Кабельный кожух, уплотненный инжекцией клея с низкой поверхностной энергией

 

Сущность изобретения: кожух для кабельного сростка включает корпус, имеющий уплотненные вместе совмещаемые поверхности. Концевая заделка в кожухе имеет отверстие для размещения кабеля. Концевая заделка уплотнена относительно корпуса кожуха с помощью клеевого соединения. В концевой заделке выполнено инжекционное окно для клея. Окно предназначено для подачи клея, инжектированного в концевую заделку, с целью склеивания поверхностей концевой заделки и размещенного в ней кабеля в уплотненный узел. Применяют клей с низкой поверхностной энергией на основе акриловых мономеров с органобораноаминовыми комплексами. Технический результат - удобство монтажа и увеличение плотности уплотнения. 4 с. и 36 з.п.ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится вообще к герметизации кожуха кабельного сростка при помощи клея с низкой поверхностной энергией, а именно к инжекции клея в концевые заделки, используемые с такими кожухами.

Известны различные способы соединения или сращивания концов кабелей связи. При выполнении сращивания рассматриваются такие важные вопросы, как применение совместимых материалов, число сращиваемых кабелей, тип сращенного кабеля - подземный, подводный или воздушный, требуемый для выполнения соединения источник тепла, т.е. горючие газы, требуется ли открывать и переделывать сросток без размыкания рабочих цепей, будет ли соединение достаточно механически прочным и оправдает ли оно затраты.

Кабели связи обычно состоят из пучка проводов, окруженного прочной металлической оболочкой для обеспечения механической прочности и защиты от помех и наружным защитным покрытием, выполненным обычно из материала с низкой поверхностной энергией, такого как полиэтилен. При сращивании и повторном соединении таких кабелей особое значение имеют прочность и целостность вновь соединенного кабеля. Для того, чтобы плотно охватить кабельный сросток, используют оболочку или кожух. Кожух обычно изготовливают из материала с низкой поверхностной энергией.

Одна из постоянных проблем при использовании кожухов кабельных сростков заключается в необходимости обеспечения полного уплотнения сростка или кожуха. Многие известные кожухи кабельных сростков предполагают уплотнение с помощью сложных наборов из гаек и болтов, зажимов, прокладок и термоусаживаемых трубок, а также заливку гелей и полимеров, применяемых в разных комбинациях. Помимо того, что такие способы герметизации требуют достаточно длительного времени для сборки компонентов, полученные герметичные узлы часто протекают и разрушаются, особенно вдоль линий уплотнения. Эта проблема усугубляется для концевой заделки, в которой кожух герметизируют относительно кабельной оболочки, когда даже незначительный дефект может привести к проникновению влаги по кабельной оболочке или внутренней поверхности кожуха. Нарушение полного (герметичного) уплотнения может также быть особенно опасным для кожухов, находящихся под повышенным давлением. Иногда в такие кожухи требуется входить повторно, а затем опять сращивать их. Однако обычно для повторного входа в кожух требуется нарушить концевую заделку, которая уплотнена по отношению к кабелю и кожуху. Поэтому возникает острая проблема повторного уплотнения после повторного входа в кожух.

Несмотря на то, что прочность таких уплотнений можно повысить за счет применения клеев, полученные клеевые соединения обычно недостаточно прочны вследствие низкой поверхностной энергии материала кожуха, концевых заделок и кабелей, обычно изготовленных из полиэтилена. Концевые заделки можно выполнять соединением сплавлением или с использованием горячих расплавов в качестве альтернативных связующих материалов. Горячий расплав помещают между проводами высокого сопротивления, и провода нагревают для образования соединения между поверхностями кабелей и концевой заделки. Соединение при помощи горячего расплава можно использовать с разными материалами концевой заделки, в частности с пенистыми материалами, эластомерами и термопластиками, однако прочность соединения при этом будет меньше, чем при соединении сплавлением.

Клеевое соединение или достижение адгезии покрытий к полимерным материалам с низкой поверхностной энергией достаточно сложная технологическая проблема, сопряженная с внедрением таких материалов в промышленность. Известно множество описаний проблем, связанных с клеевым соединением поверхностей с низкой энергией. Трудность клеевого соединения таких материалов следует, отчасти, из того, что эти материалы можно определить как "ван-дер-ваальсовы" твердые тела. То есть первичная сила для когезии, которая действует между полимерными цепями, возникает за счет ван-дер-ваальсовых, или "дисперсных" сил. Прочность материалов с низкой поверхностной энергией обеспечивается переплетениями молекулярных цепей, сшиванием, кристаллизацией или сочетаниями перечисленных процессов. Поверхностная энергия полимера определяется силами, удерживающими цепи вместе, и поэтому является низкой для таких материалов. К примерам полимеров с низкой поверхностной энергией относятся политетрафторэтилен, полиэтилен, полипропилен, кремнийорганические соединения и т.д.

Одно из условий клеевого соединения заключается в том, что клей должен находиться в тесном контакте с основой. Т.е. клей должен полностью "смочить" основу. Полимеры с низкой поверхностной энергией трудно поддаются смачиванию полярными жидкостями, т.к. полярные жидкости имеют поверхностную энергию выше, чем поверхностная энергия основы. Большинство высокопрочных клеев представляет собой полярные материалы, и, следовательно, их поверхностная энергия слишком высока для смачивания поверхности большинства полимеров. Если поверхность не полностью смочена клеем, риск образования пустот на границе раздела двух поверхностей и, следовательно, получения менее прочного соединения существенно повышается.

Другим условием клеевого соединения является то, что поверхность должна быть свободна от слабых пограничных слоев. Выпускаемые промышленностью пластики обычно содержат достаточное количество таких добавок, как стабилизаторы и агенты регулирования потока. Кроме того, в материалах, полученных радикальной полимеризацией, имеется значительная доля полимера с низким молекулярным весом, дополняющая долю полимера с высоким молекулярным весом. В общем случае эти фракции с низким молекулярным весом просачиваются сквозь поры на поверхность и образуют слабые пограничные слои. Эти слои следует удалить, иначе не удастся эффективно соединить пластик или нанести на него покрытие.

Известно большое число научных и технологических разработок по подготовке поверхности пластиков с низкой поверхностной энергией для клеевого соединения или покрытия. К разработанным способам относятся огневая обработка, обработка коронным разрядом, плазменная обработка, окисление озоном, окисление окисляющими кислотами, травление распылением, а также покрытие материалами с более высокой поверхностной энергией. Последний способ известен также как "грунтовка" и может быть предварен одним из физических способов (например, обработка коронным разрядом), чтобы добиться хорошего прилипания грунтового слоя к поверхности.

В общем случае способы обработки поверхности, описанные выше, позволяют повысить поверхностную энергию полимера и(или) устранить слабые пограничные слои, а также увеличить шероховатость поверхности. Поверхностную энергию этих пластиков обычно увеличивают вводом в поверхность оксидированных присадок. Устранить слабые пограничные слои можно сшиванием и(или) абляцией просочившихся фракций. Обычно достигается компромисс между процессом окисления и процессом удаления слабых пограничных слоев, поскольку излишне оксидированные материалы могут сами образовывать слабый пограничный слой.

Лишь несколько способов из описанных в литературе полезны для широкого ряда пластиков. Способ обработки или средство грунтовки обычно достаточно специфичны для каждого типа пластика. Обычный пользователь клеевого соединения сталкивается с жесткими ограничениями, поскольку многие физические способы обработки поверхности требуют значительных капиталовложений. Таким образом, существует потребность в простом, удобном в пользовании способе клеевого соединения, при помощи которого можно было бы выполнить склеивание (без грунтовки) с разнообразными пластиками, включающими те, которые классифицированы как пластики "с низкой поверхностной энергией".

Уже давно возникла потребность в производительных, действенных средствах для клеевого соединения пластиковых основ с низкой поверхностной энергией, таких как полиэтилен и полипропилен, для сборки и ремонта кожухов кабельных сростков. Обычно операции сборки и ремонта выполняются в полевых условиях. Следовательно, давно существует острая необходимость в простом, удобном в пользовании клее, при помощи которого можно было бы быстро и эффективно склеить вместе совмещаемые поверхности кожуха кабельного сростка, а также приклеить кабели связи к концевым заделкам, а концевые заделки - к кожуху.

Несмотря на то, что полезные свойства клея, способного склеивать пластики с низкой поверхностной энергией, очевидны, коммерческий эффект от применения такого клея был бы существенно выше, если бы компоненты клея были объединены в удобном для смешивания соотношении и их можно было бы без особых затрат доставить на место проведения работ и удобным способом нанести на склеиваемые поверхности при помощи стандартных распределителей клеев без трудоемкого предварительного смешивания разных составляющих. Таким образом, существует потребность не только в клее, способном склеивать пластики с низкой поверхностной энергией, но и в клее, который был бы предварительно смешан и который можно было бы удобным способом доставить на рабочее место и использовать без ухудшения стабильности при хранении и характеристик материала.

