(shù)結(jié)構(gòu)化硅烷，致使它們能夠最時(shí)間有效地修復(fù)樹(shù)老化的電纜，同時(shí)仍然提供能夠減緩樹(shù)阻滯劑從電纜絕緣體中滲出速率的凝膠。
硅烷的混合物通常包括水解縮合催化劑，以便增加流體的粘度，在分配電纜的空隙內(nèi)提供更有效的水分阻擋層，防止水分滲入絕緣體。催化劑的使用量應(yīng)當(dāng)允許流體在聚烯烴絕緣材料內(nèi)形成不容易從電纜絕緣體中滲出的粘稠流體之前滲入絕緣體。在聚烯烴絕緣體內(nèi)形成較粘稠的流體可控制抗樹(shù)結(jié)構(gòu)化劑從絕緣體中滲出的速率，和能夠有效延長(zhǎng)處理的絕緣體的壽命。一般來(lái)說(shuō)，催化劑的使用量為0.05-5克/100克流體。
典型使用的催化劑包括有機(jī)金屬化合物，例如金屬的羧酸鹽，所述金屬例如錫，錳，鐵，鈷，鎳和鉛，或鈦或鋯的有機(jī)金屬化合物。具體的催化劑類(lèi)型包括烷基鈦酸酯，?；佀狨ズ拖鄳?yīng)的鋯酸酯。一些優(yōu)選的化合物包括鈦酸四異丙酯，鈦酸四丁酯，二乙酸二丁基錫，二月桂酸二丁基錫，二辛酸二丁基錫，辛酸亞錫，新癸酸二甲基錫，二-正-辛基錫-S，S-異辛基巰基乙酸，二丁基錫-S，S-二甲基巰基乙酸，或二乙基錫-S，S-二丁基巰基乙酸。
被修復(fù)的電纜的絕緣材料通常包括聚烯烴，其中包括烯烴、特別是α-烯烴(含有約2-6個(gè)碳原子)的固體聚合物。一些實(shí)例包括可交聯(lián)和不可交聯(lián)的聚乙烯，聚丙烯，聚丁烯，聚異丁烯和聚-(4-甲基戊烯)。乙烯和其它可與乙烯共聚的化合物的共聚物也是常用的，其中所述可與乙烯共聚的化合物例如丁烯-1，戊烯-1，丙烯和苯乙烯。烯烴-乙烯基共聚物的適宜的實(shí)例包括乙烯-乙酸乙烯酯，乙烯-丙酸乙烯酯，乙烯-異丁酸乙烯酯，乙烯-乙烯醇，乙烯-丙烯酸甲酯，乙烯-丙烯酸乙酯，和乙烯-甲基丙烯酸乙酯。烯烴-烯丙基共聚物的具體實(shí)例包括乙烯-烯丙基苯，乙烯-烯丙基醚和乙烯-丙烯醛。
可以按幾種方式將抗樹(shù)結(jié)構(gòu)化流體提供到分配電纜的空隙中?？梢韵螂娎|的一端施加真空，和從流體儲(chǔ)存器中汲取流體通過(guò)電纜。或者，可以將流體的儲(chǔ)存器加壓，迫使流體穿過(guò)電纜。一些可以進(jìn)行的常用的附加步驟包括導(dǎo)引干燥劑氣體如氮?dú)饣蚋稍飫┝黧w如異丙醇通過(guò)電纜以便吹掃電纜的水分的預(yù)處理步驟。
上述方法具有很多優(yōu)點(diǎn)且通?？稍陔妶?chǎng)中使用，但其也有缺點(diǎn)。在某些電纜條件下，例如高電纜溫度下，修復(fù)流體可在液-固表面界面處沸騰。一些烷氧基硅烷(例如三甲基甲氧基硅烷)具有低沸點(diǎn)，這可能使修復(fù)流體在電纜的正常操作溫度下沸騰。這種沸騰作用可破壞和磨損電纜鋁絲上的保護(hù)性氧化鋁層。當(dāng)這種氧化物層被破壞后，腐蝕劑可與鋁反應(yīng)，產(chǎn)生其它的腐蝕性產(chǎn)物。沸騰作用能夠繼續(xù)洗掉腐蝕產(chǎn)物，從而導(dǎo)致鋁的繼續(xù)腐蝕。這種腐蝕可能有時(shí)導(dǎo)致電纜失效。
然而，根據(jù)本發(fā)明，預(yù)料不到地發(fā)現(xiàn)，添加硫代硅烷(sulfidosilanes)，巰基官能的烷氧基硅烷，膦酸酯化硅烷或其混合物，可以降低在腐蝕劑存在下的腐蝕，即使是在液體沸騰時(shí)。分析技術(shù)顯示，含磷和硫的硅烷與鋁直接鍵合。可以參考以下實(shí)施例部分中的表3。據(jù)信，所形成的膜較強(qiáng)，和能夠抵擋與鋁接觸的流體的沸騰。因此，觀察到很少的腐蝕或觀察不到腐蝕。
因此，本發(fā)明涉及一種修復(fù)因樹(shù)結(jié)構(gòu)化而性能下降的電分配電纜的方法，該方法包括(i)向這種電纜的絞合鋁導(dǎo)線部分的空隙提供修復(fù)流體，其中所述修復(fù)液體包含烷氧基硅烷或烷氧基硅烷的混合物，所述烷氧基硅烷選自芳族官能的烷氧基硅烷，烷基烷氧基硅烷，氨基官能的烷氧基硅烷，環(huán)氧官能的烷氧基硅烷，氟官能的烷氧基硅烷，乙烯基官能的烷氧基硅烷和甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷；和(ii)向修復(fù)液體中添加硫代硅烷，巰基官能的烷氧基硅烷，膦酸酯化硅烷或其混合物，以提高鋁與腐蝕劑在高溫下接觸時(shí)的耐腐蝕性。
本發(fā)明還涉及一種用于提高電分配電纜耐腐蝕性的組合物，該組合物是以下(i)和(ii)的組合(i)烷氧基硅烷或烷氧基硅烷的混合物，其中所述烷氧基硅烷選自芳族官能的烷氧基硅烷，烷基烷氧基硅烷，氨基官能的烷氧基硅烷，環(huán)氧官能的烷氧基硅烷，氟官能的烷氧基硅烷，乙烯基官能的烷氧基硅烷或甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷；和(ii)硫代硅烷，巰基官能的烷氧基硅烷，膦酸酯化硅烷或其混合物。
組合物中可以含有不同量的修復(fù)流體，和不同量的硫代硅烷、巰基官能的烷氧基硅烷、膦酸酯化硅烷或它們的混合物，優(yōu)選組合物含有50-99wt％修復(fù)流體和1-50wt％硫代硅烷、巰基官能的烷氧基硅烷、膦酸酯化硅烷或它們的混合物，或者含有65-95wt％修復(fù)流體和5-35wt％硫代硅烷、巰基官能的烷氧基硅烷、膦酸酯化硅烷或它們的混合物。
