CN107177066A - 一种具有防霉功能的电缆护套料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力材料技术领域，提供了一种具有防霉功能的电缆护套料及其制备方法，所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶52‑61份、双酚A型环氧树脂3‑9份、邻苯基苯酚4‑5份、增塑剂1‑3份、硫化剂3‑8份、补强剂1.3‑3.2份、中草药抗菌剂1‑3份、三氧化二锑1‑4份、消烟剂2‑5份、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷0.9‑2.5份、甲壳素9‑15份。本发明在护套料的配方中加入中草药抗菌剂、甲壳素，中草药抗菌剂和甲壳素对细菌、霉菌等微生物的生长和繁衍有抑制作用，进而减少微生物对护套料的侵袭，防止护套料的霉变，阻止护套料的皮相变色或变差，从而保证电缆的性能。

Description

一种具有防霉功能的电缆护套料及其制备方法
技术领域
本发明属于电力材料技术领域，具体地，涉及一种具有防霉功能的电缆护套料及其制备方法。
背景技术
电缆在长期使用过程中，其机械性能、电气性能等性能逐渐变差最终导致使用价值丧失的现象称为老化现象。导致老化的因素包括物理因素、化学因素和生物因素。对于物理因素和化学因素导致的老化，目前的研究较为成熟，且提出了很多切实可行的办法，延长了电缆的使用寿命。但对于生物因素导致的老化研究较少。
生物因素导致的老化包括细菌、霉菌等对电缆的侵蚀，尤其是细菌、霉菌、放线菌等微生物。这类微生物生命力强，在温湿度适宜、食源充足的情况下，不断分解电缆中高分子有机物并从其中摄取营养而繁衍。护套作为电缆的最外层，最容易受到微生物的侵袭。微生物的繁衍必然会导致护套表面出现霉斑，使电缆的皮相变色或变差，印字变模糊，从而影响电缆的正常使用。由于微生物以有机物为食源，护套中有机物的流失，终将导致其机械性能和电气性能的下降，从而缩短电缆的使用寿命，造成资源浪费，并给环境卫生带来损害。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具有防霉功能的电缆护套料及制备方法。着重从生物角度着手，采取措施防止生物因素如细菌、霉菌等对电缆护套料的侵蚀，减少霉变，进而减少电缆护套料的老化现象。
根据本发明一方面提供的一种具有防霉功能的电缆护套料，所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶52-61份、双酚A型环氧树脂3-9份、邻苯基苯酚4-5份、增塑剂1-3份、硫化剂3-8份、补强剂1.3-3.2份、中草药抗菌剂1-3份、三氧化二锑1-4份、消烟剂2-5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.9-2.5份、甲壳素9-15份。
优选地，所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶54-60份、双酚A型环氧树脂3-8份、邻苯基苯酚4-5份、增塑剂1-2份、硫化剂3-6份、补强剂1.3-3.2份、中草药抗菌剂1-3份、三氧化二锑1-4份、消烟剂2-4份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.9-2.2份、甲壳素9-11份。
优选地，所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶57份、双酚A型环氧树脂7份、邻苯基苯酚4份、增塑剂1份、硫化剂4份、补强剂2.2份、中草药抗菌剂2份、三氧化二锑3份、消烟剂3份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.1份、甲壳素10份。
优选地，所述硫化剂为高活性氧化镁。
优选地，所述中草药抗菌剂为中草药粉剂。
优选地，所述中草药包括如下重量份数的原料：白鲜皮17-23份、土荆皮7-19份、毛莨7-16份、木槿茎2-9份、川楝子2-6份、苦皮藤1-8份。
优选地，所述各中草药原料经过如下加工制得中草药粉剂：
(1)按照权利要求6所述重量份数称取白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤；
(2)将(1)中所述白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤分别用粉碎机进行粉碎，混合，得混合物；
(3)将(2)所述的混合物进行研磨，使得研磨后的混合物粒经在0.03μm以下，即可。
根据本发明的另一方面，提供一种具有防霉功能的电缆护套料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一：按权利要求1的重量份数称取氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂、中草药抗菌剂、三氧化二锑、消烟剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲壳素；
步骤二：将三氧化二锑与消烟剂混合，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在50-60℃下搅拌加热10-14min，充分搅拌后冷却至常温，得混合料一；
步骤三：将氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂放入开炼机内，70-80℃下混炼4-6min，得混合料二；
步骤四：向混合料二中加入中草药抗菌剂、甲壳素和混合料一，混炼4-6min，薄通6-7次后，用挤塑机塑化造粒，挤塑机的挤出温度设为140-160℃，即得。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明提供一种具有防霉功能的电缆护套料，着重从生物角度着手，采取防止生物因素如细菌、霉菌等对电缆护套料的侵蚀的措施，主要在护套料的配方中加入中草药抗菌剂、甲壳素，中草药抗菌剂和甲壳素对细菌、霉菌等微生物的生长和繁衍有抑制作用，进而减少微生物对护套料的的侵袭，防止护套料的霉变，阻止了护套料的皮相变色或变差，从而保证电缆的性能，延长了电缆的使用寿命，节约了资源。
