CN106653200B - 一种防霉涂层电缆及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力电缆防腐领域，具体地来讲为一种防霉涂层电缆及制备方法。该电缆包括防腐涂层，所述防腐涂层内含有超细小簇Ag₁₀Al₁₀。并提供一种电缆制备方法，包括如下的步骤：制备超细小簇Ag₁₀Al₁₀；采用干冰封存超细小簇Ag₁₀Al₁₀；将封存有超细小簇Ag₁₀Al₁₀的干冰投入至树脂原液中；将电缆浸入将溶解有超细小簇Ag₁₀Al₁₀的树脂原液。本发明采用的是涂层内包括有超细小簇Ag₁₀Al₁₀后，将实验验证，此涂层具有优良的抗菌效果以及抗氧化性能，电缆不容易被侵蚀。

Description

一种防霉涂层电缆及制备方法

技术领域

本发明涉及电力电缆防腐领域，具体地来讲为一种防霉涂层电缆及制备方法。

背景技术

输变电设备，特别是电线电缆，在实际架设场所经常遇到高温潮湿的环境，这一环境对细菌的滋生十分有利，在工作场合经常看到细菌生长侵蚀了导线的绝缘护套甚至铜线本身。输变电设备器材滋生细菌(发霉)的危害是多方面的。从输电器材(主要是电缆)来看，细菌滋生对线缆本身的耐久性、输电效果存在显著的影响。很明显，细菌滋生是电缆损坏和寿命减少的一种重要方式。我国电线电缆设计的寿命一般在20年以上，而细菌滋生的周期不过是几天，细菌对材料的侵蚀几个月内就可以完成，所以线缆局部的细菌滋生有可能大大缩短线缆的实际使用寿命。20世纪起，国外开始规定：湿热地带地区使用的电器产品，要求具有防霉性能。

所以，我国针对出口到这些地区的电线电缆，开展了电线电缆防霉技术研究，主要是聚氯乙烯和聚乙烯，在聚氯乙烯配方中添加适量的防霉剂，就能符合标准要求，当时聚乙烯用量较少，并基本上不加无机填料，而适量添加硬脂酸，所以聚乙烯也比较容易就能通过防霉试验。然而，另一方面，随着纳米技术的兴起，纳米金属抗菌技术取得了长足的进展，人们开始将金属银、铜颗粒混合在材料中实现主动抗菌的目的，然而这些金属往往伴随氧化的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种防霉涂层电缆及制备方法，解决电缆防霉的问题。

本发明是这样实现的，一种防霉涂层电缆，该电缆包括防腐涂层，所述防腐涂层内含有超细小簇Ag₁₀Al₁₀。

进一步地，所述超细小簇Ag₁₀Al₁₀的直径为1nm。

进一步地，防腐涂层内超细小簇Ag₁₀Al₁₀的质量百分比含量为10～20％，余量为树脂。

一种防霉涂层电缆的制备方法，包括如下的步骤：

制备超细小簇Ag₁₀Al₁₀；

采用干冰封存超细小簇Ag₁₀Al₁₀；

将封存有超细小簇Ag₁₀Al₁₀的干冰投入至树脂原液中；

将电缆浸入将溶解有超细小簇Ag₁₀Al₁₀的树脂原液。

进一步地，制备超细小簇Ag₁₀Al₁₀包括采用磁控溅射法溅射Ag靶材与Al靶材形成纳米颗粒后通过电子枪将纳米颗粒电离，采用四极杆质谱分析器将超细小簇Ag₁₀Al₁₀分离。

进一步地，采用干冰封存超细小簇Ag₁₀Al₁₀包括：

设置隔离阀分割的第一处理室与第二处理室；

对两个处理室抽真空；

对第一处理室与第二处理室采用液氮冷却；

在第二处理室内充入CO₂气体，在液氮的冷却下制备成薄干冰；

传输薄干冰至第一处理室内，沉积超细小簇Ag₁₀Al₁₀后撤回第二处理室再行冰封，如此反复。

进一步地，单次在干冰上沉积超细小簇Ag₁₀Al₁₀的面积占干冰上表面的20％～30％。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明采用的是涂层内包括有超细小簇Ag₁₀Al₁₀后，将实验验证，此涂层具有优良的抗菌效果，电缆不容易被侵蚀。

本发明采用干冰薄膜封存，将其在与大气接触之前带入涂层，减少杂质，保持其清洁性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的Ag₁₀Al₁₀的质谱图；

图2为本发明实施例提供的设备结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一处理室的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种防霉涂层电缆，该电缆包括防腐涂层，防腐涂层内含有超细小簇Ag₁₀Al₁₀。超细小簇Ag₁₀Al₁₀的直径为1nm，表面积占比接近100％。