含硫有機(jī)硅化合物(即硫代硅烷)是本領(lǐng)域已知的，和在US專利6,384,255(2002.5.7)；US專利6,384,256(2002.5.7)；US專利6,448,426(2002.9.10)和US專利6,534,668(2003.3.18)中有所描述，其引入本文作為參考。本文中，術(shù)語(yǔ)“硫代硅烷”用來(lái)描述具有雙型分子結(jié)構(gòu)的組分。
這種含硫有機(jī)硅化合物具有下述通式(RO)3-mRmSi-Alk-Sn-Alk-SiRm(OR)3-m其中R獨(dú)立地是1-12個(gè)碳原子的一價(jià)烴基；Alk是1-18個(gè)碳原子的二價(jià)烴基；m是0-2的整數(shù)，和n是1-8的數(shù)?？梢栽诒景l(fā)明中使用的含硫有機(jī)硅化合物的一些實(shí)例在US專利5,405,985(1995.4.11)；US專利5,468,893(1995.11.21)；US專利5,583,245(1996.12.10)和US專利5,663,396(1997.9.2)中有所描述，其通過(guò)參考引入本文。本發(fā)明的優(yōu)選的含硫有機(jī)硅化合物是3，3′-雙(三烷氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。最優(yōu)選的化合物是3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物(稱作TPD)和3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物(稱作TPT)。
可以在本發(fā)明中使用的含硫有機(jī)硅化合物的一些其它實(shí)例包括3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)八硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，2，2′-雙(三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(三丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)六硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)八硫化物，3，3′-雙(三辛氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(三己氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(三-2＂-乙基己氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(三異辛氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(三-叔丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，2，2′-雙(甲氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，2，2′-雙(三丙氧基甲硅烷基乙基)五硫化物，
3，3′-雙(三環(huán)己氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(三環(huán)戊氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，2，2′-雙(三-2＂-甲基環(huán)己氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，雙(三甲氧基甲硅烷基甲基)四硫化物，3-甲氧基乙氧基丙氧基甲硅烷基-3′-二乙氧基丁氧基甲硅烷基丙基四硫化物，2，2′-雙(二甲基甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物，2，2′-雙(二甲基仲丁氧基甲硅烷基乙基)三硫化物，3，3′-雙(甲基丁基乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(二-叔丁基甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，2，2′-雙(苯基甲基甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物，3，3′-雙(二苯基異丙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(二苯基環(huán)己氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(二甲基乙基巰基甲硅烷基丙基)四硫化物，2，2′-雙(甲基二甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物，2，2′-雙(甲基乙氧基丙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，3，3′-雙(二乙基甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(乙基-二-仲丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(丙基二乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(丁基二甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(苯基二甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3-苯基乙氧基丁氧基甲硅烷基-3′-三甲氧基甲硅烷基丙基四硫化物，4，4′-雙(三甲氧基甲硅烷基丁基)四硫化物，6，6′-雙(三乙氧基甲硅烷基己基)四硫化物，12，12′-雙(三異丙氧基甲硅烷基十二烷基)二硫化物，18，18′-雙(三甲氧基甲硅烷基十八烷基)四硫化物，18，18′-雙(三丙氧基甲硅烷基十八烯基)四硫化物，4，4′-雙(三甲氧基甲硅烷基-丁烯-2-基)四硫化物，4，4′-雙(三甲氧基甲硅烷基環(huán)己烯)四硫化物，
