一种电缆涂刷填充用阻水材料技术领域
本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种阻水材料，尤其涉及一种电缆涂刷
填充用阻水材料。
背景技术
在电缆实际使用过程中，常常存在电缆外皮及接头因暴露在外，而受到雨水浸泡，
使得电缆电容发生变化，降低信号强度，此外还会造成电缆内部冻结，损坏光学元件。国外
大多采用机械保护和防水为目的的金属保护套或采用包覆薄金属带，但是这种电缆一旦受
到损伤水便从损伤处侵入电缆内部，从而导致大长度电缆无法正常使用。
中国专利CN101464548A提供了光缆或电缆包覆、接头用的阻水材料及其制备方
法，该材料由超吸水纤维、低熔点纤维和基础纤维或超吸水纤维、双组分纤维两种组分任意
一种，按一定比例经共混、成网、加固及分切成卷依次制成。该阻水材料是采用包覆的方法
包裹在电缆外表面，包覆的严密性直接影响阻水效果，此外，对于接头等不规则缝隙，操作
困难，材料浪费量大，因此，开发一种便于涂刷、填充的阻水材料成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种电缆涂刷填充用阻水材料，能够随意涂刷或填充，4-6小时即可
固化成型，填充在电缆接头处或涂覆在电缆外表层，且含有高吸水率吸水剂，具有更好的阻
水效果。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：
一种电缆涂刷填充用阻水材料，由以下重量份数组分组成：硅丙乳液30-40份、无机填
料8-10份、分散胶粉3-5份、吸水剂8-12份、流平剂2-4份和防冻剂1-2份；
所述硅丙乳液为有机硅氧化烷与丙烯酸酯的共聚物乳液；
所述吸水剂制备方法包括如下步骤：
(1) 将玉米淀粉加入水中，并于65-80℃糊化30-50分钟后，向反应容器中继续加入
20wt%丙烯酸-水溶液和引发剂，保温反应2-4小时后，加入三元胺，继续反应0.5-1小时后，
冷却至室温，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液A；引发剂引发淀粉产生淀粉自由基，并与丙
烯酸自由基发生聚合反应，制得丙烯酸接枝改性淀粉，再加入三元胺，可与丙烯酸的羧基发
生缩合反应，从而形成交联网络结构，增加吸水剂的强度和保水性。
(2) 向步骤(1)所得溶液A中加入β-环糊精水溶液，于800-1000转/分钟搅拌速度
下搅拌20-30分钟后，将凝胶冷冻干燥，粉碎，过筛得所需高强度高吸水率吸水剂。β-环糊精
能包覆在淀粉接枝物的表面，形成一定的核壳结构，从而进一步提高吸水剂的保水性。β-环
糊精包覆过程中的搅拌速度和时间也是影响包覆均匀度和分子链长度的重要因素，搅拌速
度过慢，搅拌时间过短，则包覆均匀度差，吸水剂分散不均匀，易团聚；搅拌速度过快，搅拌
时间过长，则易导致聚合物分子链断裂，吸水剂强度降低。
作为优选，所述无机填料为硅烷偶联剂处理的蒙脱土、高岭土或凹凸棒土。
作为优选，所述防冻剂为乙二醇或丙二醇。
作为优选，所述流平剂为聚二甲基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷。
作为优选，步骤(1)中所述三元胺为二乙烯三胺或三(2-氨乙基)胺，需选择水溶性
三元胺。
作为优选，步骤(1)中所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。
作为优选，步骤(1)中所述玉米淀粉和水的质量比为1:10-15。
作为优选，步骤(1)中所述玉米淀粉、丙烯酸-水溶液、引发剂和三元胺的质量比为
1：1.25-2.5:0.03-0.05:0.1-0.3。
作为优选，步骤(2)中所述β-环糊精水溶液的质量浓度为15-20%。
作为优选，步骤(2)中所述溶液A和β-环糊精水溶液的质量比为1:3-5。
本发明的有益效果为：
1、本发明所提供的阻水材料，可以通过涂刷、填充的方法包覆在电缆外表面或接头处，
与电缆紧密接触，避免因包覆不严密导致渗水，从而影响电缆使用，所述阻水材料包含高分
子吸水剂，吸水率高，阻水效果更佳。
2、本发明所采用的吸水剂，采用丙烯酸接枝改性淀粉，与硅丙乳液具有良好的相
容性，减少吸水剂析出，使得阻水涂刷层更为致密。
3、无机填料的加入一方面能提高阻水材料的流动性，另一方面也能提高其吸水
性。
4、本发明所采用的吸水剂，在制备过程中，加入三元胺交联剂，使得吸水剂形成交
联网络结构，吸水率更高，保水性更好，且能提高吸水后凝胶的强度，最后采用β-环糊精包