(2)本发明提供的一种具有防霉功能的电缆护套料，配方中加入的甲壳素可做杀虫剂、植物抗病毒剂，由于甲壳素是阳离子型天然聚合物，有良好的扼制细菌、霉菌等微生物的作用，将其用于护套料可有效防治护套料中细菌、霉菌等微生物的滋生和繁衍，防止电缆料和电缆的霉变。
(3)本发明提供的一种具有防霉功能的电缆护套料，配方中加入中草药抗菌剂，中草药抗菌剂的白鲜皮经体外试验显示对多种真菌均有不同程度的抑制作用；土荆皮的有机酸、乙醇浸膏对常见的真菌均有一定的抗菌作用；木槿茎对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、对痢疾杆菌、变形杆菌均有不同程度的抑制作用。上述中草药成分与其他中草药成分复配后，杀菌作用增强，对细菌、霉菌等微生物具有较好的抑制作用，有效防止护套料中细菌、霉菌的滋生和繁衍，减少电缆料和电缆的霉变现象。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供的一种具有防霉功能的电缆护套料，所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶61份、双酚A型环氧树脂3份、邻苯基苯酚5份、增塑剂1份、硫化剂8份、补强剂1.3份、中草药抗菌剂3份、三氧化二锑1份、消烟剂5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.9份、甲壳素15份。
其中，所述硫化剂为高活性氧化镁。
其中，所述中草药抗菌剂为中草药粉剂。
其中，所述中草药包括如下重量份数的原料：白鲜皮23份、土荆皮7份、毛莨16份、木槿茎2份、川楝子6份、苦皮藤1份。
其中，所述各中草药原料经过如下加工制得中草药粉剂：
(1)按照权利要求6所述重量份数称取白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤；
(2)将(1)中所述白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤分别用粉碎机进行粉碎，混合，得混合物；
(3)将(2)所述的混合物进行研磨，使得研磨后的混合物粒经在0.03μm以下，即可。
根据本发明的另一方面，提供一种具有防霉功能的电缆护套料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一：按权利要求1的重量份数称取氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂、中草药抗菌剂、三氧化二锑、消烟剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲壳素；
步骤二：将三氧化二锑与消烟剂混合，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在60℃下搅拌加热10min，充分搅拌后冷却至常温，得混合料一；
步骤三：将氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂放入开炼机内，80℃下混炼4min，得混合料二；
步骤四：向混合料二中加入中草药抗菌剂、甲壳素和混合料一，混炼6min，薄通6次后，用挤塑机塑化造粒，挤塑机的挤出温度设为160℃，即得。
实施例2
本实施例提供的一种具有防霉功能的电缆护套料，所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶52份、双酚A型环氧树脂9份、邻苯基苯酚4份、增塑剂3份、硫化剂3份、补强剂3.2份、中草药抗菌剂1份、三氧化二锑4份、消烟剂2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.5份、甲壳素9份。
其中，所述硫化剂为高活性氧化镁。
其中，所述中草药抗菌剂为中草药粉剂。
其中，所述中草药包括如下重量份数的原料：白鲜皮17份、土荆皮19份、毛莨7份、木槿茎9份、川楝子2份、苦皮藤8份。
其中，所述各中草药原料经过如下加工制得中草药粉剂：
(1)按照权利要求6所述重量份数称取白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤；
(2)将(1)中所述白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤分别用粉碎机进行粉碎，混合，得混合物；
(3)将(2)所述的混合物进行研磨，使得研磨后的混合物粒经在0.03μm以下，即可。
根据本发明的另一方面，提供一种具有防霉功能的电缆护套料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一：按权利要求1的重量份数称取氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂、中草药抗菌剂、三氧化二锑、消烟剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲壳素；
步骤二：将三氧化二锑与消烟剂混合，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在50℃下搅拌加热14min，充分搅拌后冷却至常温，得混合料一；
步骤三：将氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂放入开炼机内，70℃下混炼6min，得混合料二；
步骤四：向混合料二中加入中草药抗菌剂、甲壳素和混合料一，混炼4min，薄通7次后，用挤塑机塑化造粒，挤塑机的挤出温度设为140℃，即得。