5，5′-雙(二甲氧基甲基甲硅烷基戊基)三硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基-2-甲基丙基)四硫化物，3，3′-雙(二甲氧基苯基甲硅烷基-2-甲基丙基)二硫化物，及其混合物。
二硫代硅烷T(mén)PD具有通常對(duì)應(yīng)于式(C2H5O)3Si(CH2)3-Sx-(CH2)3Si(OC2H5)3的組成。式中，x表示約2.2的平均硫鏈長(zhǎng)度。四硫代硅烷T(mén)PT也具有對(duì)應(yīng)于式(C2H5O)3Si(CH2)3-Sx-(CH2)3Si(OC2H5)3的組成。式中，x表示平均約3.75的硫鏈長(zhǎng)度。
其它可以在本發(fā)明中使用的含硫有機(jī)硅化合物的一些實(shí)例包括巰基官能的烷氧基硅烷，例如巰基甲基甲基二乙氧基硅烷，3-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷，3-巰基丙基三甲氧基硅烷，3-巰基丙基三乙氧基硅烷，巰基三甲氧基硅烷及其混合物。
磷的甲硅烷基烷基酯(即膦酸酯化硅烷)也是本領(lǐng)域已知的，和在US專利4,093,641(1978.6.6)中有所描述，其引入本文作為參考。優(yōu)選的單體甲硅烷基烷基膦酸酯是(三甲氧基甲硅烷基丙基)甲基甲基膦酸酯(稱作TMP)，和其制備方法參見(jiàn)′641專利的實(shí)施例2。
膦酸酯化硅烷T(mén)MP具有通常對(duì)應(yīng)于下式的組成 以下實(shí)施例用來(lái)更詳細(xì)地舉例說(shuō)明本發(fā)明。在實(shí)施例中，使用硅烷的混合物作為修復(fù)流體(RF)。這種修復(fù)流體含有由約70wt％苯基甲基二甲氧基硅烷(即C6H5CH3Si(OCH3)2)、約30wt％三甲基甲氧基硅烷(即(CH3)3Si(OCH3))以及少量鈦酸四異丙酯和藍(lán)色染料組成的混合物，其中所述鈦酸四異丙酯起水解和縮合催化劑作用。其在表1中顯示為RF。
實(shí)施例中使用的處理用流體是以下之一
(i)雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，在表1中顯示為T(mén)PD，(ii)雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，在表1中顯示為T(mén)PT，和(iii)(三甲氧基甲硅烷基丙基)甲基甲基膦酸酯，在表1中顯示為T(mén)MP。
修復(fù)流體和處理流體的混合物在表1中按各自組分的重量百分比顯示。除此之外(但沒(méi)有顯示)，是添加至混合物中的甲醇，如實(shí)施例中所示。
實(shí)施例使用Benz烘箱來(lái)加熱硅烷混合物和將硅烷和腐蝕劑與鋁接觸。添加腐蝕劑以引起鋁的腐蝕。所用的Benz烘箱包括配裝到烘箱槽中的275毫升試管。將水冷卻冷凝管放在試管頂部，以限制流體的蒸發(fā)。將150毫升硅烷混合物和10毫升腐蝕劑添加至試管中。將從老化的電纜上取下的約2英寸長(zhǎng)的30根鋁線在分析天平上稱重并放入試管中。將試管放入烘箱中和加熱至70℃10天。一式三份進(jìn)行測(cè)試。10天后，取出試管。將鋁絲與流體和任何腐蝕產(chǎn)物分離。
在第一個(gè)對(duì)比實(shí)施例中，將鋁絲用水漂洗后用硝酸進(jìn)行清潔。在整個(gè)工序中，使用ASTM G1工序從鋁中去除腐蝕。稱重之前，將鋁絲用丙酮漂洗和允許干燥。將試驗(yàn)之后的重量與試驗(yàn)之前的重量進(jìn)行比較，得到腐蝕/天的毫克數(shù)。在第二個(gè)對(duì)比實(shí)施例中，將鋁絲用異丙醇漂洗，然后用丙酮漂洗，然后稱重和不用硝酸清潔。
表1-修復(fù)流體/處理流體混合物配方
表2-鋁腐蝕結(jié)果
表2表明，添加硫代硅烷和膦酸酯化硅烷可將腐蝕從153毫克/天和132毫克/天的水平，分別減少至大大低于各自對(duì)比實(shí)施例的水平，這取決于所添加的硅烷的量。
X-射線光電子光譜(XPS)或化學(xué)分析電子光譜(ESCA)結(jié)果示于下表3中。表3中所示的數(shù)值是沿鋁線四個(gè)位置收集的四個(gè)數(shù)值的平均數(shù)。
表3-電線表面組成，原子百分率(4個(gè)位置的平均)
與RF流體接觸的對(duì)比實(shí)施例中的鋁上的硅烷層明顯相對(duì)變?nèi)?，因?yàn)楦g極高。硫代硅烷和膦酸酯化硅烷也會(huì)在鋁表面上形成層(2-1，2-3)，因?yàn)榱蚝土状嬖谟阡X的表面，但在對(duì)比實(shí)施例中不存在。表3證實(shí)了硫代硅烷和膦酸酯化硅烷確實(shí)將硫和磷分別沉積在鋁線上。在實(shí)施例2-1和2-3中，硅烷膜沒(méi)有受流體沸騰作用的破壞，因?yàn)殇X表面上存在硫和磷，和鋁的腐蝕低于RF流體。因此，這些膜比RF流體提供了更好的保護(hù)，使鋁不受進(jìn)一步腐蝕。