К сожалению, подходящее решение проблем, связанных с удобством монтажа, целостности и прочности уплотнения, не было найдено в известных способах. Поэтому желательно получить способ и устройство для уплотнения кожухов кабельных сростков при помощи клея с низкой поверхностной энергией. Крайне желательно также инжектировать клей для приклеивания кожуха к концевым заделкам, а концевых заделок - к кабелю, и обеспечить дополнительно устройство для инжекции клея, чтобы повторный вход в кожух не нарушал целостность уплотнения кабеля, концевой заделки и кожуха.

Настоящее изобретение предлагает устройство и способ уплотнения кожухов кабельных сростков с помощью клея с низкой поверхностной энергией путем инжекции клея в концевые заделки. С этой целью концевая заделка для кожуха кабельного сростка содержит собственно заделку с отверстием для размещения кабеля и инжекционным окном для клея. Окно служит для подачи инжектированного клея, чтобы склеить поверхности концевой заделки и введенного кабеля в целях получения уплотненного узла.

Принципиальное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что система кожуха концевой заделки позволяет уплотнять кабели разных диаметров для новых конструкций и известных вариантов применения. Эта система позволяет также осуществлять повторный вход в кожух без нарушения концевых заделок. Прочность клеевого соединения в области окна в концевой заделке повышена практически до прочности исходного материала. Этим настоящее изобретение отличается от известных устройств, для которых требуется использовать дополнительное оборудование, позволяющее противостоять растяжению, изгибу и вибрации.

На фиг. 1 показана изометрическая проекция примера осуществления с концевой заделкой по типу обертывания согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2 изображено поперечное сечение вдоль линии 2-2 на фиг. 1, показанное с торца.

На фиг. 3 показана изометрическая проекция, иллюстрирующая пример осуществления концевой заделки по типу обертывания, обмотанной вокруг кабеля согласно настоящему изобретению.

На фиг. 4 показано продольное сечение примера осуществления концевой заделки по типу обертывания, обмотанной вокруг кабеля согласно настоящему изобретению.

На фиг. 5 показана изометрическая проекция, иллюстрирующая пример осуществления кожуха кабельного сростка для использования с концевой заделкой по типу обертывания согласно настоящему изобретению.

На фиг. 6 показана изометрическая проекция в разрезе, иллюстрирующая пример осуществления кабельного сростка, имеющего концы, проходящие через концевые заделки по типу обертывания согласно настоящему изобретению.

На фиг. 7 показана изометрическая проекция в разрезе, частично иллюстрирующая пример осуществления кожуха кабельного сростка согласно настоящему изобретению.

На фиг. 8 показана изометрическая проекция варианта кожуха кабельного сростка согласно настоящему изобретению.

На фиг. 9 показано перспективное изображение с пространственным разделением деталей, частично иллюстрирующее пример осуществления оболочки кожуха кабельного сростка и концевую заделку согласно настоящему изобретению.

На фиг. 10 показано перспективное изображение с пространственным разделением деталей, иллюстрирующее пример осуществления корпуса концевой заделки согласно настоящему изобретению.

На фиг. 11 показано продольное сечение, иллюстрирующее пример осуществления концевой заделки согласно настоящему изобретению.

На фиг. 12 показан поперечный разрез, иллюстрирующий пример осуществления фланца кожуха согласно настоящему изобретению.

На фиг. 13 также показан поперечный разрез, иллюстрирующий пример осуществления фланца кожуха согласно настоящему изобретению.

На фиг. 14 показано частичное перспективное изображение с пространственным разделением деталей, иллюстрирующее пример осуществления кожуха кабельного сростка и концевую заделку согласно настоящему изобретению.

На фиг. 15 показан частичный продольный разрез, иллюстрирующий пример осуществления концевой заделки согласно настоящему изобретению.

На фиг. 16 показано перспективное изображение с пространственным разделением деталей, иллюстрирующее пример осуществления корпуса концевой заделки согласно настоящему изобретению.

На фиг. 17 показана изометрическая проекция, иллюстрирующая пример осуществления корпуса концевой заделки согласно настоящему изобретению.

На фиг. 18 показана частичная изометрическая проекция примера осуществления кожуха и концевой заделки согласно настоящему изобретению.

На фиг. 19 показано продольное сечение примера осуществления концевой заделки согласно настоящему изобретению.

На фиг. 20 показана изометрическая проекция примера осуществления концевой заделки, выполненной с регулируемыми шайбами.

На фиг. 21 показан разрез вдоль линии 21-21 фиг. 20.

На фиг. 22 показана изометрическая проекция примера осуществления кожуха кабельного сростка с проводами высокого сопротивления для отверждения клея.

На фиг. 23 показана изометрическая проекция примера осуществления кожуха кабельного сростка с пружинными зажимами, установленными на фланцах.

На фиг. 24 изображено поперечное сечение, показанное с торца, примера осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующее использование инструмента для снятия пружинных зажимов.

Согласно фиг. 1, на которой показана изометрическая проекция концевой заделки, вообще обозначенной позицией 15, изготовленной из полиолефинового эластомерного материала и содержащей корпус 18, включающий сердечник 20 и хвостовик 22. Сердечник 20 выполнен круглой формы и имеет множество отверстий 24, определенных дугообразными стенками 25, проходящими между парой противоположных торцов 26. Стенки 25 начинаются и заканчиваются на внешней периферической поверхности 30 сердечника 20, для образования щелевидных отверстий, сообщающихся с отверстиями 24, что позволяет размещать в сердечнике 20 бесконечные кабели или провода. Внутренняя поверхность 32 хвостовика 22 проходит от одного из отверстий 24 практически по касательной к стенке 25 и от позиции у щелевого отверстия. Хвостовик 22 имеет практически равномерные толщину и поперечное сечение по всей длине до свободного конца 36, где его толщина начинает уменьшаться или сужаться до свободного конца для образования плавного перехода к внешней поверхности 34 хвостовика, после того как внутренняя поверхность 32 обернется вокруг периферической поверхности 30 сердечника 20 и незакрытой части, если таковая имеется, провода или кабеля, размещенного в каждом из отверстий 24. В сердечнике 20 выполнено инжекционное окно 40.

Хвостовик 22, показанный на фиг. 2, содержит канавку 32a для клея, выполненную вдоль его внутренней поверхности 32. Кроме того, хвостовик 22 содержит канавку 34a для клея, выполненную вдоль его внешней поверхности 34. Во внешней поверхности 34 сформирована пара прорезей 34b и 34c под кабельные обвязки. Прорези 34b и 34c проходят параллельно канавке 34a на его противоположных сторонах.

Концевая заделка 15, показанная на фиг. 3, содержит кабель 42, проходящий через одно из отверстий 24. Отверстия 24, через которые не требуется пропускать кабели (в случае, когда число кабелей меньше числа отверстий), могут быть закупорены обычным способом или выполнены с установленной в них пробкой 27, которую можно удалить, чтобы открыть отверстие 24, когда возникнет необходимость пропустить кабель. Концевая заделка 15 обернута вокруг кабеля 42 за счет того, что хвостовик 22 намотан на сердечник 20 Инжекционное окно 40 (фиг. 3 и 4) служит для подачи клея 44, инжектированного в корпус 18, к канавке 32a для клея, чтобы склеить совмещаемые поверхности концевой заделки 15 и внешнюю поверхность 42a кабеля 42 в уплотненный узел. Таким образом, когда хвостовик 22 обернут вокруг сердечника 20 после ввода в него кабеля 42, внутренняя поверхность 32 хвостовика 22 взаимодействует с поверхностью 30 сердечника 20, а по мере того, как хвостовик 22 продолжает наматываться, внутренняя поверхность 32 взаимодействует с внешней поверхностью 34 хвостовика 22. Канавка 32a для клея совмещается с канавкой 34a и перекрывает ее, в результате чего клей, поданный в канавку 32a, поступает в канавку 34a там, где канавки 34a, 32a перекрываются. Однако на крайнем внешнем витке хвостовика 22 канавка 34a не перекрывается канавкой 32a, вследствие чего в крайнюю внешнюю канавку 34a клей не подается, как описано выше. Инжекцию клея 44 в окно 40 можно выполнить при помощи стандартного аппликатора 46, содержащего предварительно смешанные компоненты, образующие клей 44. Клей 44, как описано здесь, легко соединяется с пластиками с низкой поверхностной энергией и представляет собой акриловый мономер, включающий органобораноаминовые комплексы. Кабельные обвязки (не показаны) можно намотать в прорези 34b, 34c для удерживания хвостовика 22 обернутым вокруг сердечника 20 на время отверждения клея 44.

