利用制革含铬污泥制备环保型高强度、高阻燃性电缆的制作方法
【专利摘要】利用制革含铬污泥制备环保型高强度、高阻燃性电缆，从内到外依次包括线芯、绝缘层、内护层和护套管，护套管的原料，包括：聚丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物、制革含铬污泥、膨润土、甲基三乙氧基硅烷、氧化锌、海藻酸钠、双酚芴、六苯氧环三磷腈，所制备的电缆阻燃性和强度高，并具有低的释放烟雾效果。
【专利说明】
利用制革含铭污泥制备环保型高强度、高阻燃性电缆
技术领域
[0001] 本发明设及到一种高强度电缆，特别是利用制革含铭污泥制备环保型高强度、高 阻燃性电缆。 技术背景
[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，运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、刚性初性好等，另外，由于电缆本身的特点，还需要具有高 阻燃性的特点，W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。目前常见的电缆护套管，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剂，W改善其相关性能。但是，目前的运些电缆护套管，在强度、 刚性任性W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。
[0003] 制革污泥由于产生量大，其处理成本已占到末端处理成本的一半甚至更高。目前 大陆地区制革工业每年约产生250万吨的固体废弃物，其中无铭皮革副产物约为80多万吨， 含铭副产物70多万吨，制革污泥100万吨，含铭污泥7.5万吨。
【发明内容】
[0004] 本发明利用丙締腊/乙締/苯乙締共聚物在制革污泥的作用下，膨润±增加辛基= 乙氧基硅烷与丙締腊/乙締/苯乙締共聚物、制革污泥、白炭黑的分散，碳纤维也增加了电缆 的力学强度，氧化锋让所有波段的紫外线攻击无效，海藻酸钢增加了氧化锋与丙締腊/乙 締/苯乙締共聚物、制革污泥、膨润±、碳纤维、辛基=乙氧基硅烷、硬脂酸、氧化锋、白炭黑 相互间的相容性，同时使制革污泥、膨润±之间发生馨和，双酪巧增加了电缆的强度，六苯 氧环=憐腊具有独特的P、N难燃元素组成的环状结构，是具有高热稳定性、高氧指数化01) 和低烟释放性能等特点的阻燃剂，同时可W提高电缆的力学强度来提高强度、耐光性、阻燃 性。
[0005] 利用制革含铭污泥制备环保型高强度、高阻燃性电缆，从内到外依次包括线忍、绝 缘层、内护层和护套管，护套管的原料，包括： 丙締腊/乙締/苯乙締共聚物70~80重量份 制革含铭污泥5~9重量份 改性拷胶颗粒2~3重量份 膨润±2~3重量份 碳纳米管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 氧化锋2~5重量份 海藻酸钢0.2~0.8重量份； 双酪巧^3.2重量份 六苯氧环=憐腊2.2~3.6重量份 N，N-亚甲基双丙締酷胺0.6~2.2重量份 N-径甲基丙締酷胺0. . 5重量份 钢酸钢0.2~0.5重量份 祕酸钢0.^0.2重量份 双酪AO. ^0.3重量份 制备方法：包括W下步骤： (1) 烙融共混：将上述成份按照比例混合，W 600r/min的速度揽拌lOmin，然后在 190°C下烙融共混lOmin，得到胶料； (2) 交联：将步骤(1)所得的胶料在200°C下交联30min后，再按照加入阿拉伯树胶3 ~4重量份和白炭黑0.4重量份，反应10min，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 引、切割后，得到护套管A ; 制备电缆：将步骤(4)所得的护套管用于电缆的最外层，得到电缆。
[0006] 本发明的优势在于 (1)乙締-丙締-苯乙締-丙締腊共聚物来自于常州市安得蠢化工有限公司，具有优良的 耐候性、热稳定性、尺寸稳定和坚初性； 制革污泥来自于莱阳制革厂，其制革污泥中含铭，立氧化二铭含量为11.20g/L，该污泥 经过加热到105°C，保溫地，除掉水分，其他制革的含铭污泥也能得到本发明的实际效果，审U 革污泥中含有大量有机物，增加氧化锋、丙締腊/乙締/苯乙締共聚物、制革污泥、膨润±、石 墨締、辛基=乙氧基硅烷、硬脂酸、氧化锋、白炭黑中有机物和无机物的相容性，改性拷胶颗 粒对污泥中的铭进行固定，为制革中含铭污泥处理提供一种新的资源化利用方式。
[0007] (2)膨润±增加辛基；乙氧基硅烷与丙締腊/乙締/苯乙締共聚物、制革污泥、白炭 黑的分散； (3)碳纤维也增加了电缆的强度，N，N-亚甲基双丙締酷胺(N，N -亚甲基双丙締酷胺） 增加所有组分材料粘结性，N-径甲基丙締酷胺增加了碳纤维和丙締腊/乙締/苯乙締共聚物 的相容性； (5) 氧化锋吸收几乎可W让所有波段的紫外线攻击无效，而且不致敏； (6) 海藻酸钢增加了氧化锋、丙締腊/乙締/苯乙締共聚物、制革污泥、膨润±、碳纤维、 辛基=乙氧基硅烷、氧化锋、白炭黑相互间的相容性，同时使制革污泥、膨润±之间发生馨 和，葡萄糖酸增加了铭、钢、祕的络合，季戊四醇对葡萄糖酸进行协效，增加了葡萄糖酸的络 厶 1=1 O
[0008] (7)双酪巧增加了电缆的强度，厂家为济南福景化工有限公司。
[0009] (8)六苯氧基环=憐腊具有独特的P、N难燃元素组成的环状结构，是具有高热稳定 性、高氧指数化01)和低烟释放性能等特点的阻燃剂，同时可W提高电缆的力学强度，钢酸 钢和祕酸钢对电缆抑制烟雾，双酪A对其进行协效抑制烟雾。
[0010] (9)改性拷胶颗粒参见(一种改性拷胶颗粒的制备方法201410652049.5)的实例一 获得。
