CN107022268A - 一种电缆用水性防霉缓蚀修复剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，旨在解决修复剂的防霉性能差的问题。为此目的，本发明的电缆用水性防霉缓蚀修复剂包含以下重量份的原料：季铵盐5份～20份、氯化物5份～20份、灭菌剂5份～20份、修复载体10份～40份，有机水性乳液20份～90份。本发明的修复剂的制备方法包括将聚氯乙烯树脂、三嗪化合物、酸吸收剂、促进剂、增塑剂、稳定剂按照任意重量配比混合，在160℃～200℃，发生取代反应，即获得修复载体；将防霉剂、银氨溶液和纳米二氧化钛均分别在高速搅拌下加入到蒙脱土悬浮液中，保温反应80min～100min，干燥得到蒙脱土防霉催化剂；将上述修复载体和防霉催化剂加入到水性丙烯酸树脂中，充分搅拌，得到水性防霉缓蚀修复剂，提高了修复剂的防霉性能。

Description

一种电缆用水性防霉缓蚀修复剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体提供一种电缆用水性防霉缓蚀修复剂及抗氧化方法。
背景技术
为增强电缆等材料在高温、高湿、海洋性气候及其它恶劣环境下抵御潮湿和、霉菌和藻类等侵蚀的能力，保护电绝缘材料的可靠性和使用寿命，通常在其表面涂覆一层防霉剂或防霉涂料。一般的防霉剂与被保护材料基体附着力不牢固，经过环境的影响，易失去效能，保护期较短。即使含有交联结构树脂的防霉涂层，由于水分的渗入，防霉成分溶解和渗出等，也会大大降低涂层的防霉性能。
基于上述现状，如何提高修复剂的防霉性能，就成为亟需解决的技术问题。有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决修复剂的防霉性能差的问题，本发明提供了电缆用水性防霉缓蚀修复剂及抗氧化方法，通过改性树脂将三嗪基团引入修复载体中，防止了防霉有效成分的溶解和渗出，交联树脂与基体附着牢固，延长杀菌、防霉抗菌期限，能够使湿热条件下的电缆在5年以上不发霉。
本发明的技术方案为：
一种电缆用水性防霉缓蚀修复剂，包含以下重量份的原料：季铵盐5份～20份、氯化物5份～20份、灭菌剂5份～20份、修复载体10份～40份，有机水性乳液20份～90份。
作为上述修复剂的优选技术方案中，包含以下重量份的原料：季铵盐12.5份、氯化物12.5份、灭菌剂12.5份、修复载体25份，有机水性乳液55份。
作为上述修复剂的优选技术方案中，修复载体为经三嗪化合物改性的聚氯乙烯树脂。
作为上述修复剂的优选技术方案中，三嗪化合物为三嗪化合物为二巯基三嗪、二乙基己基丁酰胺基三嗪酮、氯苯三嗪胺或三嗪酰胺中的一种或几种。
作为上述修复剂的优选技术方案中，灭菌剂为纳米二氧化钛、蒙脱土或负载银离子的蒙脱土中的一种或几种。
作为上述修复剂的优选技术方案中，有机水性乳液为有机水性乳液为乙烯酸树脂溶液、丙烯酸树脂溶液或丁烯酸树脂溶液中的一种或几种。
在另一个方面，本发明提供一种制备修复剂的方法，修复载体的制备：
(1)将聚氯乙烯树脂、三嗪化合物、酸吸收剂、促进剂、增塑剂、稳定剂按照任意重量配比混合，在160℃～200℃，发生取代反应，即获得修复载体；
(2)防霉催化剂的制备：将防霉剂、银氨溶液和纳米二氧化钛均分别按照5％～20％的浓度，在1300r/min～1700r/min的搅拌下，加入到浓度为5mg/ml～20mg/ml的蒙脱土悬浮液中，蒙脱土悬浮液的温度为70℃～90℃，保温反应80min～100min，干燥得到蒙脱土防霉催化剂；
(3)水性修复剂的制备：将步骤(1)中得到的修复载体和步骤(2)中得到的防霉催化剂分别以5％～40％加入到水性丙烯酸树脂中，充分搅拌，得到水性防霉缓蚀修复剂。
作为上述方法的优选技术方案中，步骤(1)中，酸吸收剂为氧化镁或氧化锌中的至少一种；促进剂为聚乙二醇、双三羟甲基丙烷和十二烷基醚中的至少一种；增塑剂为邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯或邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；稳定剂为铅盐、有机锡、金属皂类化合物中的至少一种。
作为上述方法的优选技术方案中，步骤(1)中，聚氯乙烯树脂、三嗪化合物、酸吸收剂的摩尔比为1:1:1。
作为上述方法的优选技术方案中，步骤(2)中，防霉剂为季铵盐或氯化物中的至少一种。
本发明的有益效果为：
1、和现有技术相比，本发明的修复载体通过改性树脂将三嗪基团引入修复载体中，防止了防霉有效成分的溶解和渗出，交联树脂与基体附着牢固，通过化学接枝有效地保留了防霉成分的长效发挥，并添加了防霉剂季铵盐和氯化物，进一步提高了修复剂的防霉效果；纳米二氧化钛和银离子负载蒙脱交联树脂有效地提高了杀菌活性，从而延长杀菌、防霉抗菌期限，能够使湿热条件下的电缆在5年以上不发霉。
