利用制革含鉻污泥制備環(huán)保型高強(qiáng)度、高阻燃性電纜的制作方法
【專利摘要】利用制革含鉻污泥制備環(huán)保型高強(qiáng)度、高阻燃性電纜，從內(nèi)到外依次包括線芯、絕緣層、內(nèi)護(hù)層和護(hù)套管，護(hù)套管的原料，包括：聚丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物、制革含鉻污泥、膨潤(rùn)土、甲基三乙氧基硅烷、氧化鋅、海藻酸鈉、雙酚芴、六苯氧環(huán)三磷腈，所制備的電纜阻燃性和強(qiáng)度高，并具有低的釋放煙霧效果。
【專利說明】
利用制革含銘污泥制備環(huán)保型高強(qiáng)度、高阻燃性電纜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及到一種高強(qiáng)度電纜，特別是利用制革含銘污泥制備環(huán)保型高強(qiáng)度、高 阻燃性電纜。 技術(shù)背景
[0002] 隨著城市化進(jìn)程的逐步加快，城市規(guī)劃越來越趨于現(xiàn)代化。在城市建設(shè)過程中，電 纜入地成為了最低的建設(shè)要求。同時(shí)，在城市改造過程中，也需要將架設(shè)在空中的各種電纜 入地。電纜入地目前往往會(huì)采用非開挖技術(shù)進(jìn)行施工，運(yùn)種施工方法具有不影響交通、對(duì)地 層結(jié)構(gòu)破壞小，周期短等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)適用于，采用非開挖施工方法，對(duì)于電纜的要求高，具有 表現(xiàn)為：電纜需要具有強(qiáng)度高、剛性初性好等，另外，由于電纜本身的特點(diǎn)，還需要具有高 阻燃性的特點(diǎn)，W防電路短路等造成火災(zāi)，引起安全事故。對(duì)于野外的電纜，也同樣具有上 述要求。電纜要達(dá)到上述要求，對(duì)其護(hù)套管也就具有同樣的要求，因?yàn)樽o(hù)套管位于電纜的 最外層。目前常見的電纜護(hù)套管，大都是主要采用聚乙締、聚丙締、聚氯乙締等高分子 材料，并加入了一定的添加劑，W改善其相關(guān)性能。但是，目前的運(yùn)些電纜護(hù)套管，在強(qiáng)度、 剛性任性W及阻燃性方面，仍然不理想，或者僅僅在某一方面的性能上面有一定的改進(jìn)，存 在很大的進(jìn)一步改進(jìn)的空間。
[0003] 制革污泥由于產(chǎn)生量大，其處理成本已占到末端處理成本的一半甚至更高。目前 大陸地區(qū)制革工業(yè)每年約產(chǎn)生250萬(wàn)噸的固體廢棄物，其中無銘皮革副產(chǎn)物約為80多萬(wàn)噸， 含銘副產(chǎn)物70多萬(wàn)噸，制革污泥100萬(wàn)噸，含銘污泥7.5萬(wàn)噸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明利用丙締臘/乙締/苯乙締共聚物在制革污泥的作用下，膨潤(rùn)±增加辛基= 乙氧基硅烷與丙締臘/乙締/苯乙締共聚物、制革污泥、白炭黑的分散，碳纖維也增加了電纜 的力學(xué)強(qiáng)度，氧化鋒讓所有波段的紫外線攻擊無效，海藻酸鋼增加了氧化鋒與丙締臘/乙 締/苯乙締共聚物、制革污泥、膨潤(rùn)±、碳纖維、辛基=乙氧基硅烷、硬脂酸、氧化鋒、白炭黑 相互間的相容性，同時(shí)使制革污泥、膨潤(rùn)±之間發(fā)生馨和，雙酪巧增加了電纜的強(qiáng)度，六苯 氧環(huán)=憐臘具有獨(dú)特的P、N難燃元素組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，是具有高熱穩(wěn)定性、高氧指數(shù)化01) 和低煙釋放性能等特點(diǎn)的阻燃劑，同時(shí)可W提高電纜的力學(xué)強(qiáng)度來提高強(qiáng)度、耐光性、阻燃 性。
