缆线紧固件的制作方法

发明领域本发明为可被模塑、挤出或用作涂覆材料的自愈合聚合物材料，所述涂覆材料用于电系统中所用的电器件和组件。特别地，本发明涉及用作粘接、密封或涂覆材料的自愈合聚合物材料，其与电系统中所用的电器件和组件连接。

背景技术：

0、发明背景

1、自愈合聚合物和纤维增强聚合物复合材料(本文也称作“智能”聚合物或材料)具有随时随地响应材料中发生的损伤来进行修复的能力。所述损伤可能由疲劳、冲击、穿刺或腐蚀引起。这些聚合物被归为两类：本身自愈合的聚合物，其能够通过该聚合物本身来修复裂缝；以及外来愈合的聚合物，其中需要在材料中预先嵌入愈合剂。这些能够自身修正由常规使用导致的损伤的智能材料有望能够通过更长的部件寿命、减少的维护和停工时间、减少的经时降解所导致的低效率、以及减少的由损坏的材料所导致的替换成本，来降低多种不同的工业流程的成本。

2、从分子角度来看，常规聚合物由于聚合物中的共价键开裂而损坏。常规聚合物通常以共价键均裂(其中，分子的两个断片分别保留一个原始连接的电子)或共价键异裂(其中，原始分子键中的两个电子均仅保留在断片物质中的一个)的方式屈服，而更新型的聚合物能够以其他方式屈服。破坏聚合物键所需的能量可通过不同的形式来提供，包括动力、电、机械、化学、辐射和热。例如，可影响聚合物如何被破坏的因素包括：应力的类型、聚合物的分子结构和聚合后的材料所呈现的宏观水平的性质、以及包括溶解作用(溶剂分子与溶质分子或离子的吸引和结合的过程)、辐射和温度在内的外部刺激的水平和类型。

3、从大分子(通常由较小的亚单元聚合形成的非常大的分子)的角度来看，分子水平的由应力诱发的损伤会导致更大规模的损伤、即所谓的微裂纹。在相邻分子链的受损处极为接近的部位会形成微裂纹，最终导致聚合材料的整体弱化。

4、目前使用的塑料缆线扎带(本文也称作“缆线紧固件”)有两种常见形式：两件式缆线扎带和一体式缆线扎带。典型的两件式缆线扎带可包括一条塑料带(plastic strap)和一个钢钩(steel barb)。当绕紧一束导线时，钢钩嵌住塑料带，以将缆线紧固件锁住并防止其松开。完全由塑料构成的一体式缆线扎带可包括一个塑料卡子(plastic pawl)，所述卡子与塑料带的锯齿形表面锁合，以在缆线扎带扎紧后将其固定。所述钢钩是两件式缆线扎带损坏的主要薄弱点。已知在达到塑料带的设计强度之前，钢钩会向后弯曲，从而松开塑料带(产品损坏)。一体式缆线扎带的塑料卡子也是主要的薄弱点。所述塑料卡子可能被扯离其位置而松开塑料带。脱离的塑料卡子还会变为潜在的颗粒污染物。

5、电导管由金属或非金属材料制成。现有的连接件车有螺纹、或使用固定螺丝或其他锁合机构以将管子固定至接口。塑料或非金属连接件也可用粘胶、o形圈、密封剂或溶剂密封。现有方法的缺点在于螺纹或机械连接件可能随着时间而松开，或可能被错误地安装。溶剂、o形圈、密封剂或粘胶不便于使用，并且必须正确使用以获得良好的粘接。

6、目前使用的耐用防腐蚀电导管和接口通常由金属管和表面聚合性涂料制成。现有的涂覆材料包括聚氯乙烯、环氧树脂、聚脲、聚氨酯、聚酯、丙烯酸衍生物以及这些聚合物的改性物。在导管或接口的运输、安装和操作过程中，导管或接口可能由于损坏而在塑料表面上产生小裂纹或切口。在产生更严重的问题、例如金属管的腐蚀之前，难以注意到这些小裂纹和切口。在确认到损坏后，修复过程需要人员到现场手动替换或修复导管或接口表面。常规的涂覆导管和接口在产品的使用寿命期间需要大量的维护。

7、目前使用的防爆和/或危险场所的接口通常使用双组份环氧油灰(putty)材料作为密封剂。目前使用的这种填充材料之一为crouse-hinds公司出售的ss2快速密封(speed seal)tm防爆化合物。所填充的环氧树脂由于具有高度防爆性而是一种流行的热固性树脂。为了安置环氧油灰密封剂，将两种油灰材料机械混合成均匀的组合物。然后将混合后的材料固化成聚合了的形式，并起到作为密封剂的作用。通常，需要25℃或更高的环境温度来将两种组分混合以及使混合后的材料固化。该温度要求对于安装在寒冷室外环境中的接口产品是很大的挑战。在一种情况下，于寒冷条件中使用加热的帐篷来满足所述温度要求。两种油灰材料的手动混合是安装中的另一种劳动密集型步骤。所述混合物的均匀性影响所获得的密封性能，这对于两种油灰材料而言是难以获得的。