2、由于聚氯乙烯树脂结构中存在着支链、双键、烯丙基氯、叔氯等不稳定结构，采用二巯基均三嗪接枝改性防霉剂，以氧化镁或氧化锌为酸吸收剂，以聚乙二醇、双三羟甲基丙烷或十二烷基醚为促进剂，以邻苯二甲酸酯为增塑剂，以铅盐、有机锡、金属皂类为稳定剂。氧化镁或氧化锌作用下，于160℃～200℃，三嗪化合物中的巯基与氧化镁或氧化锌脱水形成金属盐，一个巯基与聚氯乙烯树脂上的氯原子发生取代反应，在聚氯乙烯树脂上形成一个侧基，另一个巯基再与另一条聚氯乙烯树脂链上的氯原子发生取代反应，形成交联网络。该反应将防霉有效成分三嗪基团引入聚氯乙烯树脂树脂结构中，防止了有效成分的溶解和渗出，进而提高了修复剂的防霉效果。
附图说明
图1是本发明的电缆用水性防霉缓蚀修复剂制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1，图1是本发明的电缆用水性防霉缓蚀修复剂制备方法的流程图。
实施例1
一种电缆用水性防霉缓蚀修复剂，包含以下重量份的原料：
季铵盐5份、氯化物20份、纳米二氧化钛5份、经二巯基三嗪改性的聚氯乙烯树脂40份，乙烯酸树脂溶液20份。
一种修复剂的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)修复载体的制备：将20份聚氯乙烯树脂、20份二巯基三嗪、20份氧化镁、1份聚乙二醇、0.5份邻苯二甲酸酯、2份铅盐稳定剂混合，在180℃，发生取代反应，即获得修复载体；
(2)防霉催化剂的制备：将季铵盐、纳米二氧化钛分别按照5％的浓度，在1300r/min的搅拌下，加入到浓度为20mg/ml的蒙脱土悬浮液中，蒙脱土悬浮液的温度为70℃，保温反应100min，干燥得到蒙脱土防霉催化剂，该催化剂具有光催化活性；
(3)水性修复剂的制备：将步骤(1)中得到的修复载体和步骤(2)中得到的防霉催化剂分别以5％加入到水性丙烯酸树脂中，充分搅拌，得到水性防霉缓蚀修复剂。
实施例2
一种电缆用水性防霉缓蚀修复剂，包含以下重量份的原料：
季铵盐20份、氯化物5份、负载银离子的蒙脱土20份、经二乙基己基丁酰胺基三嗪酮改性的聚氯乙烯树脂10份，丙烯酸树脂溶液90份。
一种修复剂的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)修复载体的制备：将5份聚氯乙烯树脂、5份二乙基己基丁酰胺基三嗪酮、5份氧化锌、2份双三羟甲基丙烷、1份邻苯二甲酸二正辛酯、1份有机锡稳定剂混合，在160℃，发生取代反应，即获得修复载体；
(2)防霉催化剂的制备：将季铵盐、银氨溶液分别按照20％的浓度，在1700r/min的搅拌下，加入到浓度为5mg/ml的蒙脱土悬浮液中，蒙脱土悬浮液的温度为90℃，保温反应80min，干燥得到蒙脱土防霉催化剂，该催化剂具有光催化活性；
(3)水性修复剂的制备：将步骤(1)中得到的修复载体和步骤(2)中得到的防霉催化剂分别以40％加入到水性丙烯酸树脂中，充分搅拌，得到水性防霉缓蚀修复剂。
实施例3
一种电缆用水性防霉缓蚀修复剂，如图1所示，包含以下重量份的原料：
季铵盐12.5份、氯化物12.5份、纳米二氧化钛6份、负载银离子的蒙脱土6.5份、经氯苯三嗪胺改性的聚氯乙烯树脂25份，丁烯酸树脂溶液55份。
一种修复剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)修复载体的制备：将12.5份聚氯乙烯树脂、12.5份二乙基己基丁酰胺基三嗪酮、12.55份氧化锌、0.5份十二烷基醚、2份邻苯二甲酸二丁酯、2份金属皂类稳定剂混合，在200℃，发生取代反应，即获得修复载体；
(2)防霉催化剂的制备：将季铵盐、银氨溶液和纳米二氧化钛均分别按照12.5％的浓度，在1500r/min的搅拌下，加入到浓度为12.5mg/ml的蒙脱土悬浮液中，蒙脱土悬浮液的温度为80℃，保温反应90min，干燥得到蒙脱土防霉催化剂，该催化剂具有光催化活性；
(3)水性修复剂的制备：将步骤(1)中得到的修复载体和步骤(2)中得到的防霉催化剂分别以40％加入到水性丙烯酸树脂中，充分搅拌，得到水性防霉缓蚀修复剂。
对于上述实施例，需要进一步说明的是：
季铵盐为十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、DS-F C烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或多种。
氯化物为氯化氢、氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氯化锌中的一种或多种。