[0005] 利用制革含銘污泥制備環(huán)保型高強(qiáng)度、高阻燃性電纜，從內(nèi)到外依次包括線忍、絕 緣層、內(nèi)護(hù)層和護(hù)套管，護(hù)套管的原料，包括： 丙締臘/乙締/苯乙締共聚物70~80重量份 制革含銘污泥5~9重量份 改性拷膠顆粒2~3重量份 膨潤(rùn)±2~3重量份 碳納米管1.2~1.6重量份 甲基S乙氧基硅烷0.8~1.2重量份 硬脂酸3重量份 氧化鋒2~5重量份 海藻酸鋼0.2~0.8重量份； 雙酪巧^3.2重量份 六苯氧環(huán)=憐臘2.2~3.6重量份 N，N-亞甲基雙丙締酷胺0.6~2.2重量份 N-徑甲基丙締酷胺0. . 5重量份 鋼酸鋼0.2~0.5重量份 祕(mì)酸鋼0.^0.2重量份 雙酪AO. ^0.3重量份 制備方法：包括W下步驟： (1) 烙融共混：將上述成份按照比例混合，W 600r/min的速度攬拌lOmin，然后在 190°C下烙融共混lOmin，得到膠料； (2) 交聯(lián)：將步驟(1)所得的膠料在200°C下交聯(lián)30min后，再按照加入阿拉伯樹膠3 ~4重量份和白炭黑0.4重量份，反應(yīng)10min，得到混合料； (3) 造粒：將步驟(2)所得的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混擠出，然后進(jìn)行造 粒，得到顆粒料； (4) 制備護(hù)套管：將步驟(3)中所得的顆粒料加入到擠出成型機(jī)中進(jìn)行成型、定徑、牽 引、切割后，得到護(hù)套管A ; 制備電纜：將步驟(4)所得的護(hù)套管用于電纜的最外層，得到電纜。
[0006] 本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于 (1)乙締-丙締-苯乙締-丙締臘共聚物來自于常州市安得蠢化工有限公司，具有優(yōu)良的 耐候性、熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定和堅(jiān)初性； 制革污泥來自于萊陽(yáng)制革廠，其制革污泥中含銘，立氧化二銘含量為11.20g/L，該污泥 經(jīng)過加熱到105°C，保溫地，除掉水分，其他制革的含銘污泥也能得到本發(fā)明的實(shí)際效果，審U 革污泥中含有大量有機(jī)物，增加氧化鋒、丙締臘/乙締/苯乙締共聚物、制革污泥、膨潤(rùn)±、石 墨締、辛基=乙氧基硅烷、硬脂酸、氧化鋒、白炭黑中有機(jī)物和無機(jī)物的相容性，改性拷膠顆 粒對(duì)污泥中的銘進(jìn)行固定，為制革中含銘污泥處理提供一種新的資源化利用方式。
[0007] (2)膨潤(rùn)±增加辛基；乙氧基硅烷與丙締臘/乙締/苯乙締共聚物、制革污泥、白炭 黑的分散； (3)碳纖維也增加了電纜的強(qiáng)度，N，N-亞甲基雙丙締酷胺(N，N -亞甲基雙丙締酷胺） 增加所有組分材料粘結(jié)性，N-徑甲基丙締酷胺增加了碳纖維和丙締臘/乙締/苯乙締共聚物 的相容性； (5) 氧化鋒吸收幾乎可W讓所有波段的紫外線攻擊無效，而且不致敏； (6) 海藻酸鋼增加了氧化鋒、丙締臘/乙締/苯乙締共聚物、制革污泥、膨潤(rùn)±、碳纖維、 辛基=乙氧基硅烷、氧化鋒、白炭黑相互間的相容性，同時(shí)使制革污泥、膨潤(rùn)±之間發(fā)生馨 和，葡萄糖酸增加了銘、鋼、祕(mì)的絡(luò)合，季戊四醇對(duì)葡萄糖酸進(jìn)行協(xié)效，增加了葡萄糖酸的絡(luò) 厶 1=1 O
[0008] (7)雙酪巧增加了電纜的強(qiáng)度，廠家為濟(jì)南福景化工有限公司。
[0009] (8)六苯氧基環(huán)=憐臘具有獨(dú)特的P、N難燃元素組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，是具有高熱穩(wěn)定 性、高氧指數(shù)化01)和低煙釋放性能等特點(diǎn)的阻燃劑，同時(shí)可W提高電纜的力學(xué)強(qiáng)度，鋼酸 鋼和祕(mì)酸鋼對(duì)電纜抑制煙霧，雙酪A對(duì)其進(jìn)行協(xié)效抑制煙霧。
[0010] (9)改性拷膠顆粒參見(一種改性拷膠顆粒的制備方法201410652049.5)的實(shí)例一 獲得。
