[發(fā)明專(zhuān)利]一種生物降解的復(fù)合電纜及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010631177.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111647259A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范敦現(xiàn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 綿陽(yáng)保和泰越通信線纜有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L67/04
• 分類(lèi)號(hào): C08L67/04;C08L1/02;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/34;C08K3/38
• 代理公司: 成都睿道專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51217
• 代理人: 王小艷

本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，公開(kāi)了一種生物降解的復(fù)合電纜，其包括按重量份數(shù)計(jì)的如下成分：聚乳酸50?70份、漢麻纖維15?25份、納米纖維素10?20份、軟質(zhì)增韌劑1?5份、硬質(zhì)增韌劑1?5份、偶聯(lián)劑1?5份、交聯(lián)劑1?5份，其具有較好的生物降解性能及力學(xué)性能、脆性、耐熱性、抗沖擊性；其制備方法為：將聚乳酸、漢麻纖維、納米纖維素、軟質(zhì)增韌劑及硬質(zhì)增韌劑干燥，將干燥后的軟質(zhì)增韌劑、硬質(zhì)增韌劑及偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑熔融混合后加入雙螺桿擠出機(jī)，擠出后的物料冷卻，與聚乳酸、漢麻纖維混合后，繼續(xù)擠壓熔融，并在模具中定型，切粒即得到生物降解的電纜。該方法整個(gè)過(guò)程循序漸進(jìn)，材料的溫度均勻，穩(wěn)定性?xún)?yōu)異；且生產(chǎn)具有產(chǎn)量大、成本低、推廣快，大大提高了制備效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種生物降解的復(fù)合電纜及其制備方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前關(guān)于電線或電纜的研究熱點(diǎn)基本為低煙、無(wú)鹵、阻燃等特性，而關(guān)于電線或電纜的環(huán)保性能研究甚少，現(xiàn)有的電線或電纜材料一般為不可降解的塑料制備，長(zhǎng)期使用而廢棄后對(duì)土壤環(huán)境污染嚴(yán)重。且市面上大多數(shù)可降解材料在一般環(huán)境中暴露3個(gè)月后開(kāi)始變薄、韌性及強(qiáng)度下降，逐漸裂成碎片。如果這些碎片被埋在垃圾或土壤里，則降解效果不明顯。

為了降低電線或電纜材料長(zhǎng)期使用后對(duì)土壤的污染，有必要開(kāi)發(fā)一種可生物降解的電纜材料。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中上述的不足，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種生物降解的復(fù)合電纜，其具有較好的力學(xué)性能、脆性、耐熱性、抗沖擊性、結(jié)晶速率。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種生物降解的復(fù)合電纜的制備方法，其操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)量大、成本低，使產(chǎn)品具有更強(qiáng)的韌性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是：

一種生物降解的復(fù)合電纜，其包括按重量份數(shù)計(jì)的如下成分：

聚乳酸50-70份、漢麻纖維15-25份、納米纖維素10-20份、軟質(zhì)增韌劑1-5份、硬質(zhì)增韌劑1-5份、偶聯(lián)劑1-5份、交聯(lián)劑1-5份。

一種生物降解的復(fù)合電纜的制備方法，包含以下步驟：

(1)將聚乳酸、漢麻纖維、納米纖維素、軟質(zhì)增韌劑及硬質(zhì)增韌劑分別放在干燥箱中進(jìn)行干燥，其中聚乳酸、納米纖維素及漢麻纖維于50-60℃下，干燥15-20小時(shí)，軟質(zhì)增韌劑于40-50℃下，干燥15-20小時(shí)，硬質(zhì)增韌劑于90-100℃下，干燥2-5小時(shí)；

(2)將干燥后的軟質(zhì)增韌劑、硬質(zhì)增韌劑及偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑熔融混合后加入雙螺桿擠出機(jī)，擠出后的物料冷卻，得物料A；將物料A與聚乳酸、漢麻纖維混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)擠壓成熔融狀態(tài)；

(3)將制得的塑料抽真空干燥，經(jīng)吹膜機(jī)吹膜，即得到生物降解的電纜。

進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)設(shè)置有依次連通的低溫段，高溫段和冷卻段，所述低溫段包括三個(gè)低溫區(qū)，溫度依次設(shè)置為50℃、70℃、90℃；所述高溫段包括三個(gè)高溫區(qū)，溫度依次設(shè)置為100℃、150℃、200℃；所述冷卻段包括三個(gè)冷卻區(qū)，溫度依次設(shè)置為80℃、50℃、20℃。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明復(fù)合電纜材料所添加的聚乳酸及漢麻纖維具有較好的可再生、可降解、可生物相容性，可大大縮短電纜材料的生物降解周期及降解效果。

2.本發(fā)明通過(guò)采用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物包覆滑石粉形成核-殼結(jié)構(gòu)，使得電纜在受到?jīng)_擊時(shí)，可以有效地阻止裂紋的發(fā)展，將應(yīng)力沿著滑石粉片層平面方向傳遞到周邊基體，極大增強(qiáng)了電纜的韌性。