一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管及其方法，该电缆护套由以下按照重量份的成分组成：乙烯腈/聚乙烯/苯丙烯/苯丙烯酸乙酯共聚物80?90重量份、鹅毛水解粉末7?9重量份、膨润土2?4重量份、甲基三乙氧基硅烷1?1.5重量份、海藻酸钠0.5?2重量份、间苯二酚0.4?0.8重量份、三聚氰胺0.5?0.7重量份、烷基磷酸酯0.6?0.8重量份、硬脂酸钠1.1?1.3重量份、纳米氧化铈0.6?0.8重量份、纳米氧化锌0.4?0.6重量份、阿拉伯树胶6?8重量份、白炭黑1.2重量份。本发明制备的电缆护套管阻燃性和强度高，并具有低的释放烟雾效果，同时能够废物再利用。
【专利说明】
一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管及其方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电缆技术领域，具体是一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管 及其方法。
【背景技术】
[0002] 随着城市化进程的逐步加快，城市规划越来越趋于现代化。在城市建设过程中，电 缆入地成为了最低的建设要求。同时，在城市改造过程中，也需要将架设在空中的各种电缆 入地。电缆入地目前往往会采用非开挖技术进行施工，这种施工方法具有不影响交通、对地 层结构破坏小，周期短等优点，同时适用于，采用非开挖施工方法，对于电缆的要求高，具有 表现为：电缆需要具有强度高、刚性韧性好等，另外，由于电缆本身的特点，还需要具有高阻 燃性的特点，以防电路短路等造成火灾，引起安全事故。对于野外的电缆，也同样具有上述 要求。电缆要达到上述要求，对其护套管也就具有同样的要求，因为护套管位于电缆的最外 层。
[0003] 目前常见的电缆护套管，大都是主要采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子材 料，并加入了一定的添加剂，以改善其相关性能。但是，目前的这些电缆护套管，在强度、刚 性任性以及阻燃性方面，仍然不理想，或者仅仅在某一方面的性能上面有一定的改进，存在 很大的进一步改进的空间。
[0004] 其中，屠宰场宰杀所剩的鹅毛目前当成垃圾处理掉，少量鹅毛用作饲料、肥料，但 是其用量有限，因此需要扩大鹅毛的资源化利用范围。
【发明内容】
[0005] 本发明利用乙烯腈/聚乙烯/苯丙烯/苯丙烯酸乙酯共聚物在鹅毛水解粉末的作用 下，膨润土增加甲基三乙氧基硅烷、海藻酸钠与乙烯腈/聚乙烯/苯丙烯/苯丙烯酸乙酯共聚 物、鹅毛水解粉末、阿拉伯胶、白炭黑的分散，其中间苯二酚、三聚氰胺、烷基磷酸酯构成膨 胀体系，硬脂酸钠促进乙烯腈/聚乙烯/苯丙烯/苯丙烯酸乙酯共聚物与该膨胀体系的相容， 在该膨胀体系以及纳米氧化铈、纳米氧化锌的催化作用下制备具有高热稳定性、高氧指数 (L0I)和低烟释放性能等特点的阻燃剂，同时可以提高电缆的力学强度来提高强度、耐光 性、阻燃性。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管，它由以下按照重量份的成分组成： 乙烯腈/聚乙烯/苯丙烯/苯丙烯酸乙酯共聚物80-90重量份 鹳毛水解粉末7-9重量份 膨润土 2-4重量份 甲基三乙氧基硅烷1-1.5重量份 海藻酸钠〇. 5-2重量份 间苯二酚0.4-0.8重量份 三聚氰胺0.5-0.7重量份 烷基磷酸酯0.6-0.8重量份 硬脂酸钠1.1-1.3重量份 纳米氧化铈〇. 6-0.8重量份 纳米氧化锌〇. 4-0.6重量份 阿拉伯树胶6-8重量份 白炭黑1.2重量份； 所述鹅毛水解粉末的制备方法为:称取25g预处理后的鹅毛，置于三口瓶中，分别加入 0.48 mol/L的醋酸100mL，放入恒温水浴锅中90°C，搅拌反应1.3 h，加入氯化铁0.85g，28°C 搅拌反应1 h，反应完成后用布氏漏斗过滤，得下层液体，对下层液体A喷雾干燥，即可得到 鹅毛水解粉末。
[0007] 本发明还提供一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管的制备方法，包括以 下步骤： (1) 熔融共混：将上述除去阿拉伯胶和白炭黑的其他成份按照比例混合，以l〇〇〇r/ min的速度搅拌20min，然后在200°C下熔融共混30min，得到胶料； (2) 交联：将步骤(1)所得的胶料在190°C下交联15min后，再按照加入阿拉伯树胶 和白炭黑，反应25min，得到混合料； (3) 造粒：将步骤(2)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出，然后进行造 粒，得到颗粒料； (4) 制备护套管：将步骤(3)中所得的颗粒料加入到挤出成型机中进行成型、定径、牵 弓丨、切割后，即可得到添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管。