[0011] (10)本發(fā)明所用的原料不限于上述廠家，只要主要成分相近均可達(dá)到上述效果。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 實(shí)例 1 利用制革含銘污泥制備環(huán)保型高強(qiáng)度、高阻燃性電纜，從內(nèi)到外依次包括線忍、絕緣 層、內(nèi)護(hù)層和護(hù)套管，護(hù)套管的原料，包括： 丙締臘/乙締/苯乙締共聚物70 kg 制革含銘污泥5kg 改性拷膠顆粒2kg 膨潤(rùn)±化邑 碳納米管1.2kg 甲基二乙氧基硅烷0.8kg 硬脂酸3 kg 氧化鋒2kg 海藻酸鋼0.化g 雙酪巧化g 六苯氧環(huán)=憐臘2.化g N，N-亞甲基雙丙締酷胺0.化g N-徑甲基丙締酷胺0.化g 鋼酸鋼0.化g 祕(mì)酸鋼0.化g 雙酪AO.化邑 制備方法：包括W下步驟： (1) 烙融共混：將上述成份按照比例混合，W 600r/min的速度攬拌lOmin，然后在 190°C下烙融共混lOmin，得到膠料； (2) 交聯(lián)：將步驟(1)所得的膠料在200°C下交聯(lián)30min后，再按照加入阿拉伯樹膠 3kg和白炭黑0.4 kg，反應(yīng)10min，得到混合料； (3) 造粒：將步驟(2)所得的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混擠出，然后進(jìn)行造 粒，得到顆粒料； (4) 制備護(hù)套管：將步驟(3)中所得的顆粒料加入到擠出成型機(jī)中進(jìn)行成型、定徑、牽 引、切割后，得到護(hù)套管1 ; 制備電纜：將步驟(4)所得的護(hù)套管用于電纜的最外層，得到電纜。
[0013] 實(shí)例2 利用制革含銘污泥制備環(huán)保型高強(qiáng)度、高阻燃性電纜，從內(nèi)到外依次包括線忍、絕緣 層、內(nèi)護(hù)層和護(hù)套管，護(hù)套管的原料，包括： 丙締臘/乙締/苯乙締共聚物80 kg 制革含銘污泥9 kg 改性拷膠顆粒3kg 膨潤(rùn)±3kg 碳納米管1.6kg 甲基二乙氧基硅烷1.2 kg 硬脂酸3 kg 氧化鋒5kg 海藻酸鋼0.8kg 雙酪巧3.化g 六苯氧環(huán)=憐臘3.化g N，N-亞甲基雙丙締酷胺2.化g N-徑甲基丙締酷胺0.化g 鋼酸鋼0.化g 祕(mì)酸鋼0.化g 雙酪AO. 3k邑 制備方法：包括W下步驟： (1) 烙融共混：將上述成份按照比例混合，W 600r/min的速度攬拌lOmin，然后在 190°C下烙融共混lOmin，得到膠料； (2) 交聯(lián)：將步驟(1)所得的膠料在200°C下交聯(lián)30min后，再按照加入阿拉伯樹膠 4kg和白炭黑0.4 kg，反應(yīng)10min，得到混合料； (3) 造粒：將步驟(2)所得的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混擠出，然后進(jìn)行造 粒，得到顆粒料； (4) 制備護(hù)套管：將步驟(3)中所得的顆粒料加入到擠出成型機(jī)中進(jìn)行成型、定徑、牽 引、切割后，得到護(hù)套管2 ; 制備電纜：將步驟(4)所得的護(hù)套管用于電纜的最外層，得到電纜。
[0014]實(shí)例3 利用制革含銘污泥制備環(huán)保型高強(qiáng)度、高阻燃性電纜，從內(nèi)到外依次包括線忍、絕緣 層、內(nèi)護(hù)層和護(hù)套管，護(hù)套管的原料，包括： 丙締臘/乙締/苯乙締共聚物75kg 制革含銘污泥7 kg 改性拷膠顆粒2.5kg 膨潤(rùn) ±2.f5kg 碳納米管1.4kg 甲基二乙氧基硅烷化g 硬脂酸3 kg 氧化鋒3.5kg 海藻酸鋼O.化g 雙酪巧2.化g 六苯氧環(huán)=憐臘2.9kg N，N-亞甲基雙丙締酷胺1.4kg N-徑甲基丙締酷胺0.3kg 鋼酸鋼0.35kg 祕(mì)酸鋼0.15kg 雙酪AO.化邑 制備方法：包括W下步驟： (1) 烙融共混：將上述成份按照比例混合，W 600r/min的速度攬拌lOmin，然后在 190°C下烙融共混lOmin，得到膠料； (2) 交聯(lián)：將步驟(1)所得的膠料在200°C下交聯(lián)30min后，再按照加入阿拉伯樹膠 3.5kg和白炭黑0.4 kg，反應(yīng)10min，得到混合料； (3) 造粒：將步驟(2)所得的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混擠出，然后進(jìn)行造 粒，得到顆粒料； (4) 制備護(hù)套管：將步驟(3)中所得的顆粒料加入到擠出成型機(jī)中進(jìn)行成型、定徑、牽 引、切割后，得到護(hù)套管3 ; 制備電纜：將步驟(4)所得的護(hù)套管用于電纜的最外層，得到電纜。