Удлиненная трубчатая оболочка 48 кожуха кабельных сростков (фиг. 5) изготовлена из полиэтиленового материала и имеет продольную прорезь 50, проходящую по всей длине от первого торца 48a до второго торца 48b. Канал 52 проходит по существу по длине внешней поверхности 54 оболочки 48 и имеет два перпендикулярных удлинения - 52a и 52b. Канал 52 имеет открытую кромку 56, видную в разрезе на фиг. 7, проходящую вдоль внутренней поверхности 58 оболочки 48, а также пару инжекционных окон 60, сообщающихся с каналом 52 и удлинениями 52a, 52b канала (не показаны на фиг. 7). Диаметр оболочки 48 можно отрегулировать до практически сжатого. В результате часть внешней поверхности 54 взаимодействует с частью внутренней поверхности 58 вблизи прорези 50, так что открытая кромка 56 инжекционного канала 52 примыкает к внешней поверхности 54 оболочки 48.

Кабельный сросток 62, выполненный в кабеле 42 (фиг. 6), содержит пару пространственно разнесенных концевых заделок 15, описанных выше. Канавки 34a выполнены во внешней поверхности 34 хвостовика 22. Оболочку 48 закрепляют на кабельном сростке 62 (фиг. 8) таким образом, что торцы 48a и 48b оболочки 48 входят в контакт с концевыми заделками 15. Клей 44, инжектированный аппликатором 46 в канал 52 через одно из окон 60, входит в контакт с поверхностью 54 и протекает в удлинения 52a, 52b через инжекционное окно, служащие для подачи клея 44 в канавку 34a. Для поддержания оболочки 48 в контакте с концевыми заделками 15 на время отверждения клея 44 вокруг оболочки 48 можно выполнить две обвязки 64.

Кожух кабельного сростка (фиг. 9) включает корпус 66 с симметрично выполненными верхней частью 68 и нижней частью 70. Верхняя часть 68 содержит практически прямоугольную оболочку 72 с непрерывным фланцем 74. Полукруглое отверстие 76, выполненное на противоположных краях оболочки 72, но показанное только на крае 72a, имеет дугообразную часть 74a непрерывного фланца 74. Аналогично, нижняя часть 70 имеет практически прямоугольную форму, но показана лишь частично. Нижняя часть 70 имеет практически прямоугольную оболочку 78 с непрерывным фланцем 80. Полукруглое отверстие 82, выполненное на противоположных краях оболочки 78, но показанное только на крае 78a, имеет дугообразную часть 80a непрерывного фланца 80. Фланцы 74, 80 имеют непрерывные канавки 74b, 80b соответственно. Фланцы 74, 80 имеют такую форму, что при их взаимном контакте канавки 74b, 80b, ответно смыкаются, когда верхнюю часть 68 устанавливают вместе с нижней частью 70 для образования корпуса 66 кожуха. При этом в результате совмещения дугообразных частей 74a, 80a при соединении краев 72a, 78a образуется практически круглое отверстие. Кроме того, как показано выше, аналогичное отверстие (не показано) образуется на противоположном краю корпуса 66. В каждом из противоположных краев может быть выполнено множество отверстий.

Корпус 84 концевой заделки (фиг. 9 и 10), частично входящий в верхнюю часть 68 и частично в нижнюю часть 70, содержит верхнюю втулку 86 и нижнюю втулку 88. Втулки 86, 88 полукруглой формы имеют соответствующие фланцы 86a, 88a. Верхняя втулка 86 имеет также инжекционное окно 90. При соединении втулок 86, 88 (фиг. 10, 11) образуется цилиндр 91 с круглой внешней поверхностью 92 и круглой внутренней поверхностью 94, образующими полость 96 с противоположными кольцевыми отверстиями 98, 100. Каждое из кольцевых отверстий 98, 100 содержит регулируемую уплотнительную шайбу 102, установленную внутри отверстия для закрытия полости 96. Шайба 102 состоит из множества концентрических колец, выборочно удаляемых для обеспечения соответствия разным диаметрам кабелей, проходящих через отверстие. Кабель 42 можно пропустить через пространственно разнесенные шайбы 102, установленные в корпусе 84 концевой заделки. Полость 96 можно при помощи аппликатора 46 заполнить клеем 44, вводимым через окно 90. Верхнюю часть 68 и нижнюю часть 70 (фиг. 9) можно уплотнить вместе при помощи прокладки, установленной в совмещаемые канавки 74b, 80b. При помощи клея 44 втулки 86, 88 концевых заделок, шайбы 102 и кабель 42 склеиваются в уплотненный узел. Кроме того, клей 44 приклеивает корпус 84 концевой заделки в отверстии, образованном дугообразными частями 74a, 80a, благодаря наличию паза 75, позволяющего клею 44 вытекать из полости 96. Это происходит благодаря тому, что клей легко соединяется с пластиками с низкой поверхностной энергией, из которых изготовлены корпус 66 кожуха кабельного сростка, корпус 84 концевой заделки, шайбы 102 и наружная оболочка 42a кабеля 42.

В другом примере осуществления изобретения верхнюю часть 68 и нижнюю часть 70 можно соединить с уплотнением при помощи многосекционного уплотнительного кожуха (фиг. 12 и 13). В этом примере фланцы 74, 80 могут содержать двухканальную канавку для клея, через которую можно осуществить доступ внутрь корпуса кожуха. При этом клей 44 вводят в первую, или наружную, канавку 104 для склеивания фланцев 74, 80 вместе. Если требуется повторный вход, то фланцы 74, 80 можно обрезать по насечкам 106, удалив таким образом склеенную часть фланцев 74, 80. После завершения работы клей 44 подают во вторую, или внутреннюю, канавку 108, и фланцы 74, 80 вновь склеиваются вместе.

Другой кожух кабельных сростков (фиг. 14 и 15) включает корпус 110 с верхней частью (не показана) и нижней частью 112. В примере осуществления изобретения, показанном на фиг. 14, отверстие или отверстия для концевых заделок кабеля выполнены только в нижней части 112. В другом случае верхняя и нижняя части корпуса 110 кожуха симметричны. Нижняя часть 112 имеет практически прямоугольную форму (показана лишь частично). Нижняя часть 112 имеет прямоугольную часть 114 с непрерывным фланцем 116. На противоположных краях части 114 выполнена пара полукруглых отверстий 118 (показано только отверстие на крае 114a), каждое из которых имеет дугообразную часть 120, заканчивающуюся на фланце 116 и содержащую пару пространственно разнесенных параллельных буртиков 122. Вкладыш 124 с окном имеет полукруглую дугообразную часть 124a и два параллельных разнесенных буртика 126. Кроме того, вкладыш 124 с окном имеет плоскую поверхность 128, так что, когда вкладыш 124 установлен в отверстии 118 и буртики 126 входят в зацепление с буртиками 122, плоская поверхность 128 устанавливается заподлицо с поверхностью 116a фланца 116. При установке вкладыша 124 в отверстие 118 образуется корпус 125 концевой заделки, имеющий цилиндрическую полость 130 (фиг. 15) с круглыми открытыми краями 132. Пара пространственно разнесенных регулируемых шайб 134, описанных выше, установлена в круглых открытых краях 132, чтобы закрыть полость 130. Кабель 42 можно пропустить через пространственно разнесенные шайбы 134, установленные в корпусе 125 концевой заделки. Полость 130 можно заполнить клеем 44 при помощи аппликатора 136 через инжекционное окно 138 для клея, выполненное во вкладыше 124. Корпус 110 кожуха можно плотно закрыть либо прокладками, либо клеем 44, как описано выше. Клей 44 склеивает вкладыш 124 в отверстии 118 вместе с шайбами 134 и кабелем 42 в уплотненный узел. Это происходит благодаря тому, что клей 44 легко соединяется с пластиками с низкой поверхностной энергией, из которых изготовлены корпус 110 кожуха кабельного сростка, корпус 125 концевой заделки, шайбы 134 и наружная поверхность 42a кабеля 42.

Другая концевая заделка (фиг. 16), используемая с нижней частью 140 корпуса кожуха кабельного сростка, установлена в дугообразном полукруглом отверстии 142, имеющем канавку 143 для клея вблизи фланца 144. В этом примере корпус 146 концевой заделки содержит верхнюю часть 148 и нижнюю часть 150. Верхняя часть 148 имеет канавку 149 для подачи клея в канавку 143. Верхняя часть 148 имеет плоскую поверхность 152, так что, когда корпус 146 концевой заделки установлен в полукруглое отверстие 142 (фиг. 17), плоская поверхность 152 устанавливается заподлицо с поверхностью 144a фланца 144.