实施例3
本实施例提供的一种具有防霉功能的电缆护套料，所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶60份、双酚A型环氧树脂3份、邻苯基苯酚5份、增塑剂1份、硫化剂6份、补强剂1.3份、中草药抗菌剂3份、三氧化二锑1份、消烟剂4份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.9份、甲壳素11份。
其中，所述硫化剂为高活性氧化镁。
其中，所述中草药抗菌剂为中草药粉剂。
其中，所述中草药包括如下重量份数的原料：白鲜皮17份、土荆皮7份、毛莨7份、木槿茎2份、川楝子2份、苦皮藤1份。
其中，所述各中草药原料经过如下加工制得中草药粉剂：
(1)按照权利要求6所述重量份数称取白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤；
(2)将(1)中所述白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤分别用粉碎机进行粉碎，混合，得混合物；
(3)将(2)所述的混合物进行研磨，使得研磨后的混合物粒经在0.03μm以下，即可。
根据本发明的另一方面，提供一种具有防霉功能的电缆护套料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一：按权利要求1的重量份数称取氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂、中草药抗菌剂、三氧化二锑、消烟剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲壳素；
步骤二：将三氧化二锑与消烟剂混合，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在55℃下搅拌加热13min，充分搅拌后冷却至常温，得混合料一；
步骤三：将氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂放入开炼机内，74℃下混炼5min，得混合料二；
步骤四：向混合料二中加入中草药抗菌剂、甲壳素和混合料一，混炼5min，薄通7次后，用挤塑机塑化造粒，挤塑机的挤出温度设为147℃，即得。
实施例4
本实施例提供的一种具有防霉功能的电缆护套料，所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶54份、双酚A型环氧树脂8份、邻苯基苯酚4份、增塑剂2份、硫化剂3份、补强剂3.2份、中草药抗菌剂1份、三氧化二锑4份、消烟剂2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.2份、甲壳素9份。
其中，所述硫化剂为高活性氧化镁。
其中，所述中草药抗菌剂为中草药粉剂。
其中，所述中草药包括如下重量份数的原料：白鲜皮19份、土荆皮9份、毛莨11份、木槿茎6份、川楝子5份、苦皮藤5份。
其中，所述各中草药原料经过如下加工制得中草药粉剂：
(1)按照权利要求6所述重量份数称取白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤；
(2)将(1)中所述白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤分别用粉碎机进行粉碎，混合，得混合物；
(3)将(2)所述的混合物进行研磨，使得研磨后的混合物粒经在0.03μm以下，即可。
根据本发明的另一方面，提供一种具有防霉功能的电缆护套料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一：按权利要求1的重量份数称取氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂、中草药抗菌剂、三氧化二锑、消烟剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲壳素；
步骤二：将三氧化二锑与消烟剂混合，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在52℃下搅拌加热12min，充分搅拌后冷却至常温，得混合料一；
步骤三：将氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂放入开炼机内，74℃下混炼6min，得混合料二；
步骤四：向混合料二中加入中草药抗菌剂、甲壳素和混合料一，混炼6min，薄通7次后，用挤塑机塑化造粒，挤塑机的挤出温度设为149℃，即得。
实施例5
本实施例提供的一种具有防霉功能的电缆护套料，所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶57份、双酚A型环氧树脂7份、邻苯基苯酚4份、增塑剂1份、硫化剂4份、补强剂2.2份、中草药抗菌剂2份、三氧化二锑3份、消烟剂3份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.1份、甲壳素10份。
其中，所述硫化剂为高活性氧化镁。
其中，所述中草药抗菌剂为中草药粉剂。
其中，所述中草药包括如下重量份数的原料：白鲜皮23份、土荆皮19份、毛莨16份、木槿茎8份、川楝子4份、苦皮藤4份。
其中，所述各中草药原料经过如下加工制得中草药粉剂：
(1)按照权利要求6所述重量份数称取白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤；
(2)将(1)中所述白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤分别用粉碎机进行粉碎，混合，得混合物；
(3)将(2)所述的混合物进行研磨，使得研磨后的混合物粒经在0.03μm以下，即可。