在不背離本發(fā)明基本特征的前提下，可以對(duì)本發(fā)明的混合物、組合物和方法作出其它改進(jìn)。本發(fā)明具體列舉的實(shí)施方案僅僅是示例性的且不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍作出任何限制意圖，本發(fā)明的保護(hù)范圍在所附的權(quán)利要求書(shū)中定義。
權(quán)利要求
1.一種修復(fù)因樹(shù)結(jié)構(gòu)化而性能下降的電分配電纜的方法，該方法包括(i)向這種電纜的絞合鋁導(dǎo)線部分的空隙提供修復(fù)流體，其中所述修復(fù)流體包含烷氧基硅烷或烷氧基硅烷的混合物，所述烷氧基硅烷選自芳族官能的烷氧基硅烷，烷基烷氧基硅烷，氨基官能的烷氧基硅烷，環(huán)氧官能的烷氧基硅烷，氟官能的烷氧基硅烷，乙烯基官能的烷氧基硅烷或甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷；和(ii)向修復(fù)流體中添加硫代硅烷，巰基官能的烷氧基硅烷，膦酸酯化硅烷或其混合物，以提高鋁與腐蝕劑在高溫下接觸時(shí)的耐腐蝕性。
2.權(quán)利要求1的方法，其中修復(fù)流體是芳族官能的烷氧基硅烷，其選自苯基甲基二甲氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，芐基甲基二甲氧基硅烷，苯基三甲氧基硅烷，苯基二甲基甲氧基硅烷，二苯基甲基甲氧基硅烷，苯基甲基二乙氧基硅烷，苯基三乙氧基硅烷，二苯基二乙氧基硅烷，甲基(β-苯乙基)二甲氧基硅烷，對(duì)-甲苯基甲基二甲氧基硅烷或其混合物。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中修復(fù)流體是烷基烷氧基硅烷，其選自二甲基二甲氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，正-丙基三甲氧基硅烷，異丁基三乙氧基硅烷，異丁基三甲氧基硅烷，正-辛基三乙氧基硅烷，正-辛基三甲氧基硅烷，三甲基甲氧基硅烷，三甲基乙氧基硅烷或其混合物。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法，其中修復(fù)流體是氨基官能的烷氧基硅烷，其選自氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基三乙氧基硅烷，3-氨基丙基三甲氧基硅烷，N-2-(芐基氨基)-乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，4-氨基丁基三乙氧基硅烷或其混合物。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的方法，其中修復(fù)流體是環(huán)氧官能的烷氧基硅烷，其選自3-環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷，3-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷，3-環(huán)氧丙氧丙基二甲基乙氧基硅烷，3-環(huán)氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷或其混合物。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，其中修復(fù)流體是氟官能的烷氧基硅烷，其選自三氟丙基甲基二甲氧基硅烷，三氟乙酰氧丙基三甲氧基硅烷，對(duì)-三氟甲基四氟苯基三乙氧基硅烷，3，3，3-三氟丙基三甲氧基硅烷或其混合物。
7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的方法，其中修復(fù)流體是乙烯基官能的烷氧基硅烷，其選自乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙酰氧基硅烷，乙烯基甲基二乙氧基硅烷，乙烯基甲基二甲氧基硅烷，乙烯基苯基二乙氧基硅烷，乙烯基苯基甲基甲氧基硅烷，己烯基甲基二甲氧基硅烷或其混合物。
8.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的方法，其中修復(fù)流體是甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷，其選自甲基丙烯酰氧甲基二甲基乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酰氧甲基三乙氧基硅烷，甲基丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酰氧丙基二甲基甲氧基硅烷或其混合物。