埋丙烯酸接枝改性淀粉，从而进一步提高吸水剂的保水性。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1
(1) 将10g玉米淀粉加入100g水中，并于70℃糊化40分钟后，向反应容器中继续加入
20g 20wt%丙烯酸-水溶液和0.3g过硫酸钾，保温反应3小时后，加入2g二乙烯三胺，继续反
应1小时后，冷却至室温，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液A；
(2) 取50g溶液A加入三口瓶中，再加入200g 15wt%β-环糊精水溶液，于800转/分钟搅
拌速度下搅拌30分钟后，将凝胶取出经冷冻干燥，粉碎，过筛得7.8g吸水剂。
(3) 电缆涂刷填充用阻水材料由以下重量份数组分组成：硅丙乳液35份、硅烷改
性蒙脱土8份、分散胶粉4份、吸水剂10份、聚二甲基硅氧烷2份和乙二醇1份；
所述硅丙乳液为有机硅氧化烷与丙烯酸酯的共聚物乳液。
实施例2
(1) 将10g玉米淀粉加入120g水中，并于65℃糊化50分钟后，向反应容器中继续加入
12.5g 20wt%丙烯酸-水溶液和0.1g过硫酸钾，保温反应2小时后，加入1g二乙烯三胺，继续
反应0.5小时后，冷却至室温，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液A；
(2) 取50g溶液A加入三口瓶中，再加入150g 20wt%β-环糊精水溶液，于900转/分钟搅
拌速度下搅拌25分钟后，将凝胶取出经冷冻干燥，粉碎，过筛得8.2g吸水剂。
(3) 电缆涂刷填充用阻水材料由以下重量份数组分组成：硅丙乳液30份、硅烷改
性高岭土9份、分散胶粉3份、吸水剂8份、聚甲基苯基硅氧烷3份和丙二醇2份；
所述硅丙乳液为有机硅氧化烷与丙烯酸酯的共聚物乳液。
实施例3
(1) 将10g玉米淀粉加入150g水中，并于80℃糊化30分钟后，向反应容器中继续加入
25g 20wt%丙烯酸-水溶液和0.2g过硫酸铵，保温反应4小时后，加入3g三(2-氨乙基)胺，继
续反应0.8小时后，冷却至室温，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液A；
(2) 取50g溶液A加入三口瓶中，再加入250g 18wt%β-环糊精水溶液，于1000转/分钟搅
拌速度下搅拌20分钟后，将凝胶取出经冷冻干燥，粉碎，过筛得7.5g吸水剂。
(3) 电缆涂刷填充用阻水材料由以下重量份数组分组成：硅丙乳液40份、硅烷改
性高岭土10份、分散胶粉5份、吸水剂12份、聚甲基苯基硅氧烷4份和丙二醇1.5份；
所述硅丙乳液为有机硅氧化烷与丙烯酸酯的共聚物乳液。
采用与实施例1(1)和(2)相同的操作方法制备吸水剂，考察三元胺和β-环糊精对
吸水剂吸收性能影响，具体如下：
比较例1
(1) 将10g玉米淀粉加入100g水中，并于70℃糊化40分钟后，向反应容器中继续加入
20g 20wt%丙烯酸-水溶液和0.3g过硫酸钾，保温反应4小时后，冷却至室温，得含丙烯酸接
枝改性淀粉的溶液A；
(2) 取50g溶液A加入三口瓶中，再加入200g 15wt%β-环糊精水溶液，于800转/分钟搅
拌速度下搅拌30分钟后，将凝胶取出经冷冻干燥，粉碎，过筛得7.4g吸水剂。
比较例2
将10g玉米淀粉加入100g水中，并于70℃糊化40分钟后，向反应容器中继续加入20g
20wt%丙烯酸-水溶液和0.3g过硫酸钾，保温反应3小时后，加入2g二乙烯三胺，继续反应1小
时后，冷却至室温，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液A，将溶液A过滤，冷冻干燥，粉碎，过筛
得7.2g吸水剂。
吸水剂性能测定：
1、吸水率测定：
取2g实施例1-3、比较例1-2所得吸水剂加入去离子水中，十分钟后取出水凝胶，吸干其
表面水分，称取水凝胶重量，通过计算吸水前后，吸水剂的质量增加率即为该吸水剂的吸水
率。
2、保水性测定：
将5g实施例1-3、比较例1-2所得吸水剂加入2000g去离子水中，控制吸水时间以得到吸
水率相同的凝胶，取质量为M1的凝胶置于室温下7天后，再测定凝胶质量为M2，计算保水率为
M2/M1*100%。
所得测定结果见表1：
表1：
通过表1可以看出，三元胺交联剂的加入能提高吸水剂的吸水率和凝胶压缩强度，β-环
糊精的加入能提高吸水剂的保水性能，所制得阻水材料的阻水效果更好。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的
限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。