和现有技术相比，本发明的修复载体通过改性树脂将三嗪基团引入修复载体中，防止了防霉有效成分的溶解和渗出，交联树脂与基体附着牢固，通过化学接枝有效地保留了防霉成分的长效发挥，并添加了防霉剂季铵盐和氯化物，进一步提高了修复剂的防霉效果；纳米二氧化钛和银离子负载蒙脱交联树脂有效地提高了杀菌活性，从而延长杀菌、防霉抗菌期限，能够使湿热条件下的电缆在5年以上不发霉。
修复剂的合成原理如下：
由于聚氯乙烯树脂结构中存在着支链、双键、烯丙基氯、叔氯等不稳定结构，采用二巯基均三嗪接枝改性防霉剂，以氧化镁或氧化锌为酸吸收剂，以聚乙二醇、双三羟甲基丙烷或十二烷基醚为促进剂，以邻苯二甲酸酯为增塑剂，以铅盐、有机锡、金属皂类为稳定剂。氧化镁或氧化锌作用下，于160℃～200℃，三嗪化合物中的巯基与氧化镁或氧化锌脱水形成金属盐，一个巯基与聚氯乙烯树脂上的氯原子发生取代反应，在聚氯乙烯树脂上形成一个侧基，另一个巯基再与另一条聚氯乙烯树脂链上的氯原子发生取代反应，形成交联网络。该反应将防霉有效成分三嗪基团引入聚氯乙烯树脂树脂结构中，防止了有效成分的溶解和渗出，进而提高了修复剂的防霉效果。
反应方程式如下：
需要进一步说明的是，上述修复剂中，此案用丙烯酸树脂类有机水性乳液成膜后的交联网络，保证了涂层的牢固与耐久；在三嗪化合物、季铵盐和氯化物多种防霉剂共同作用下，进一步提升了修复剂的防霉性能；采用纳米二氧化钛和负载银离子的蒙脱土作为灭菌剂，能够有效灭菌；聚氯乙烯树脂对电缆具有修复作用。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电缆用水性防霉缓蚀修复剂，其特征在于，包含以下重量份的原料：季铵盐5份～20份、氯化物5份～20份、灭菌剂5份～20份、修复载体10份～40份，有机水性乳液20份～90份。
2.根据权利要求1所述的修复剂，其特征在于，包含以下重量份的原料：所述季铵盐12.5份、所述氯化物12.5份、所述灭菌剂12.5份、所述修复载体25份，所述有机水性乳液55份。
3.根据权利要求1或2所述的修复剂，其特征在于，所述修复载体为经三嗪化合物改性的聚氯乙烯树脂。
4.根据权利要求3所述的修复剂，其特征在于，所述三嗪化合物为二巯基三嗪、二乙基己基丁酰胺基三嗪酮、氯苯三嗪胺或三嗪酰胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的修复剂，其特征在于，所述灭菌剂为纳米二氧化钛、蒙脱土或负载银离子的蒙脱土中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的修复剂，其特征在于，所述有机水性乳液为乙烯酸树脂溶液、丙烯酸树脂溶液或丁烯酸树脂溶液中的一种或几种。
7.一种制备权利要求1至6中任一项所述的修复剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)修复载体的制备：将聚氯乙烯树脂、三嗪化合物、酸吸收剂、促进剂、增塑剂、稳定剂按照任意重量配比混合，在160℃～200℃，发生取代反应，即获得修复载体；
(2)防霉催化剂的制备：将防霉剂、银氨溶液和纳米二氧化钛均分别按照5％～20％的浓度，在1300r/min～1700r/min的搅拌下，加入到浓度为5mg/ml～20mg/ml的蒙脱土悬浮液中，蒙脱土悬浮液的温度为70℃～90℃，保温反应80min～100min，干燥得到蒙脱土防霉催化剂；
(3)水性修复剂的制备：将步骤(1)中得到的修复载体和步骤(2)中得到的防霉催化剂分别以5％～40％加入到水性丙烯酸树脂中，充分搅拌，得到水性防霉缓蚀修复剂。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，酸吸收剂为氧化镁或氧化锌中的至少一种；
促进剂为聚乙二醇、双三羟甲基丙烷和十二烷基醚中的至少一种；
增塑剂为邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯或邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；
稳定剂为铅盐、有机锡、金属皂类化合物中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，聚氯乙烯树脂、三嗪化合物、酸吸收剂的摩尔比为1:1:1。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，防霉剂为季铵盐或氯化物中的至少一种。
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