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的方法，其中硫代硅烷選自3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)八硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，2，2′-雙(三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(三丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)六硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)八硫化物，3，3′-雙(三辛氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(三己氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(三-2″-乙基己氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(三異辛氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(三-叔丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，2，2′-雙(甲氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，2，2′-雙(三丙氧基甲硅烷基乙基)五硫化物，3，3′-雙(三環(huán)己氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(三環(huán)戊氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，2，2′-雙(三-2″-甲基環(huán)己氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，雙(三甲氧基甲硅烷基甲基)四硫化物，3-甲氧基乙氧基丙氧基甲硅烷基-3′-二乙氧基丁氧基甲硅烷基丙基四硫化物，2，2′-雙(二甲基甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物，2，2′-雙(二甲基仲丁氧基甲硅烷基乙基)三硫化物，3，3′-雙(甲基丁基乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(二-叔丁基甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，2，2′-雙(苯基甲基甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物，3，3′-雙(二苯基異丙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(二苯基環(huán)己氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(二甲基乙基巰基甲硅烷基丙基)四硫化物，2，2′-雙(甲基二甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物，2，2′-雙(甲基乙氧基丙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，3，3′-雙(二乙基甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(乙基-二-仲丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(丙基二乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(丁基二甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(苯基二甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3-苯基乙氧基丁氧基甲硅烷基-3′-三甲氧基甲硅烷基丙基四硫化物，4，4′-雙(三甲氧基甲硅烷基丁基)四硫化物，6，6′-雙(三乙氧基甲硅烷基己基)四硫化物，12，12′-雙(三異丙氧基甲硅烷基十二烷基)二硫化物，18，18′-雙(三甲氧基甲硅烷基十八烷基)四硫化物，18，18′-雙(三丙氧基甲硅烷基十八烯基)四硫化物，4，4′-雙(三甲氧基甲硅烷基-丁烯-2-基)四硫化物，4，4′-雙(三甲氧基甲硅烷基環(huán)己烯)四硫化物，5，5′-雙(二甲氧基甲基甲硅烷基戊基)三硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基-2-甲基丙基)四硫化物，3，3′-雙(二甲氧基苯基甲硅烷基-2-甲基丙基)二硫化物，及其混合物。
10.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的方法，其中巰基官能的烷氧基硅烷選自巰基甲基甲基二乙氧基硅烷，3-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷，3-巰基丙基三甲氧基硅烷，3-巰基丙基三乙氧基硅烷，巰基三甲氧基硅烷及其混合物。
11.權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)的方法，其中膦酸酯化硅烷是(三甲氧基甲硅烷基丙基)甲基甲基膦酸酯。
12.權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)的方法，其中修復(fù)流體包含50-99wt％烷氧基硅烷或烷氧基硅烷的混合物，其中所述烷氧基硅烷選自芳族官能的烷氧基硅烷，烷基烷氧基硅烷，氨基官能的烷氧基硅烷，環(huán)氧官能的烷氧基硅烷，氟官能的烷氧基硅烷，乙烯基官能的烷氧基硅烷或甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷；和1-50wt％硫代硅烷，巰基官能的烷氧基硅烷、膦酸酯化硅烷或它們的混合物。