[0015] 強(qiáng)度性能和阻燃性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：按照GB/T 1040.1-2006的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試本發(fā)明實(shí) 施例1-3所得的護(hù)套管A、護(hù)套管B、護(hù)套管C的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，按照GB/ T2406-1993的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試本發(fā)明實(shí)施例1-3所得的護(hù)套管1、護(hù)套管2、護(hù)套管3的氧指 數(shù)；按照GB12666.5的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試本發(fā)明實(shí)施例1-3所得的護(hù)套管1、護(hù)套管2、護(hù)套管2 的阻燃等級(jí)，GB/T 8627-2007建筑材料煙密度，并W市場(chǎng)上買到的普通護(hù)套管作為對(duì)比 例，其結(jié)果如表1所示。
[0016] 表1高強(qiáng)度、高阻燃性電纜護(hù)套管性能
【主權(quán)項(xiàng)】
1.利用制革含鉻污泥制備環(huán)保型高強(qiáng)度、高阻燃性電纜，從內(nèi)到外依次包括線芯、絕緣 層、內(nèi)護(hù)層和護(hù)套管，護(hù)套管的原料，包括： 丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物70~80重量份 制革含鉻污泥5~9重量份 改性栲膠顆粒2~3重量份 膨潤(rùn)土 2~3重量份 碳納米管1.2~1.6重量份 甲基三乙氧基硅烷0.8~1.2重量份 硬脂酸3重量份 氧化鋅2~5重量份 海藻酸鈉〇. 2~0.8重量份； 雙酚芴1~3.2重量份 六苯氧環(huán)三磷腈2.2~3.6重量份 N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.6~2.2重量份 N-羥甲基丙烯酰胺0.1~0.5重量份 鉬酸鈉0.2~0.5重量份 鉍酸鈉0.1~0.2重量份 雙酸A0.1~0.3重量份 制備方法：包括以下步驟： (1) 恪融共混：將上述成份按照比例混合，以600r/min的速度攪拌lOmin，然后在 190°C下熔融共混lOmin，得到膠料； (2) 交聯(lián)：將步驟（1)所得的膠料在200°C下交聯(lián)30min后，再按照加入阿拉伯樹膠3 ~4重量份和白炭黑0.4重量份，反應(yīng)lOmin，得到混合料； (3) 造粒：將步驟(2)所得的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混擠出，然后進(jìn)行造 粒，得到顆粒料； (4) 制備護(hù)套管：將步驟(3)中所得的顆粒料加入到擠出成型機(jī)中進(jìn)行成型、定徑、牽 弓丨、切割后，得到護(hù)套管A ; 制備電纜：將步驟(4)所得的護(hù)套管用于電纜的最外層，得到電纜。
【文檔編號(hào)】H01B7/28GK105845247SQ201610209039
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】段寶榮, 李成
【申請(qǐng)人】段寶榮