При установке корпуса 146 концевой заделки в полукруглое отверстие 142 образуется цилиндрическая полость 154 (фиг. 16) с кольцевыми открытыми торцами 156. Пара пространственно разнесенных регулируемых шайб 158, описанных выше, установлена в кольцевых открытых торцах 156, чтобы закрыть полость 154. Кабель 42 можно пропустить через пространственно разнесенные шайбы 158, установленные в корпусе 146 концевой заделки. Полость 154 можно заполнить клеем 44 через инжекционное окно 160, выполненное в верхней части 148. Верхнюю часть (не показана) корпуса кожуха кабельного сростка можно плотно соединить с нижней частью 140 либо при помощи прокладок, либо при помощи клея 44, как показано выше. Клей 44 склеивает верхнюю часть 148 и нижнюю часть 150 корпуса 146 концевой заделки в полукруглом отверстии 142 вместе с шайбами 158 и кабелем 42 в уплотненный узел. Это происходит благодаря тому, что клей 44 легко соединяется с пластиками с низкой поверхностной энергией, из которых изготовлены корпус 140 для кожуха кабельного сростка, корпус 146 концевой заделки, шайбы 158 и наружная оболочка 42a кабеля 42.

Еще одна концевая заделка (фиг. 18), используемая с нижней частью 162 корпуса кожуха кабельного сростка, включает цилиндрический корпус 164 концевой заделки, выполненный на одном крае 162a нижней части 162. Кроме того, аналогичный корпус концевой заделки (не показан) выполнен на противоположном крае нижней части 162. Цилиндрический корпус 164 концевой заделки образует цилиндрическую полость 166 (фиг. 19), имеющую кольцевые открытые торцы 168. Пара пространственно разнесенных регулируемых шайб 170, описанных выше, установлена в круглых открытых краях 168 для закрытия полости 166. Кабель 42 можно пропустить через пространственно разнесенные шайбы 170, установленные в корпусе 164 концевой заделки. Полость 166 можно заполнить клеем 44, вводимым при помощи аппликатора 174 через инжекционное окно 172, выполненное в цилиндрическом корпусе 164. Верхнюю часть (не показана) корпуса кожуха кабельного сростка можно плотно соединить с нижней частью 162 либо при помощи прокладок, либо при помощи клея 44, как показано выше. Клей 44, введенный в инжекционное окно 172, склеивает шайбы 170 и кабель 42 в уплотненный узел. Это происходит благодаря тому, что клей 44 легко соединяется с пластиками с низкой поверхностной энергией, из которых изготовлены часть 162 корпуса кожуха кабельного сростка, шайбы 170 и наружная поверхность 42a кабеля 42.

Еще один корпус 180 концевой заделки (фиг. 20) сочетает регулируемую шайбу 182 и инжекционное окно 184 для клея. Шайба 182 имеет цилиндрическую наружную оболочку 186. От сердечника 188 шайбы отходит множество регулируемых концентрических колец 182a, 182b и 182c, которые можно выборочно удалить для подгонки к диаметру пропускаемого через них кабеля 42. Выбранное кольцо шайбы удаляется для подгонки к диаметру пропускаемого кабеля 42. Инжекционное окно 184 проходит от наружной оболочки 186 через кольца 182a, 182b и 182c, охватывающие сердечник 188. Как следует из фиг. 21, пара пространственно разнесенных уплотнительных шайб 190 имеет размер, достаточный для взаимодействия с наружной поверхностью 42a кабеля 42, а также с внутренней поверхностью 192 кольца 182c. При этом клей 44, введенный в окно 184, протекает в полость 194, образованную кабелем 42, шайбами 190 и внутренней поверхностью 192 кольца 182c. Введенный таким образом клей склеивает корпус 180 концевой заделки, кабель 42 и шайбы 190 в уплотненный узел. Это происходит благодаря тому, что клей 44 легко соединяется с пластиками с низкой поверхностной энергией, из которых изготовлены корпус 180 концевой заделки, шайбы 190 и наружная поверхность 42a кабеля 42. Корпус 180 концевой заделки можно уплотнить, например, при помощи клея 44, введенного в цилиндрическую полость, аналогичную полости, обозначенной позицией 166 на фиг. 19.

Клеевые соединения не нашли широкого применения в промышленности услуг и средств связи, главным образом, вследствие медленного отверждения клеев при низких температурах. Для эффективного решения этой проблемы была выработана концепция применения резистивного нагревательного элемента 200 (фиг. 22) вместе с клеем 44. Такая методика подразумевает использование резистивного нагревательного элемента 200, запитываемого от переносного источника электроэнергии, что способствует отверждению шва клея 44 на совмещаемой поверхности 202 совмещаемого фланца 204 одной половины корпуса 206 кожуха кабельного сростка (другая половина корпуса 206 не показана). Такая структура аналогична показанной на фиг. 12 и 13. Клей 44 (фиг. 22) и нагревательный элемент 200 могут распространяться вдоль полукруглых частей 208 фланца 204 для уплотнения кабелей. Таким образом, если обе части корпуса 206 совмещены и уплотнены вместе на фланце 204, кабели также можно уплотнить в частях 208 корпуса 206 кожуха.

Теоретически, для ускорения отверждения клея 44 можно использовать резистивный нагревательный элемент 200 любой формы. При этом элемент 200 вводят в фланец 204, в поверхность 202 фланца 204 или в шов клея 44. Отверждение клея 44 можно существенно ускорить, используя источник постоянного тока (не показан) и нихромовый нагревательный элемент 200.

Как было показано выше, прокладки часто используют для уплотнения соединения между половинами корпуса кожуха. Это выполняется путем ввода прокладки между совмещаемыми фланцами такого кожуха. Герметизация имеет важное значение, поскольку кожухи часто эксплуатируются в неблагоприятной окружающей среде, подвергаясь воздействию влаги и вредных веществ. Поэтому решающее значение имеет воздухо- и влагонепроницаемое уплотнение. Уплотнительные прокладки наиболее часто используются в кожухах кабельных сростков с удобным повторным входом. При повторном входе внутрь таких кожухов не нарушается целостность используемых кабелей. Такие кожухи кабельных сростков часто уплотняют мастикой или цельной прокладкой, устанавливаемой по периметру. Часто применяют защелки, пропускаемые через фланцы. Часто для повторного входа внутрь кожуха требуются специальные инструменты или гаечные ключи. Согласно фиг. 23 и 24, в качестве быстроразъемных зажимных устройств корпусов для кабельных кожухов могут использоваться упругие пружинные зажимы 220. Корпус 222 кожуха имеет верхнюю часть 222a и нижнюю часть 222b, которые плотно соединяются по сопрягаемым фланцам 224 и 226. Между фланцами 224, 226 размещена уплотнительная прокладка 228 (фиг. 24). Пружинные зажимы 220 имеют дугообразную часть 220a, заканчивающуюся на краях 220b, которая зажимает фланцы 224, 226 и удерживает их вместе для плотного зажатия прокладки 228 между ними. Если требуется удалить зажимы 220, простой инструмент 232, например отвертку, вставляют в отверстия 230 в зажимах 220 и зацепляют им фланцы 224, 226. При повороте инструмента 232 (фиг. 24) в направлении, указанном стрелкой R, зажим 220 выходит из зацепления с фланцами 224, 226. Зажимы 220 полезны также для снятия избыточного давления во время быстрых испытаний для обнаружения протечек во время сборки кожуха.

Материал для концевых заделок и кабельных кожухов согласно настоящему изобретению должен обладать хорошей способностью к склеиванию, чтобы можно было обеспечить требуемую герметизацию для предотвращения проникания загрязнений, влаги и воздуха внутрь кожуха.

Склеивание подлежащих герметизации поверхностей предполагает нанесение клея 44 на полиэтиленовые кабельные оболочки, корпуса концевых заделок, корпуса кабельных кожухов и подгоняемые шайбы, которые могут использоваться. Подходящими материалами для изготовления шайб, корпусов кабельных оболочек и корпусов для кабельных кожухов являются полиолефиновые эластомеры. Из этой группы эластомеров предпочтительно выбирать гибкий сополимер этилена и альфа-олефина, выпускаемый под названием ENGAGE компанией Dow Chemical, Мидланд, шт. Мичиган.

Выбор материала, который будет использован в качестве клея 44, осуществляют из полимеризуемых акриловых композиций, содержащих системы инициаторов полимеризации на основе органобораноаминовых комплексов. Эти композиции особенно полезны в случае применения в качестве уплотнителей и(или) герметиков для кожухов кабельных сростков и подобными изделиями, особенно когда эти изделия изготовлены из материалов с низкой поверхностной энергией (например, из полиэтилена, полипропилена, политетрафторэтилена и т.д.), или для кабелей, оболочки которых изготовлены из перечисленных материалов.

Полимеризуемые композиции содержат систему инициатора полимеризации и по меньшей мере один акриловый мономер, способный к радикальной полимеризации. Системы инициаторов полимеризации содержат органобораноаминовый комплекс и материал, реагирующий с амином для высвобождения органоборана. Органоборан, входящий в комплекс, инициирует радикальную полимеризацию акрилового мономера для формирования акрилового полимера, который можно использовать в качестве уплотнителя и(или) герметика. Для придания органоборану стойкости к преждевременному окислению его дополняют амином для образования комплекса. Органоборан высвобождается из комплекса в результате реакции амина, входящего в комплекс, с материалом, способным реагировать с амином.