13.一種用于提高電分配電纜耐腐蝕性的組合物，該組合物包含(i)烷氧基硅烷或烷氧基硅烷的混合物，其中所述烷氧基硅烷選自芳族官能的烷氧基硅烷，烷基烷氧基硅烷，氨基官能的烷氧基硅烷，環(huán)氧官能的烷氧基硅烷，氟官能的烷氧基硅烷，乙烯基官能的烷氧基硅烷或甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷；和(ii)硫代硅烷，巰基官能的烷氧基硅烷，膦酸酯化硅烷或其混合物。
14.權(quán)利要求13的組合物，其中修復(fù)流體是芳族官能的烷氧基硅烷，其選自苯基甲基二甲氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，芐基甲基二甲氧基硅烷，苯基三甲氧基硅烷，苯基二甲基甲氧基硅烷，二苯基甲基甲氧基硅烷，苯基甲基二乙氧基硅烷，苯基三乙氧基硅烷，二苯基二乙氧基硅烷，甲基(β-苯乙基)二甲氧基硅烷，對(duì)-甲苯基甲基二甲氧基硅烷或其混合物。
15.權(quán)利要求13或14的組合物，其中修復(fù)流體是烷基烷氧基硅烷，其選自二甲基二甲氧基硅烷，二甲氧基二乙氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，正-丙基三甲氧基硅烷，異丁基三乙氧基硅烷，異丁基三甲氧基硅烷，正-辛基三乙氧基硅烷，正-辛基三甲氧基硅烷，三甲基甲氧基硅烷，三甲基乙氧基硅烷或其混合物。
16.權(quán)利要求13-15任一項(xiàng)的組合物，其中修復(fù)流體是氨基官能的烷氧基硅烷，其選自氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基三乙氧基硅烷，3-氨基丙基三甲氧基硅烷，N-2-(芐基氨基)-乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，4-氨基丁基三乙氧基硅烷或其混合物。
17.權(quán)利要求13-16任一項(xiàng)的組合物，其中修復(fù)流體是環(huán)氧官能的烷氧基硅烷，其選自3-環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷，3-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷，3-環(huán)氧丙氧丙基二甲基乙氧基硅烷，3-環(huán)氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷或其混合物。
18.權(quán)利要求13-17任一項(xiàng)的組合物，其中修復(fù)流體是氟官能的烷氧基硅烷，其選自三氟丙基甲基二甲氧基硅烷，三氟乙酰氧丙基三甲氧基硅烷，對(duì)-三氟甲基四氟苯基三乙氧基硅烷，3，3，3-三氟丙基三甲氧基硅烷或其混合物。
19.權(quán)利要求13-18任一項(xiàng)的組合物，其中修復(fù)流體是乙烯基官能的烷氧基硅烷，其選自乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙酰氧基硅烷，乙烯基甲基二乙氧基硅烷，乙烯基甲基二甲氧基硅烷，乙烯基苯基二乙氧基硅烷，乙烯基苯基甲基甲氧基硅烷，己烯基甲基二甲氧基硅烷或其混合物。
20.權(quán)利要求13-19任一項(xiàng)的組合物，其中修復(fù)流體是甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷，其選自甲基丙烯酰氧甲基二甲基乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酰氧甲基三乙氧基硅烷，甲基丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酰氧丙基二甲基甲氧基硅烷或其混合物。
21.權(quán)利要求13-20任一項(xiàng)的組合物，其中硫代硅烷選自3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)八硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，2，2′- 雙(三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(三丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3 ′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)六硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)八硫化物，3，3′-雙(三辛氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(三己氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(三-2″-乙基己氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(三異辛氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(三-叔丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，2，2′-雙(甲氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，2，2′-雙(三丙氧基甲硅烷基乙基)五硫化物，3，3′-雙(三環(