[0011] (10)本发明所用的原料不限于上述厂家，只要主要成分相近均可达到上述效果。
【具体实施方式】
[0012] 实例 1 利用制革含铭污泥制备环保型高强度、高阻燃性电缆，从内到外依次包括线忍、绝缘 层、内护层和护套管，护套管的原料，包括： 丙締腊/乙締/苯乙締共聚物70 kg 制革含铭污泥5kg 改性拷胶颗粒2kg 膨润±化邑 碳纳米管1.2kg 甲基二乙氧基硅烷0.8kg 硬脂酸3 kg 氧化锋2kg 海藻酸钢0.化g 双酪巧化g 六苯氧环=憐腊2.化g N，N-亚甲基双丙締酷胺0.化g N-径甲基丙締酷胺0.化g 钢酸钢0.化g 祕酸钢0.化g 双酪AO.化邑 制备方法：包括W下步骤： (1) 烙融共混：将上述成份按照比例混合，W 600r/min的速度揽拌lOmin，然后在 190°C下烙融共混lOmin，得到胶料； (2) 交联：将步骤(1)所得的胶料在200°C下交联30min后，再按照加入阿拉伯树胶 3kg和白炭黑0.4 kg，反应10min，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 引、切割后，得到护套管1 ; 制备电缆：将步骤(4)所得的护套管用于电缆的最外层，得到电缆。
[0013] 实例2 利用制革含铭污泥制备环保型高强度、高阻燃性电缆，从内到外依次包括线忍、绝缘 层、内护层和护套管，护套管的原料，包括： 丙締腊/乙締/苯乙締共聚物80 kg 制革含铭污泥9 kg 改性拷胶颗粒3kg 膨润±3kg 碳纳米管1.6kg 甲基二乙氧基硅烷1.2 kg 硬脂酸3 kg 氧化锋5kg 海藻酸钢0.8kg 双酪巧3.化g 六苯氧环=憐腊3.化g N，N-亚甲基双丙締酷胺2.化g N-径甲基丙締酷胺0.化g 钢酸钢0.化g 祕酸钢0.化g 双酪AO. 3k邑 制备方法：包括W下步骤： (1) 烙融共混：将上述成份按照比例混合，W 600r/min的速度揽拌lOmin，然后在 190°C下烙融共混lOmin，得到胶料； (2) 交联：将步骤(1)所得的胶料在200°C下交联30min后，再按照加入阿拉伯树胶 4kg和白炭黑0.4 kg，反应10min，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 引、切割后，得到护套管2 ; 制备电缆：将步骤(4)所得的护套管用于电缆的最外层，得到电缆。
[0014]实例3 利用制革含铭污泥制备环保型高强度、高阻燃性电缆，从内到外依次包括线忍、绝缘 层、内护层和护套管，护套管的原料，包括： 丙締腊/乙締/苯乙締共聚物75kg 制革含铭污泥7 kg 改性拷胶颗粒2.5kg 膨润 ±2.f5kg 碳纳米管1.4kg 甲基二乙氧基硅烷化g 硬脂酸3 kg 氧化锋3.5kg 海藻酸钢O.化g 双酪巧2.化g 六苯氧环=憐腊2.9kg N，N-亚甲基双丙締酷胺1.4kg N-径甲基丙締酷胺0.3kg 钢酸钢0.35kg 祕酸钢0.15kg 双酪AO.化邑 制备方法：包括W下步骤： (1) 烙融共混：将上述成份按照比例混合，W 600r/min的速度揽拌lOmin，然后在 190°C下烙融共混lOmin，得到胶料； (2) 交联：将步骤(1)所得的胶料在200°C下交联30min后，再按照加入阿拉伯树胶 3.5kg和白炭黑0.4 kg，反应10min，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 引、切割后，得到护套管3 ; 制备电缆：将步骤(4)所得的护套管用于电缆的最外层，得到电缆。
[0015] 强度性能和阻燃性能测试标准：按照GB/T 1040.1-2006的标准测试本发明实 施例1-3所得的护套管A、护套管B、护套管C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W市场上买到的普通护套管作为对比 例，其结果如表1所示。
[0016] 表1高强度、高阻燃性电缆护套管性能
【主权项】
1.利用制革含铬污泥制备环保型高强度、高阻燃性电缆，从内到外依次包括线芯、绝缘 层、内护层和护套管，护套管的原料，包括： 丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物70~80重量份 制革含铬污泥5~9重量份 改性栲胶颗粒2~3重量份 膨润土 2~3重量份 碳纳米管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 氧化锌2~5重量份 海藻酸钠〇. 2~0.8重量份； 双酚芴1~3.2重量份 六苯氧环三磷腈2.2~3.6重量份 N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.6~2.2重量份 N-羟甲基丙烯酰胺0.1~0.5重量份 钼酸钠0.2~0.5重量份 铋酸钠0.1~0.2重量份 双酸A0.1~0.3重量份 制备方法：包括以下步骤： (1) 恪融共混：将上述成份按照比例混合，以600r/min的速度搅拌lOmin，然后在 190°C下熔融共混lOmin，得到胶料； (2) 交联：将步骤（1)所得的胶料在200°C下交联30min后，再按照加入阿拉伯树胶3 ~4重量份和白炭黑0.4重量份，反应lOmin，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，得到护套管A ; 制备电缆：将步骤(4)所得的护套管用于电缆的最外层，得到电缆。
【文档编号】H01B7/28GK105845247SQ201610209039
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】段宝荣, 李成
【申请人】段宝荣