[发明专利]高阻燃性电缆

说明书

本申请是分案申请，母案申请号为201610209161.0。

技术领域

本发明涉及到一种高强度高阻燃型电缆，特别是环保型高强度、高阻燃性丙烯腈-乙烯-苯乙烯电缆。

技术背景

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。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。

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，其中无铬皮革副产物约为80多万吨，含铬副产物70多万吨，制革污泥100万吨，含铬污泥7.5万吨。

发明内容

本发明利用丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物在制革污泥的作用下，膨润土增加辛基三乙氧基硅烷与丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物、制革污泥、白炭黑的分散，石墨烯增加了电缆的耐光性，同时石墨烯也增加了电缆的力学性能，氧化锌让所有波段的紫外线攻击无效，海藻酸钠增加了氧化锌丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物、制革污泥、膨润土、石墨烯、辛基三乙氧基硅烷、硬脂酸、氧化锌、白炭黑相互间的相容性，同时使制革污泥、膨润土之间发生螯和，双酚芴增加了电缆的强度，六苯氧环三磷腈具有独特的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(LOI)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。

高强度、高阻燃性丙烯腈-乙烯-苯乙烯电缆，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

制革污泥5～10重量份

膨润土1～3重量份

石墨烯0.2～0.6重量份

辛基三乙氧基硅烷0.8～1.2重量份

硬脂酸2重量份

氧化锌1～2重量份

海藻酸钠0.2～0.7重量份；

双酚芴1～2.2重量份

六苯氧基环三磷腈1.2～3.6重量份

制备方法：包括以下步骤：

(1)熔融共混：将聚丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物、制革污泥、膨润土、石墨烯、辛基三乙氧基硅烷、硬脂酸、氧化锌、海藻酸钠、双酚芴、六苯氧环三磷腈按照上述比例混合，以600r/min的速度搅拌10min，然后在190℃下熔融共混10min，得到胶料；

(2)交联：将步骤(1)所得的胶料在200℃下交联30min后，再按照加入阿拉伯树胶3～5重量份和白炭黑0.8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基础成型机中进行成型、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。

本发明的优势在于：

(1)丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物(AES)来自于常州市安得鑫化工有限公司，具有优良的耐候性、热稳定性、尺寸稳定和坚韧性；

(2)制革污泥来自于莱阳制革厂，其制革污泥中无铬，该污泥经过加热到105℃，保温4h，除掉水分，其他制革的无铬污泥也能得到本发明的实际效果，制革污泥中含有大量有机物，增加氧化锌、丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物、制革污泥、膨润土、石墨烯、辛基三乙氧基硅烷、硬脂酸、氧化锌、白炭黑中有机物和无机物的相容性。

(3)膨润土增加辛基三乙氧基硅烷与丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物、制革污泥、白炭黑的分散；

(4)石墨烯增加了电缆的耐光性，同时石墨烯也增加了电缆的力学性能，N,N-亚甲基双丙烯酰胺增加所有组分材料粘结性；