[0008] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： (1) 丙烯腈/乙烯/丙烯/苯乙烯共聚物具有优良的耐候性、热稳定性、尺寸稳定和坚韧 性； (2) 利用间苯二酚、三聚氰胺、烷基磷酸酯构成膨胀体系，其中间苯二酚为炭源、烷基磷 酸酯为酸源、三聚氰胺为气源，纳米氧化铈、纳米氧化锌对上述膨胀体系的酸源催化，使阻 燃效果佳； (3) 硬脂酸钠促进丙烯腈/乙烯/丙烯/苯乙烯共聚物与上述膨胀体系的相容； (4) 对鹅毛水解得到鹅毛水解多肽，利用鹅毛水解多肽产物与丙烯腈/乙烯/丙烯/苯乙 烯共聚物聚合，提高电缆护套管的韧性和强度； (5) 鹅毛预处理中先用弱酸，再选择氯化铁水解鹅毛蛋白，使其满足电缆的强度和韧性 所需； (6) 本发明所用的鹅毛为屠宰场宰杀所剩的基本当成垃圾处理掉的鹅毛，可以做到废 物再利用； (7) 本发明所用的原料不限于制定厂家，只要主要成分相近均可达到上述效果。
【具体实施方式】
[0009] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。
[0010] 实施例1 本发明实施例中，一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管，它由以下按照重量 份的成分组成： 乙烯腈/聚乙烯/苯丙烯/苯丙烯酸乙酯共聚物80kg 鹅毛水解粉末7kg 膨润土 2kg 甲基三乙氧基硅烷lkg 海藻酸钠〇. 5kg 间苯二酸0.4kg 三聚氰胺〇.5kg 烷基磷酸酯0.6kg 硬脂酸钠1.1kg 纳米氧化铺〇. 6kg 纳米氧化锌〇. 4kg 阿拉伯树胶6kg 白炭黑1.2kg; 所述鹅毛水解粉末的制备方法为:称取25g预处理后的鹅毛，置于三口瓶中，分别加入 0.48 mol/L的醋酸100mL，放入恒温水浴锅中90°C，搅拌反应1.3 h，加入氯化铁0.85g，28°C 搅拌反应1 h，反应完成后用布氏漏斗过滤，得下层液体，对下层液体A喷雾干燥，即可得到 鹅毛水解粉末。
[0011] 本发明还提供一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管的制备方法，包括以 下步骤： (1) 熔融共混：将上述除去阿拉伯胶和白炭黑的其他成份按照比例混合，以l〇〇〇r/ min的速度搅拌20min，然后在200°C下熔融共混30min，得到胶料； (2) 交联：将步骤(1)所得的胶料在190°C下交联15min后，再按照加入阿拉伯树胶 6kg和白炭黑1.2kg，反应25min，得到混合料； (3) 造粒：将步骤(2)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出，然后进行造 粒，得到颗粒料； (4) 制备护套管：将步骤(3)中所得的颗粒料加入到挤出成型机中进行成型、定径、牵 弓丨、切割后，即可得到添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管。
[0012] 实施例2 本发明实施例中，一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管，它由以下按照重量 份的成分组成： 乙烯腈/聚乙烯/苯丙烯/苯丙烯酸乙酯共聚物85 kg 鹅毛水解粉末8kg 膨润土 2-4重量份 甲基三乙氧基硅烷1.3kg 海藻酸钠1.2kg 间苯二酸0.6kg 三聚氰胺〇.6kg 烷基磷酸酯0.7kg 硬脂酸钠1.2kg 纳米氧化铺〇. 7kg 纳米氧化锌〇. 5kg 阿拉伯树胶7kg 白炭黑1.2kg; 所述鹅毛水解粉末的制备方法为:称取25g预处理后的鹅毛，置于三口瓶中，分别加入 0.48 mol/L的醋酸100mL，放入恒温水浴锅中90°C，搅拌反应1.3 h，加入氯化铁0.85g，28°C 搅拌反应1 h，反应完成后用布氏漏斗过滤，得下层液体，对下层液体A喷雾干燥，即可得到 鹅毛水解粉末。
[0013] 本发明还提供一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管的制备方法，包括以 下步骤： (1) 熔融共混：将上述除去阿拉伯胶和白炭黑的其他成份按照比例混合，以l〇〇〇r/ min的速度搅拌20min，然后在200°C下熔融共混30min，得到胶料； (2) 交联：将步骤(1)所得的胶料在190°C下交联15min后，再按照加入阿拉伯树胶 7kg和白炭黑1.2kg，反应25min，得到混合料； (3) 造粒：将步骤(2)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出，然后进行造 粒，得到颗粒料； (4) 制备护套管：将步骤(3)中所得的颗粒料加入到挤出成型机中进行成型、定径、牵 弓丨、切割后，即可得到添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管。