Полезные органобораноаминовые комплексы можно легко приготовить в соответствии с известными способами и, предпочтительно, со следующей общей структурой: где R¹ - алкильная группа, имеющая от 1 до 10 атомов углерода, a R² и R³ независимо выбраны из алкильных групп, имеющих от 1 до 10 атомов углерода, и фенилсодержащих групп. Более предпочтительно, R¹, R² и R³ - алкильные группы, имеющие от 1 до 5 атомов углерода, такие как метил, этил, пропил, изопропил, n-бутил, изобутил и пентил. Наиболее предпочтительны комплексы, в которых R¹, R² и R³ - этильные группы.

Величина v выбирается так, чтобы обеспечить эффективное отношение числа первичных атомов азота в амине к числу атомов бора в комплексе. Это отношение в комплексе обычно составляет от 1:1 до 4:1. Однако предпочтительно выбирать отношение от 1:1 до 2:1, более предпочтительно - от 1:1 до 1,5:1 и наиболее предпочтительно - примерно 1:1. Отношение числа первичных атомов азота в амине к числу атомов бора в комплексе, меньшее 1:1, может привести к образованию свободного органоборана, в результате чего будет получен самовоспламеняющийся материал. При отношениях числа первичных атомов азота в амине к числу атомов бора в комплексе более 2:1 практическая польза комплекса ограничивается, поскольку требуемое количество комплекса возрастает.

Am соответствует аминовой составляющей комплекса, которую могут обеспечить разнообразные материалы, имеющие по меньшей мере одну аминогруппу, включая смеси разных аминов. Более предпочтительно Am - полиамин (материал, имеющий по меньшей мере две аминогруппы). Особенно предпочтительны полиамины, имеющие от двух до четырех аминогрупп, а наиболее предпочтительны полиамины, содержащие две аминогруппы (т.е. диамины).

Am - может быть первичным или вторичным моноамином, имеющим структуру где R⁴ и R⁵ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода и алкильных групп, имеющих от 1 до 10 атомов углерода, и алкиларильных групп, в которых аминогруппа присоединена к арильной структуре опосредованно. К конкретным примерам таких аминов относятся аммиак, этиламин, бутиламин, гексиламин, октиламин и фениламин.

В качестве амина может использоваться также полиамин, например, со структурой H₂N-R⁶-NH₂, в которой R⁶ - двухвалентный органический радикал, содержащий алкильную, арильную или алкиларильную группу. Из перечисленных выше материалов предпочтительны алкановые диамины, разветвленные или линейные, с общей структурой в которой x - целое число, большее или равное 1, более предпочтительно, приблизительно - от 2 до 12, a R⁷, - водород или алкильная группа, предпочтительно метиловая. Примерами особенно предпочтительных алкановых диаминов являются 1,2-этандиамин, 1,3-пропандиамин, 1,5-пентандиамин, 1,6-гександиамин, 1,12-додекандиамин, 2-метил-1,5-пентандиамин, 3-метил-1,5-пентандиамин и изомеры этих материалов. Предпочтительны алкановые диамины, однако можно использовать и другие алкильные полиамины, например триэтилентетрамин и диэтилентриамин.

К полезным полиаминам можно также отнести полиоксиалкиленполиамины. Полиоксиалкиленполиамины, подходящие для составления комплексов, можно выбрать из следующих структур: H₂NR⁸(r⁹O)_w-(R¹⁰O)_x -(R⁹)_y-R⁸NH₂ (т.е. полиоксиалкилендиамины) или
[H₂NR⁸-(r⁹O_w]_z-R¹¹
где R⁸, R⁹ и R¹⁰ - алкиленовые группы, имеющие от 1 до 10 атомов углерода, которые могут быть одинаковыми или разными. Предпочтительно ⁸ - алкильная группа, имеющая от 2 до 4 атомов углерода, например, этил, n-пропил, изопропил, n-бутил или изобутил. Предпочтительно R⁹ и R¹⁰ - алкильные группы, имеющие 2 или 3 атома углерода, такие как этил, n-пропил или изопропил. R¹¹ - остаток полиола, использованного для приготовления полиоксиалкиленполиамина (т. е. органическая структура, которая остается, если удалены гидроксильные группы). R¹¹ может быть разветвленным или линейным, замещенным или незамещенным (хотя заместители не должны мешать реакции оксиалкилирования).

Величина w равна ³ 1, более предпочтительно - от 1 до 150, а наиболее предпочтительно - от 1 до 20. Пригодны также структуры, в которых w - 2, 3 или 4. Обе величины x и y равны ³ 0. Величина z > 2, более предпочтительно 3 или 4 (чтобы получить соответственно полиоксиалкилентриамины и тетраамины). Для полиоксиалкилена допускается применять молекулярные массы менее приблизительно 5000, более предпочтительны молекулярные массы не более приблизительно 1000, а наиболее предпочтительны молекулярные массы приблизительно от 250 до 1000.

К примерам особенно предпочтительных полиоксиалкиленполиаминов относятся полиэтиленоксиддиамин, полипропиленоксиддиамин, полипропиленоксидтриамин, диэтиленгликольпропилендиамин, триэтиленгликольпропилендиамин, политетраметиленоксиддиамин, сополимер полиэтиленоксида и полипропиленоксиддиамина и сополимер полиэтиленоксида и полипропиленоксидтриамина.

К примерам подходящих выпускаемых промышленностью полиоксиалкиленполиаминов относятся различные ДЖЕФФАМИНЫ (JEFFAMINS), выпускаемые компанией Huntsman Chemical, такие как диамины серий D, ED и EDR (например, D-400, D-2000, D-5000, ED- 600, ED-900, ED-2001 и EDR-148) и триамины серии Т (например, Т-403), а также DCA-221, выпускаемый компанией Dixie Chemical.

Полиамин может также содержать продукт реакции конденсации материала с двумя концевыми первичными аминогруппами (т.е. две концевые группы являются первичными аминами) и одного или нескольких материалов, содержащих по меньшей мере две группы, вступающие в реакцию с первичным амином (иногда определяемые в данном описании как "двухфункциональный материал, реагирующий с первичным амином"). Такие материалы предпочтительно линейны, имеют общую структуру E-(L-E)_u-L-E, в которой каждое E - остаток материала с двумя концевыми первичными аминогруппами, а каждое L - связующая группа, представляющая собой остаток двухфункционального материала, реагирующего с первичным амином. (Под "остатком" понимаются те части материала с двумя концевыми первичными аминогруппами и двухфункционального материала, реагирующего с первичным амином, остающиеся после реакции для образования аддукта в виде полиамина.) Группы E и L выбираются независимо. Большинство (более 50%) концевых групп в полиамине должны представлять собой первичный амин. Следовательно, величина u может быть больше или равна 0, более предпочтительно, приблизительно - 0-5, а наиболее предпочтительно - 0 или 1.

В качестве материала с двумя концевыми первичными аминогруппами могут использоваться алкил с двумя группами первичного амина, арил с двумя группами первичного амина, алкиларил с двумя группами первичного амина, полиоксиалкилендиамин (подобный описанным выше) или их смеси. К подходящим алкилам с двумя группами первичного амина относятся материалы, имеющие структуру NH₂-R¹²-NH₂, в которой R¹² - линейная или разветвленная алкильная группа, содержащая от 1 до 12 атомов углерода, в частности 1,3-диаминопропан, 1,6-диаминогексан и 1,12-диаминододекан. К другим подходящим алкилам с двумя группами первичного амина относятся триэтилентетрамин и диэтилентриамин. Среди подходящих арилов с двумя группами первичного амина - 1,3- и 1,4-фенилендиамин, а также различные изомеры диаминонафталина. Примером подходящих алкилов с двумя группами первичного амина является m-тетраметилксилендиамин.

Реагирующие с первичным амином двухфункциональные материалы, используемые для приготовления полиамина, содержат по меньшей мере две группы, вступающие в реакцию с первичным амином. Реагирующие группы могут быть разными, но предпочтительно, чтобы они были одинаковыми. Предпочтительны двухфункциональные материалы, реагирующие с первичным амином, имеющие с функциональность 2 (т.е. две группы, реагирующие с первичным амином). Подходящие двухфункциональные материалы, реагирующие с первичным амином, можно в общем случае представить формулой Y-R¹³-Z, где R¹³ - двухвалентный органический радикал, например, алкильная, арильная или алкиларильная группа или сочетание таких групп, a Y и Z - группы, реагирующие с первичным амином, которые могут быть одинаковыми или разными. Примерами подходящих групп Y и Z, реагирующих с первичным амином, являются карбоксигруппа (-COOH), галогенангидридная группа (-COX, где X - галоген, например, хлор), группа сложного эфира (-COOR), альдогруппа (-COH), эпоксигруппа

группа аминоспирта (-NHCH₂OH) и акрильная группа.