根据本发明的另一方面，提供一种具有防霉功能的电缆护套料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一：按权利要求1的重量份数称取氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂、中草药抗菌剂、三氧化二锑、消烟剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲壳素；
步骤二：将三氧化二锑与消烟剂混合，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在53℃下搅拌加热13min，充分搅拌后冷却至常温，得混合料一；
步骤三：将氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂放入开炼机内，74℃下混炼5min，得混合料二；
步骤四：向混合料二中加入中草药抗菌剂、甲壳素和混合料一，混炼5min，薄通6次后，用挤塑机塑化造粒，挤塑机的挤出温度设为145℃，即得。
性能测试：
按照实施例1-3所述的原料及配比，制备电缆护套料，并上述护套料通过常规方法制备电缆，将制备的电缆分为1组、2组、3组，取市售普通的电缆为对照组。对上述各组电缆进行紫外光老化试验，老化试验条件是UVB313型紫外灯，辐射能为0.63W/m2/nm；曝光条件为先在黑板温度为60℃辐射4h，后停止辐射，在50℃下冷凝4h；暴露时间为1000h。同时，观察电缆外观。
测试指标为拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、电缆外观，测试结果如表1所示。
表1测试结果一览表
由此可见，采用本发明的护套料制造的电缆表面无霉斑，皮相未变色或变差，而市售普通的电缆表面有霉斑，皮相变色、变差。此外，本发明的护套料的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度各项性能都比市售普通的电缆好，可见本发明提供的电缆护套料，机械性能优异，防霉变效果好。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种具有防霉功能的电缆护套料，其特征在于：所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶52-61份、双酚A型环氧树脂3-9份、邻苯基苯酚4-5份、增塑剂1-3份、硫化剂3-8份、补强剂1.3-3.2份、中草药抗菌剂1-3份、三氧化二锑1-4份、消烟剂2-5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.9-2.5份、甲壳素9-15份。
2.根据权利要求1所述的一种具有防霉功能的电缆护套料，其特征在于：所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶54-60份、双酚A型环氧树脂3-8份、邻苯基苯酚4-5份、增塑剂1-2份、硫化剂3-6份、补强剂1.3-3.2份、中草药抗菌剂1-3份、三氧化二锑1-4份、消烟剂2-4份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.9-2.2份、甲壳素9-11份。
3.根据权利要求1所述的一种具有防霉功能的电缆护套料，其特征在于：所述的具有防霉功能的电缆护套料包括如下重量份数的原料：氯丁橡胶57份、双酚A型环氧树脂7份、邻苯基苯酚4份、增塑剂1份、硫化剂4份、补强剂2.2份、中草药抗菌剂2份、三氧化二锑3份、消烟剂3份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.1份、甲壳素10份。
4.根据权利要求1所述的一种具有防霉功能的电缆护套料，其特征在于：所述硫化剂为高活性氧化镁。
5.根据权利要求1所述的一种具有防霉功能的电缆护套料，其特征在于：所述中草药抗菌剂为中草药粉剂。
6.根据权利要求5所述的一种具有防霉功能的电缆护套料，其特征在于：所述中草药包括如下重量份数的原料：白鲜皮17-23份、土荆皮7-19份、毛莨7-16份、木槿茎2-9份、川楝子2-6份、苦皮藤1-8份。
7.根据权利要求6所述的一种具有防霉功能的电缆护套料，其特征在于：所述各中草药原料经过如下加工制得中草药粉剂：
（1）按照权利要求6所述重量份数称取白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤；
（2）将（1）中所述白鲜皮、土荆皮、毛莨、木槿茎、川楝子和苦皮藤分别用粉碎机进行粉碎，混合，得混合物；
（3）将（2）所述的混合物进行研磨，使得研磨后的混合物粒经在0.03μm以下，即可。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种具有防霉功能的电缆护套料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：按权利要求1的重量份数称取氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂、中草药抗菌剂、三氧化二锑、消烟剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲壳素；
步骤二：将三氧化二锑与消烟剂混合，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在50-60℃下搅拌加热10-14min，后冷却至常温，得混合料一；
步骤三：将氯丁橡胶、双酚A型环氧树脂、邻苯基苯酚、增塑剂、硫化剂、补强剂放入开炼机内，在70-80℃下混炼4-6min，得混合料二；
步骤四：向混合料二中加入中草药抗菌剂、甲壳素和混合料一，混炼4-6min，薄通6-7次后，用挤塑机塑化造粒，挤塑机的挤出温度设为140-160℃，即得。
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