[0014] 实施例3 本发明实施例中，一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管，它由以下按照重量 份的成分组成： 乙烯腈/聚乙烯/苯丙烯/苯丙烯酸乙酯共聚物90kg 鹅毛水解粉末9kg 膨润土4kg 甲基三乙氧基硅烷1.5 kg 海藻酸钠2kg 间苯二酸0.8kg 三聚氰胺〇.7kg 烷基磷酸酯0.8kg 硬脂酸钠1.3kg 纳米氧化铺〇. 8kg 纳米氧化锌〇. 6kg 阿拉伯树胶8kg 白炭黑1.2kg; 所述鹅毛水解粉末的制备方法为:称取25g预处理后的鹅毛，置于三口瓶中，分别加入 0.48 mol/L的醋酸lOOmL，放入恒温水浴锅中90°C，搅拌反应1.3 h，加入氯化铁0.85g，28°C 搅拌反应1 h，反应完成后用布氏漏斗过滤，得下层液体，对下层液体A喷雾干燥，即可得到 鹅毛水解粉末。
[0015] 本发明还提供一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管的制备方法，包括以 下步骤： (1) 熔融共混：将上述除去阿拉伯胶和白炭黑的其他成份按照比例混合，以l〇〇〇r/ min的速度搅拌20min，然后在200°C下熔融共混30min，得到胶料； (2) 交联：将步骤(1)所得的胶料在190°C下交联15min后，再按照加入阿拉伯树胶 8kg和白炭黑1.2kg，反应25min，得到混合料； (3) 造粒：将步骤(2)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出，然后进行造 粒，得到颗粒料； (4) 制备护套管：将步骤(3)中所得的颗粒料加入到挤出成型机中进行成型、定径、牵 弓丨、切割后，即可得到添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管。
[0016] 强度性能和阻燃性能测试： 按照GB/T 1040.1-2006的标准测试本发明实施例1-3所得的电缆护套管1、护套管 2、护套管3的拉伸强度和断裂伸长率，按照GB/T2406-1993的标准测试本发明实施例1-3 所得的护套管1、护套管2、护套管3的氧指数；按照GB12666.5的标准测试本发明实 施例1-3所得的护套管1、护套管2、护套管2的阻燃等级，GB/T 8627-2007建筑材料烟 密度，并以市场上买到的普通护套管作为对比例，其结果如表1所示。
[0017] 表1高强度、高阻燃性电缆护套管性能_
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背 离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪 一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要 求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化 囊括在本发明内。
[0018] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1. 一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管，其特征在于，它由以下按照重量份 的成分组成： 乙烯腈/聚乙烯/苯丙烯/苯丙烯酸乙酯共聚物80-90重量份 鹳毛水解粉末7-9重量份 膨润土 2-4重量份 甲基三乙氧基硅烷1-1.5重量份 海藻酸钠〇. 5-2重量份 间苯二酚0.4-0.8重量份 三聚氰胺0.5-0.7重量份 烷基磷酸酯0.6-0.8重量份 硬脂酸钠1.1-1.3重量份 纳米氧化铈〇. 6-0.8重量份 纳米氧化锌〇. 4-0.6重量份 阿拉伯树胶6-8重量份 白炭黑1.2重量份； 所述鹅毛水解粉末的制备方法为：称取25g预处理后的鹅毛，置于三口瓶中，分别加入 0.48 mol/L的醋酸100mL，放入恒温水浴锅中90°C，搅拌反应1.3 h，加入氯化铁0.85g，28°C 搅拌反应1 h，反应完成后用布氏漏斗过滤，得下层液体，对下层液体A喷雾干燥，即可得到 鹳毛水解粉末。2. 根据权利要求1所述的一种添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管的制备方法， 其特征在于，包括以下步骤： (1) 熔融共混：将上述除去阿拉伯胶和白炭黑的其他成份按照比例混合，以l〇〇〇r/ min的速度搅拌20min，然后在200°C下熔融共混30min，得到胶料； (2) 交联：将步骤（1)所得的胶料在190°C下交联15min后，再按照加入阿拉伯树胶 和白炭黑，反应25min，得到混合料； (3) 造粒：将步骤(2)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中进行共混挤出，然后进行造 粒，得到颗粒料； (4) 制备护套管：将步骤(3)中所得的颗粒料加入到挤出成型机中进行成型、定径、牵 弓丨、切割后，即可得到添加鹅毛水解粉末制成的阻燃电缆护套管。
【文档编号】C08K3/22GK106046644SQ201610387167
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】陈永军, 曹中年
【申请人】安徽华星电缆集团有限公司