Подходящими функциональными материалами на основе карбоновой кислоты являются предпочтительно материалы, способствующие формированию полиамидов, например, циклогексан-1,4-дикарбоновая кислота и дикарбоновые кислоты, имеющие структуру HOOC-R¹⁴-COOH, в которой R¹⁴ - линейная алкильная группа, содержащая приблизительно от 2 до 21 атома углерода. Ароматические дикарбоновые кислоты (например, терефталевая и изофталевая кислоты) могут использоваться в качестве алкиларильных дикарбоновых кислот, особенно в сочетании с алкильными дикарбоновыми кислотами. Подходящими функциональными материалами на основе галогенангидридов карбоновых кислот и сложных эфиров являются производные описанных выше функциональных материалов на основе карбоновой кислоты. К подходящим функциональным материалам на основе альдегидов относятся алкильные, арильные и алкиларильные диальдегиды, такие как оксальдегид, пропандиальдегид, янтарный альдегид, адипиновый альдегид, 2-гидроксигександиаль, фталевый альдегид, 1,4- бензолдиацетальдегид, 4,4-(этилендиокси) - дибензальдегид и 2,6- нафталиндикарбальдегид. Наиболее предпочтительными материалами являются глутаровый альдегид и адипиновый альдегид. К подходящим материалам на основе эпоксисоединений относятся алифатические, циклоалифатические и глицидилэфирные диэпоксиды. Наиболее предпочтительны диэпоксиды на основе ди-фенола A и ди-фенола F. К подходящим функциональным акриловым материалам предпочтительно относятся диакрилаты, а также разнообразные подобные материалы.

Органобораноаминовый комплекс используется в количестве, достаточном для выполнения полимеризации акриловых полимеров, что позволит легко получить акриловый полимер с достаточно высокой молекулярной массой для требуемого конечного применения, но без эффекта слишком быстрого выполнения полимеризации для создания условий эффективного смешивания и использования конечной композиции. Согласно этим условиям достаточное количество органобораноаминового комплекса содержит предпочтительно 0,03 - 1,5 мас.% бора, более предпочтительно 0,08 - 0,5 мас.% бора и наиболее предпочтительно 0,1 - 0,3 мас.% бора. Мас.% бора в композиции основан на общей массе композиции, наполнителей, инертных разбавителей и других инертных материалов.

Как показано выше, органобораноаминовые комплексы согласно настоящему изобретению особенно подходят для иницииации полимеризации акриловых мономеров. Система инициатора полимеризации содержит достаточное количество органобораноаминового комплекса и достаточное количество соединения, реагирующего с амином для высвобождения органоборана, чтобы инициировать полимеризацию. Для получения соединения, реагирующего с амином, можно использовать разнообразные материалы. К желательным соединениям, реагирующим с амином, относятся материалы, легко образующие продукты реакции с аминами при температуре не выше комнатной (более предпочтительно при комнатной температуре 20 - 22^oC), для получения соединения, которое можно было бы легко применять и отверждать в условиях окружающей среды. К общим классам подходящих соединений, реагирующих с амином, относятся кислоты, ангидриды и альдегиды. Кроме того, можно применять такие соединения, как изоцианат, хлорангидриды кислот, сульфонилхлорид и подобные соединения, такие как изофорондиизоцианат, толуилдиизоцианат и метакрилилхлорид, однако эти соединения менее предпочтительны, поскольку они требуют тщательной сушки мономерных смесей, содержащих эти ингредиенты, чтобы предотвратить нежелательную преждевременную реакцию с влагой.

Кислоты являются предпочтительным соединением, реагирующим с амином. Можно применять любую кислоту, способную высвободить органоборан путем образования соли аминогруппы. К подходящим кислотам относятся кислоты Льюиса (например, SnCl₄, TiCl₄ и т.п.) и кислоты Бронстеда, имеющие общую формулу R¹⁸-COOH, где R¹⁸ - водород, алкенильная группа, содержащая от 1 до 8, а предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода, или арильная группа, содержащая от 6 до 10, а предпочтительно от 6 до 8 атомов углерода. Алкенильные группы могут содержать прямую цепочку или быть разветвленными. Они могут быть насыщенными или ненасыщенными. Арильные группы могут содержать такие заместители, как алкильная, алкоксильная и галогенная составляющие. К примерам кислот такого типа относятся акриловая кислота, метакриловая кислота, уксусная кислота, бензойная кислота и p-метоксибензойная кислота. К другим подходящим кислотам Бронстеда относятся HCI, H₂SO₄, H₃PO₄ фосфорная кислота, фосфиновая кислота, кремниевая кислота и т.д.

Такими же предпочтительными, как и реагирующие с аминами соединения, являются материалы, имеющие по меньшей мере одну ангидридную группу. Предпочтительно, чтобы такие материалы имели одну из следующих структур:

или

где R¹⁹ и R²⁰ - органические радикалы, которые независимо могут быть алифатическими, линейными или разветвленными, насыщенными или ненасыщенными, циклоалифатическими или ароматическими. Алифатические группы содержат предпочтительно от 1 до 17 атомов углерода, а более предпочтительно - от 2 до 9 атомов углерода. Предпочтительные ароматические группы включают бензол, который может быть замещен алифатическими группами, содержащими от 1 до 4 атомов углерода.

R²¹ - двухвалентный органический радикал, который завершает циклическую структуру с ангидридной группой для образования, например, 5- или 6-звенного кольца. R²¹ может быть замещен алифатическими, циклоалифатическими или ароматическими группами, предпочтительно алифатическими группами, содержащими от 1 до 12, а более предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода. R²¹ может содержать гетероатомы, такие как кислород или азот, причем любой гетероатом не размещен рядом с ангидридной функциональной группой. R²¹ может быть также частью циклоалифатической или ароматической плавкой циклической структуры, любая из которых может быть дополнительно замещена алифатическими группами. Наличие группы, поддающейся радикальной полимеризации, в реагирующем с амином соединении на основе ангидрида также может позволить выполнить полимеризацию с использованием акриловых мономеров.

Альдегиды, которые можно использовать как реагирующее с амином соединение, имеют формулу
R²²-(CHO)_x,
где R²² - алкильная группа, имеющая от 1 до 10, а предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода, или арильная группа, имеющая от 6 до 10, а предпочтительно от 6 до 8 атомов углерода, и x = 1-2, предпочтительно 1. В этой формуле алкильные группы могут быть линейными или разветвленными и содержать такие заместители, как галогенная, окси и алкокси. Арильные группы могут содержать такие заместители, как галоген, окси, алкокси, алкил и нитро. Предпочтительной группой для ²² является арил. Иллюстративные примеры соединений этого типа включают бензальдегид, o-, m- и p-нитробензальдегид, 2,4-дихлорбензальдегид, p-толилальдегид и 3-метокси-4-гидроксибензальдегид. Можно также использовать такие блокированные альдегиды, как ацетали.

Реагирующее с амином соединение используется в эффективном количестве, т.е. в количестве, достаточном для стимулирования полимеризации путем высвобождения органоборана из комплекса, но без отрицательного воздействия на свойства обязательной полимеризованной композиции
(например, адгезии к материалам с низкой поверхностной энергией). Согласно этим условиям, реагирующее с амином соединение может быть образовано в количестве, соответствующем числу аминовых групп в органобораноаминовом комплексе. Однако более предпочтительно, чтобы число эквивалентов реагирующих с амином групп было стехиометрическим по отношению к числу аминовых групп в органобораноаминовом комплексе.

Как отмечено выше, для полимеризации акриловых мономеров используются системы инициаторов на основе органобораноаминового комплекса. Под "акриловым мономером" понимаются полимеризуемые мономеры, имеющие по меньшей мере одну акриловую или замещенную акриловую составляющую, химические или функциональные группы, т.е. группы, имеющие общую структуру

H₂C=C-C-O-R', где R - водород или органический радикал, a R' - органический радикал. Если R и R'- органические радикалы, то они могут быть одинаковыми или разными. Можно также использовать смеси акриловых мономеров. Полимеризуемый акриловый мономер может быть монофункциональным, многофункциональным или смешанного типа.

Наиболее подходящими мономерами являются монофункциональные акрилатные и метакрилатные сложные эфиры и их замещенные производные, такие как гидрокси-, амидо-, циано-, хлор- и силанопроизводные, а также смеси замещенных и незамещенных монофункциональных акрилатных и метакрилатных сложных эфиров. Особенно предпочтительные мономеры включают метакрилатные сложные эфиры с низким молекулярным весом, такие как метилметакрилат, этилметакрилат, метоксиэтилметакрилат, гидроксиэтилметакрилат, гидроксипропилметакрилат, циклогексилметакрилат, тетрагидрофурфурилметакрилат и их смеси.