技术实现思路

1、根据本发明，提供了一种由自愈合聚合物制成或用自愈合聚合物涂覆的电器件。所述电器件可具有金属基材以及外层或涂层。所述自愈合聚合物可由改性聚合物制成，所述改性聚合物包括聚氨酯、聚脲、聚酰胺和聚酯。优选的自愈合聚合物是改性聚脲材料，其包含具有异氰酸酯官能团的第一单体和具有胺官能团的第二单体。改性的聚脲材料还可包含一种或多种交联剂和/或一种或多种催化剂。所述交联剂可以是三乙醇胺(triethyolamine)(tea)和四乙二醇(teg)，所述催化剂可以是二乙酸二丁基锡。在优选的实施方式中，tea：第一单体：teg：第二单体的摩尔比为1:12:6.8:4。

2、还提供了一种缆线扎带紧固件，其具有伸长的主体、尾部和包括一个锁合机构的头部，它们可由自愈合聚合物制成，或者，至少所述头部和尾部可用自愈合聚合物涂覆。还提供了一种自粘胶带，其可由自愈合聚合物制成，或者胶带的至少一个外表面层可由自愈合聚合物制成，所述自愈合聚合物优选包括聚氨酯、聚脲、聚酰胺或聚酯。

3、另一个实施方式是一种导管系统，所述导管系统包括至少一个具有外部表面和内部表面的导管以及至少一个具有外表面和内表面的接口。所述接口接收所述导管，从而使接口的内表面与导管的外部表面接触。所述导管和所述接口由所述自愈合聚合物制成，或者所述导管的外部表面和所述接口的内表面用自愈合聚合物涂覆，所述自愈合聚合物优选包括聚氨酯、聚脲、聚酰胺或聚酯。

4、还提供了一种防爆密封剂材料，其置于连接件壳体内，可由自愈合聚合物制成，所述自愈合聚合物优选包括聚氨酯、聚脲、聚酰胺或聚酯。

5、由聚合物材料制成的导管或接口可包括一种被包封的材料，所述被包封的材料包含自愈合聚合物，所述自愈合聚合物优选包括聚氨酯、聚脲、聚酰胺或聚酯。

技术特征：

1.一种缆线紧固件，其包括：缆线扎带尾部、锁合机构、以及将所述缆线扎带尾部与所述锁合机构连接的带子，

2.如权利要求1所述的缆线紧固件，其中，所述自愈合聚合物是改性的聚氨酯、聚脲、聚酰胺或聚酯。

3.如权利要求2所述的缆线紧固件，其中，所述自愈合聚合物是改性聚脲材料，所述改性聚脲材料包含交联剂或催化剂以及具有异氰酸酯官能团的第一单体和具有胺官能团的第二单体。

4.如权利要求2或3所述的缆线紧固件，其中，所述改性聚脲材料还包含作为交联剂的三乙醇胺tea和四乙二醇teg、以及作为催化剂的二乙酸二丁基锡，并且tea:第一单体:teg:第二单体的摩尔比为1:12:6.8:4。

5.如权利要求1～4中任一项所述的缆线紧固件，其中，所述缆线紧固件由包含自愈合聚合物的材料制成。

6.如权利要求1～4中任一项所述的缆线紧固件，其中，所述缆线紧固件由自愈合聚合物制成，并且所述锁合机构包括楔形通路和内部表面纹理，其构成为在所述尾部插入并拉过所述锁合机构中的所述楔形通路时提供与所述尾部的过盈配合，且构成为随着所述尾部穿过所述楔形通路、所述通路的高度降低而使得所述楔形通路的楔形内表面与所述尾部的相对表面之间产生预张力。

7.如权利要求6所述的缆线紧固件，其中，自粘接将所述尾部和所述锁合机构连接成一个固体件。

8.如权利要求1～4中任一项所述的缆线紧固件，其中，所述缆线紧固件由自愈合聚合物制成，并且包括几何结构，所述几何结构构成为增加总体表面积并且在摩擦/压力负荷下沿着互锁带接触以使所述聚合物进行反应而将所述尾部粘接至所述锁合机构。

技术总结一种缆线紧固件，其包括：缆线扎带尾部、锁合机构、以及将所述缆线扎带尾部与所述锁合机构连接的带子。所述缆线扎带尾部和所述锁合机构的表面用自愈合聚合物材料涂覆，或者整个器件用所述自愈合聚合物材料涂覆。所述缆线紧固件构成为当所述缆线扎带尾部被插入所述锁合机构时涂覆所述缆线扎带尾部和所述锁合机构的表面的所述自愈合聚合物材料粘接在一起而将所述缆线扎带尾部固定在所述锁合机构中。技术研发人员：高岩,M·德雷恩,C·T·迪恩,R·怀特,I·R·德拉鲍伯拉受保护的技术使用者：通贝国际有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29