huán)己氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(三環(huán)戊氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，2，2′-雙(三-2″-甲基環(huán)己氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，雙(三甲氧基甲硅烷基甲基)四硫化物，3-甲氧基乙氧基丙氧基甲硅烷基-3′-二乙氧基丁氧基甲硅烷基丙基四硫化物，2，2′-雙(二甲基甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物，2，2′-雙(二甲基仲丁氧基甲硅烷基乙基)三硫化物，3，3′-雙(甲基丁基乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(二-叔丁基甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，2，2′-雙(苯基甲基甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物，3，3′-雙(二苯基異丙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(二苯基環(huán)己氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(二甲基乙基巰基甲硅烷基丙基)四硫化物，2，2′-雙(甲基二甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物，2，2′-雙(甲基乙氧基丙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，3，3′-雙(二乙基甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3，3′-雙(乙基-二-仲丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(丙基二乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，3，3′-雙(丁基二甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物，3，3′-雙(苯基二甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，3-苯基乙氧基丁氧基甲硅烷基-3′-三甲氧基甲硅烷基丙基四硫化物，4，4′-雙(三甲氧基甲硅烷基丁基)四硫化物，6，6′-雙(三乙氧基甲硅烷基己基)四硫化物，12，12′-雙(三異丙氧基甲硅烷基十二烷基)二硫化物，18，18′-雙(三甲氧基甲硅烷基十八烷基)四硫化物，18，18′-雙(三丙氧基甲硅烷基十八烯基)四硫化物，4，4′-雙(三甲氧基甲硅烷基-丁烯-2-基)四硫化物，4，4′-雙(三甲氧基甲硅烷基環(huán)己烯)四硫化物，5，5′-雙(二甲氧基甲基甲硅烷基戊基)三硫化物，3，3′-雙(三甲氧基甲硅烷基-2-甲基丙基)四硫化物，3，3′-雙(二甲氧基苯基甲硅烷基-2-甲基丙基)二硫化物，或其混合物。
22.權(quán)利要求13-21任一項(xiàng)的組合物，其中巰基官能的烷氧基硅烷選自巰基甲基甲基二乙氧基硅烷，3-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷，3-巰基丙基三甲氧基硅烷，3-巰基丙基三乙氧基硅烷，巰基三甲氧基硅烷或其混合物。
23.權(quán)利要求13-22任一項(xiàng)的組合物，其中膦酸酯化硅烷是(三甲氧基甲硅烷基丙基)甲基甲基膦酸酯。
24.權(quán)利要求13-23任一項(xiàng)的組合物，包含(i)50-99wt％烷氧基硅烷或烷氧基硅烷的混合物，其中所述烷氧基硅烷選自芳族官能的烷氧基硅烷，烷基烷氧基硅烷，氨基官能的烷氧基硅烷，環(huán)氧官能的烷氧基硅烷，氟官能的烷氧基硅烷，乙烯基官能的烷氧基硅烷或甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷；和(ii)1-50wt％硫代硅烷，巰基官能的烷氧基硅烷，膦酸酯化硅烷或它們的混合物。
全文摘要
一種修復(fù)因樹(shù)結(jié)構(gòu)化而性能下降的電分配電纜的方法，包括(i)向這種電纜的絞合鋁導(dǎo)線部分的空隙提供修復(fù)流體，其中所述修復(fù)流體包含烷氧基硅烷或烷氧基硅烷的混合物，所述烷氧基硅烷選自芳族官能的烷氧基硅烷，烷基烷氧基硅烷，氨基官能的烷氧基硅烷，環(huán)氧官能的烷氧基硅烷，氟官能的烷氧基硅烷，乙烯基官能的烷氧基硅烷或甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷；和(ii)向修復(fù)液體中添加硫代硅烷，巰基官能的烷氧基硅烷，膦酸酯化硅烷或其混合物，以提高鋁與腐蝕劑在高溫下接觸時(shí)的耐腐蝕性。
文檔編號(hào)H01B3/44GK1965377SQ200580018853
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2005年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月9日
發(fā)明者J·L·庫(kù)克, D·M·科薩爾, L·A·斯塔克-卡斯利 申請(qǐng)人:陶氏康寧公司