Как акрилатные сложные эфиры, так и метакрилатные сложные эфиры с низким молекулярным весом менее предпочтительны для применения, но могут быть особенно полезны в качестве модифицирующих мономеров с преобладающим содержанием метакрилатных сложных эфиров с низким молекулярным весом, например, для повышения мягкости или гибкости обязательной композиции. Примеры таких акрилатных сложных эфиров и метакрилатных сложных эфиров с более высоким молекулярным весом включают метилакрилат, этилакрилат, изоборнилметакрилат, гидроксипропилакрилат, бутилакрилат, n-октилакрилат, 2-этилгексилакрилат, 2-этилгексилметакрилат, децилметакрилат, додецилметакрилат, трет-бутилметакрилат, акриламид, N-метилакриламид, диацетонакриламид, N-трет-бутилакриламид, N-трет-октилакриламид, N-бутоксиакриламид, гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилан, 2-цианоэтилакрилат, 3-цианопропилакрилат, тетрагидрофурфурилхлоракрилат, глицидилакрилат, глицидилметакрилат и т.п.

Другой класс полимеризуемых мономеров, особенно подходящих для использования в качестве модификаторов, описывается формулой

R²³- может быть выбран из группы, состоящей из водорода, метила, этила и

R²⁴ может быть выбран из группы, состоящей из водорода, хлора, метила и этила. R²⁵ может быть выбран из группы, состоящей из водорода и

Величина а является целым числом, большим или равным 1, более предпочтительно - от 1 до 8 и наиболее предпочтительно - от 1 до 4. Целочисленная величина больше или равна 1, более предпочтительно - от 1 до 20. Величина с равна 0 или 1. Другие акриловые мономеры, которые подходят для использования в качестве модифицирующих мономеров, включают этиленгликольдиметакрилат, этиленгликольдиакрилат, полиэтиленгликольдиакрилат, тетраэтиленгликольдиметакрилат, диглицериндиакрилат, диэтиленгликольдиметакрилат, пентаэритритолтриакрилат, триметилолпропантриметакрилат, а также другие диакрилаты и диметакрилаты простого полиэфира. Кроме того, могут быть применены диметилакрилат бис(этиленгликоль)адипината, диметилакрилат бис(этиленгликоль)малеата, диметилакрилат бис(этиленгликоль)фталата, диметакрилат бис(тетраэтиленгликоль)фталата, диметакрилат бис(тетраэтиленгликоль)себацината, диметакрилаты бис(тетраэтиленгликоль)малеата и диакрилаты и хлоракрилаты, соответствующие диметилакрилатам и т.п. Другие подходящие акриловые мономеры включают продукт реакции моно- или полиизоцианатов, например, толуилдиизоцианата, с акрилатным сложным эфиром, содержащим гидроксильные или аминовые группы в его неакрилатной части, например, гидроксиэтилметакрилатом.

Композиции могут также дополнительно содержать разные необязательные добавки, такие как загустители, эластомерные материалы (например, привитые сополимеры), акриловые сшивающие агенты, пероксиды, такие ингибиторы, как гидрохинон, нереагирующие красители, наполнители (например, углеродную сажу) и т.д. Различные необязательные добавки применяют в количестве, которое не оказывает существенного отрицательного влияния на процесс полимеризации или требуемые свойства композиций.

Органобораноаминовый комплекс может переноситься (например, растворяться или разбавляться) функциональным материалом на основе азиридина или смесью двух или более различных функциональных материалов на основе азиридина. Функциональный материал на основе азиридина не должен реагировать, координировать или образовывать комплекс с амином, входящим в комплекс, и должен выступать в качестве удлинителя комплекса. Функциональный материал на основе азиридина может также выполнять функцию реактивного удлинителя, если композиция включает ингредиент, вступающий в реакцию разрыва цикла с функциональным материалом на основе азиридина, чтобы обеспечить возможность реакции или полимеризации функционального материала на основе азиридина с другими составляющими системы. Реагирующее с амином соединение может также реагировать с функциональным материалом на основе азиридина, в результате чего образуется 100%-но реактивная система.

Под "функциональным материалом на основе азиридина" понимается органическое соединение, содержащее

по меньшей мере одно азиридиновое кольцо или группу, атом (атомы) углерода которого могут быть по выбору замещены алкильными группами с короткими цепочками, например, группами, имеющими от 1 до 10 атомов углерода, и предпочтительно метил, этил или пропил для образования, например, метил-, этил- или пропилазиридиновой групп.

Можно применять монофункциональные азиридины, в которых одиночная азиридиновая группа является заместителем в алкильном, арильном, алкиларильном, ацильном или арорильном радикале (который по выбору может быть замещен другими группами, не вступающими в реакцию с органобораноаминовым комплексом или функциональным материалом на основе азиридина, такими как аминогруппа и гидроксильная группа). Примеры подходящих монофункциональных азиридинов включают N-этилазиридин, N-(2-цианоэтил)азиридин, N-бутилазиридин, изобутилазиридин, 2-азиридинилэтанол, 1-азиридинилэтанол, 1-изобутирилазиридин и 1-бутирилазиридин.

Хотя монофункциональные азиридины подходят для данного применения, более предпочтительны многофункциональные азиридины (иногда называемые здесь "полиазиридинами", т. е. соединениями, содержащими более одной азиридиновой группы), поскольку они способствуют образованию сшивающего агента по месту. Из различных полиазиридинов особенно полезны трифункциональные соединения. Особенно предпочтительны трис-азиридин и трис-метилазиридин триметилолпропантриакрилата, а также трис-азиридин и трис- метилазиридин пентаэритритолтриакрилата. К примерам подходящих выпускаемых промышленностью полиазиридинов относятся CX-100 (компания Zeneca Resins), XAMA-7 (компания EIT, Inc.) и MAPO (трис[1-(2-метил)азиридинил]фосфиноксид (корпорация Aceto).

Полимеризуемые композиции можно легко использовать как двухкомпонентные композиции. Акриловые мономеры смешиваются обычным образом, как это выполняется при работе с такими материалами. В эту смесь обычно входит реагирующее с амином соединение, которое выделяется из органобораноаминового комплекса, что позволяет получить один компонент двухкомпонентной композиции. Органобораноаминовый комплекс образует второй компонент композиции. Два компонента полимеризуемой композиции способны объединяться в общую смесь, полное численное отношение концентраций компонентов смеси для которого составляет 10: 1, более предпочтительно - 1:4, 1:3, 1:2 или 1:1. Первый и второй компоненты объединяют незадолго до того, как потребуется использовать композицию.

Использование клея с низкой поверхностной энергией в случаях применения, описанных в данной публикации, дает целый ряд преимуществ. Одно из важнейших преимуществ - удобство повторного входа в кожух кабельных сростков - реализуется посредством зажимного устройства, описанного здесь. Кроме того, в любом кожухе, уплотненном прокладкой для повторного входа, раскрытые в настоящем изобретении концевые заделки с низкой поверхностной энергией позволят осуществить повторный вход без нарушения целостности концевых заделок кабеля. Кожухи концевых заделок согласно настоящему изобретению позволяют, используя одни и те же компоненты, герметизировать кабели разных диаметров как новых, так и существующих конструкций. При этом обеспечивается гладкая и равномерная поверхность уплотнения прокладкой. Прочное клеевое соединение в области отверстия в концевой заделке устраняет необходимость применения дополнительных приспособлений для придания дополнительной прочности к растяжению, изгибу и вибрации. Это позволяет снизить стоимость изделия и сократить время его сборки. При сборке не требуется применять горелку или другой источник тепла, поэтому устройства с кожухами можно использовать в люках, хранилищах и траншеях. Помимо представленных и описанных иллюстративных примеров осуществления настоящего изобретения при дальнейшем раскрытии изобретения будут реализованы его различные модификации, изменения и замены, причем в отдельных случаях могут быть использованы лишь некоторые отличительные особенности настоящего изобретения. Таким образом, приводимая формула изобретения будет широко толковаться в соответствии с объемом настоящего изобретения.

Формула изобретения

1. Концевая заделка для кожуха кабельного сростка, содержащая корпус, выполненный из пластичного материала с низкой поверхностной энергией и содержащий сердечник с гибким хвостовиком, отходящим от сердечника, причем сердечник имеет отверстие для размещения кабеля, пропускаемого через него, и инжекционное окно для клея, расположенное в корпусе концевой заделки и предназначенное для подачи инжектированного в него клея в отверстие для размещения кабеля.

2. Концевая заделка по п.1, отличающаяся тем, что клей легко соединяется с пластиками с низкой поверхностной энергией.

3. Концевая заделка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит клей, инжектированный в инжекционное окно для клея, при этом клей содержит акриловый мономер и органобораноаминовый комплекс.

4. Концевая заделка по п. 1, отличающаяся тем, что сердечник имеет внешнюю периферическую поверхность и пространственно разнесенные торцы, причем внешняя периферическая поверхность включает множество цилиндрических отверстий, проходящих через сердечник между указанными пространственно разнесенными торцами, при этом каждое из цилиндрических отверстий имеет кромку, которая сообщается с внешней периферической поверхностью сердечника с образованием входной щели к каждому отверстию, а хвостовик является гибким и имеет противоположные концы, причем первый из противоположных концов хвостовика выполнен за одно целое с внешней периферической поверхностью сердечника, отходит от нее по касательной и имеет длину, достаточную для обертывания вокруг периферической поверхности сердечника с прилеганием к ней, чтобы закрыть входную щель каждого отверстия и размещенный в этом отверстии кабель.