防腐涂层内超细小簇Ag₁₀Al₁₀的质量百分比含量为10～20％，余量为树脂，树脂的种类不受限制。以耐高压耐高温树脂为最佳选择。

上述的防霉涂层电缆的制备方法，包括如下的步骤：

制备超细小簇Ag₁₀Al₁₀；

制备超细小簇Ag₁₀Al₁₀包括采用磁控溅射法溅射Ag靶材与Al靶材形成纳米颗粒后通过电子枪将纳米颗粒电离，采用四极杆质谱分析器将超细小簇Ag₁₀Al₁₀分离。制备超细小簇Ag₁₀Al₁₀的方法不限于上述的方法，例如还可以采用混合Ag-Al金属蒸发方法产生小簇颗粒，产生的小簇颗粒不仅仅包含有超细小簇Ag₁₀Al₁₀，需要通过质谱法将超细小簇Ag₁₀Al₁₀分离出来即可。

采用干冰封存超细小簇Ag₁₀Al₁₀；

将封存有超细小簇Ag₁₀Al₁₀的干冰投入至树脂原液中；

将电缆浸入将溶解有超细小簇Ag₁₀Al₁₀的树脂原液。

采用干冰封存超细小簇Ag₁₀Al₁₀包括：设置隔离阀分割的第一处理室与第二处理室；对两个处理室抽真空；对第一处理室与第二处理室采用液氮冷却；在第二处理室内充入CO₂气体，在液氮的冷却下制备成薄干冰；传输薄干冰至第一处理室内，沉积超细小簇Ag₁₀Al₁₀后撤回第二处理室再行冰封，如此反复。单次在干冰上沉积超细小簇Ag₁₀Al₁₀的面积占干冰上表面的20％～30％。

将上述的制备的电缆模拟环境进行抗氧化实验，实验结果表明，具有很好的抗氧化，抗氧化性能高于单纯含有金属银的材料的性能，同时具有抗菌型达到单纯采用含有金属银、铜颗粒的材料的水平。

上述的处理室的结构如下所示：

参见图2结合图3所示，一种封存孤立超细小簇的设备，该设备包括：采用隔离阀8分割的第一处理室7与第二处理室4，隔离阀8设置在连接第一处理室与第二处理室的通道内，通道与处理室之间采用法兰(3，9)连接，为密封设置，该隔离阀8可以通过电控操作打开，第一处理室7用于沉积超细小簇，第二处理室4通入CO₂气体在低温下用于制备薄层干冰，第二处理室4上设置一传送杆2，传送杆2通入第二处理室4并可开通隔离阀8通入至第一处理室7内，传送杆2通过电机1驱动。

参见图3，第一处理室7上安装有真空管道用于连接第一真空泵6，为了保持干净无粉尘，需要通过第一真空泵6先抽取真空，保持一定的背景真空度，第一处理室7内设置超粒子流枪对准所述第一处理室7的样品台71。

第二处理室4上安装有真空管道用于连接第二真空泵5，并设置CO₂罐体12通过阀门控制连接至第二处理室4。通入第二处理室4的气体可以设置成一个气体喷嘴直接对准第二处理室4的样品台；

冷却的方式可以选择液氮冷却，因此第一处理室以及第二处理室的样品台设置为中空结构，通过液氮冷泵(10、11)通入液氮。

参见图3所示，为了携带干冰在传送杆2的端部为样品托架21，托架上放置托盘，在制备过程中，托架要正对样品台。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种防霉涂层电缆的制备方法，其特征在于，包括如下的步骤：

制备超细小簇Ag₁₀Al₁₀；

采用干冰封存超细小簇Ag₁₀Al₁₀；

将封存有超细小簇Ag₁₀Al₁₀的干冰投入至树脂原液中；

将电缆浸入溶解有超细小簇Ag₁₀Al₁₀的树脂原液。

2.按照权利要求1所述的防霉涂层电缆的制备方法，其特征在于，制备超细小簇Ag₁₀Al₁₀包括采用磁控溅射法溅射Ag靶材与Al靶材形成纳米颗粒后通过电子枪将纳米颗粒电离，采用四极杆质谱分析器将超细小簇Ag₁₀Al₁₀分离。

3.按照权利要求1所述的防霉涂层电缆的制备方法，其特征在于，采用干冰封存超细小簇Ag₁₀Al₁₀包括：

设置隔离阀分割的第一处理室与第二处理室；

对两个处理室抽真空；

对第一处理室与第二处理室采用液氮冷却；

在第二处理室内充入CO₂气体，在液氮的冷却下制备成薄干冰；

传输薄干冰至第一处理室内，沉积超细小簇Ag₁₀Al₁₀后撤回第二处理室再行冰封，如此反复。

4.按照权利要求3所述的防霉涂层电缆的制备方法，其特征在于，单次在干冰上沉积超细小簇Ag₁₀Al₁₀的面积占干冰上表面的20％～30％。