5. Концевая заделка по п.4, отличающаяся тем, что второй свободный конец хвостовика сужен до уменьшенной толщины.

6. Концевая заделка по п.4, отличающаяся тем, что хвостовик включает противоположные поверхности, каждая из которых имеет выполненную в ней удлиненную канавку, проходящую между противоположными концами хвостовика.

7. Концевая заделка по п.6, отличающаяся тем, что первая из канавок выполнена на поверхности хвостовика, примыкающей к периферической поверхности сердечника, когда вокруг нее обернут хвостовик, а вторая из канавок выполнена на противоположной поверхности хвостовика.

8. Концевая заделка по п.7, отличающаяся тем, что инжекционное окно предназначено для подачи клея в первую из указанных канавок.

9. Концевая заделка по п.7, отличающаяся тем, что вторая канавка расположена на внешней периферической поверхности концевой заделки, когда хвостовик полностью обернут вокруг сердечника.

10. Концевая заделка по п.9, отличающаяся тем, что корпус установлен в одном конце удлиненной трубчатой оболочки кожуха, имеющей прорезь по всей длине, благодаря чему кожух имеет регулируемый диаметр.

11. Концевая заделка по п.10, отличающаяся тем, что кожух имеет удлиненный канал для клея, проходящий, по существу, по всей его длине, карман, расположенный вблизи прорези и имеющий инжекционные окна для клея, выполненные в нем.

12. Концевая заделка по п.11, отличающаяся тем, что указанный канал предназначен для подачи клея ко второй из канавок.

13. Концевая заделка по п.1, отличающаяся тем, что отверстие для размещения кабеля содержит множество регулируемых концентрических кольцевых шайб, выборочно удаляемых для размещения пропускаемого кабеля, так что кабель имеет диаметр, практически совпадающий с диаметром концентрической кольцевой шайбы, подлежащей удалению, причем инжекционное окно для клея проходит через каждую из кольцевых шайб.

14. Кожух кабельного сростка, содержащий корпус кожуха, выполненный из пластичного материала с низкой поверхностной энергией и имеющий совмещаемые поверхности, уплотняемые вместе, корпус концевой заделки, содержащий сердечник с гибким хвостовиком, отходящим от него, причем сердечник имеет отверстие для размещения кабеля, пропускаемого через него, и инжекционное окно для клея, расположенное в корпусе концевой заделки и предназначенное для подачи инжектированного в него клея в отверстие для размещения кабеля.

15. Кожух по п.14, отличающийся тем, что клей представляет собой акриловый мономер, содержащий органобораноаминовые комплексы.

16. Кожух по п.14 или 15, отличающийся тем, что его корпус имеет первую и вторую части, а каждая часть включает одну из совмещаемых поверхностей.

17. Кожух по п.16, отличающийся тем, что корпус концевой заделки выполнен в первой или второй части корпуса кожуха.

18. Кожух по п.17, отличающийся тем, что корпус концевой заделки включает установленный в нем вкладыш с окном.

19. Кожух по п.18, отличающийся тем, что корпус концевой заделки задает границы полости в промежутке и кольцевого отверстия на каждом противоположном торце полости.

20. Кожух по п. 19, отличающийся тем, что каждое кольцевое отверстие включает регулируемую уплотнительную шайбу, установленную в нем, чтобы закрыть противоположные торцы полости, причем шайбы являются регулируемыми для обеспечения пропускания через корпус концевой заделки кабелей различных размеров.

21. Кожух по п.20, отличающийся тем, что вкладыш с окном включает инжекционное окно для клея, выполненное в нем и предназначенное для подачи клея, чтобы заполнить полость с целью уплотнения кабеля и вкладыша с окном внутри корпуса концевой заделки.

22. Кожух по п.19, отличающийся тем, что корпус концевой заделки задает границы полости и кольцевого отверстия на каждом противоположном торце полости.

23. Кожух по п. 22, отличающийся тем, что каждое кольцевое отверстие включает регулируемую уплотнительную шайбу, установленную в нем, чтобы закрыть противоположные торцы полости, причем шайбы являются регулируемыми для обеспечения пропускания через корпус концевой заделки кабелей различных размеров.

24. Кожух по п.23, отличающийся тем, что корпус концевой заделки включает инжекционное окно для клея, выполненное в нем и предназначенное для подачи клея, чтобы заполнить полость с целью уплотнения кабеля внутри корпуса концевой заделки.

25. Кожух по п.18, отличающийся тем, что корпус концевой заделки частично выполнен в первой части корпуса кожуха, а частично - во второй части корпуса кожуха.

26. Кожух по п.25, отличающийся тем, что корпус концевой заделки включает установленную в нем цилиндрическую втулку.

27. Кожух по п.26, отличающийся тем, что цилиндрическая втулка задает границы полости в ней и кольцевого отверстия на каждом противоположном торце полости.

28. Кожух по п. 27, отличающийся тем, что каждое кольцевое отверстие включает регулируемую уплотнительную шайбу, установленную в нем, чтобы закрыть противоположные торцы полости, причем шайбы являются регулируемыми для обеспечения пропускания через корпус концевой заделки кабелей различных размеров.

29. Кожух по п.28, отличающийся тем, что втулка включает инжекционное окно для клея, выполненное в ней и предназначенное для заполнения клеем полости с целью уплотнения кабеля и втулки внутри корпуса концевой заделки.

30. Кожух по п.19, отличающийся тем, что корпус концевой заделки выполнен в первой или второй части корпуса кожуха.

31. Кожух по п.30, отличающийся тем, что корпус концевой заделки включает установленную в нем втулку из двух частей.

32. Кожух по п.31, отличающийся тем, что втулка из двух частей задает границы полости в ней и кольцевого отверстия на каждом противоположном торце полости.

33. Кожух по п. 32, отличающийся тем, что каждое кольцевое отверстие включает уплотнительную шайбу, установленную в нем, чтобы закрыть противоположные торцы полости, причем шайба является регулируемой для обеспечения пропускания через корпус концевой заделки кабелей различных размеров.

34. Кожух по п.33, отличающийся тем, что втулка из двух частей включает инжекционное окно для клея, выполненное в ней и предназначенное для подачи клея, чтобы заполнить клеем полость с целью уплотнения кабеля и втулки из двух частей внутри корпуса концевой заделки.

35. Кожух по п.16, отличающийся тем, что между совмещаемыми поверхностями образовано множество уплотнительных канавок в промежутке, причем одна из канавок используется для первоначального уплотнения поверхностей вместе, одна канавка является регулируемой для обеспечения повторного входа внутрь кожуха, а оставшаяся канавка используется для повторного уплотнения поверхностей вместе.

36. Кожух по п.14, отличающийся тем, что между совмещаемыми поверхностями размещен клеевой шов, вблизи которого размещают провод высокого сопротивления для ускорения отверждения клея.

37. Кожух по п.14, отличающийся тем, что между совмещаемыми поверхностями установлена уплотнительная прокладка, а к кожуху присоединено множество пружинных зажимов для обеспечения принудительного взаимодействия одной из совмещаемых поверхностей с другой совмещаемой поверхностью с целью сжатия прокладки между ними.

38. Кожух по п. 37, отличающийся тем, что пружинные зажимы включают множество выполненных в них отверстий для ввода инструмента с целью отсоединения зажимов от кожуха.

39. Способ уплотнения кабельного сростка в концевой заделке, содержащий операции обеспечения корпуса концевой заделки, выполненного из пластичного материала с низкой поверхностной энергией и содержащего сердечник с гибким хвостовиком, отходящим от него, причем корпус концевой заделки имеет инжекционное окно для клея и отверстие для кабеля, пропускания кабеля через отверстие, обертывания хвостовика вокруг сердечника корпуса концевой заделки и инжектирования клея с низкой поверхностной энергией в окно таким образом, что клей проникает в корпус для склеивания поверхностей концевой заделки и кабеля в уплотненный узел.

40. Способ уплотнения кабельного сростка в кожухе, содержащий операции обеспечения корпуса кожуха, выполненного из пластичного материала с низкой поверхностной энергией и имеющего две совмещаемые поверхности, подлежащие уплотнению вместе, подготовки корпуса концевой заделки, содержащего сердечник и гибкий хвостовик, отходящий от сердечника, причем концевая заделка имеет инжекционное окно для клея и отверстие для кабеля, пропускания кабеля через отверстие, обертывания хвостовика вокруг сердечника корпуса концевой заделки, установки корпуса концевой заделки в корпус кожуха и инжектирования клея с низкой поверхностной энергией в инжекционное окно таким образом, что клей скрепляет поверхности концевой заделки и кабеля в уплотненный узел.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23