CN108276686A - 一种防生物破坏电缆料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电缆料技术领域，具体涉及一种防生物破坏电缆料。该电缆料由以下原料制成：三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、酚醛树脂、聚氯乙烯、纳米二氧化锌、纳米二氧化硅、葵二酸二辛脂、氯化钙、纳米三氧化钼、硅藻土、炭黑、硅烷偶联剂、阻燃剂、改性辣椒素、苦味添加剂和防老剂。该电缆料的各项机械性能都很优秀，具有较长的使用寿命，在原料中加入了改性辣椒素和苦味添加剂，通过苦味和辣味的双重保障，对生物造成刺激，从而使得电缆免受破坏，且不会对生物的生命安全造成伤害，具有极高的生态价值；非常适合高空或地下电缆的铺设。

Description

一种防生物破坏电缆料
技术领域
本发明属于电缆料技术领域，具体涉及一种防生物破坏电缆料。
背景技术
电力传输过程需要使用电力电缆，为了避免对人体和其他设施的安全造成危害，电力电缆通常架设在高空中或埋设在地下，这种铺设方式同时也是对电力电缆的一种防护，但是，在电缆因为人为或其他外力因素而被破坏后，电缆的维修难度也增大了。
电缆除常规的自然老化外，最大的威胁是被生物破坏。例如，地下埋设的电缆可能会被老鼠、白蚁和其他穴居动物破坏，高空架设的电缆可能会被啄木鸟等其他鸟类或爬行动物破坏，这种生物破坏会影响电缆的正常使用，并且由于破坏点较小，也难以排查发现，进一步加大了电力维修的难度。
目前电缆防止生物破坏的措施包括采用硬度更好不容易被破坏的保护套，这会增加电缆铺设的成本；另外一种是在电缆料中添加有毒物质，让生物在破坏后接触到有毒物质而死亡，这种措施由于会对生态环境和其他生物造成不可恢复的危害，已经被禁止使用。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种防生物破坏电缆料，该电缆料的机械性能优秀，并且具有良好的防生物破坏的性能，对生态环境不造成影响，非常实用和安全。
一种防生物破坏电缆料，按照质量份数，电缆料由以下原料制成：三元乙丙橡胶60-70份，丁腈橡胶30-35份，酚醛树脂5-10份，聚氯乙烯10-15份，纳米二氧化锌4-7份，纳米二氧化硅5-8份，葵二酸二辛脂6-10份，氯化钙2-4份，纳米三氧化钼0.5-1份，硅藻土10-15份，炭黑20-25份，硅烷偶联剂1-3份，阻燃剂5-8份，改性辣椒素0.5-2份，苦味添加剂3-6份，防老剂3-5份。
作为优选地，按照质量份数，电缆料由以下原料制成：三元乙丙橡胶66-68份，丁腈橡胶32-33份，酚醛树6-8份，聚氯乙烯11-13份，纳米二氧化锌5-6份，纳米二氧化硅6-7份，葵二酸二辛脂8-9份，氯化钙2-3份，纳米三氧化钼0.7-0.8份，硅藻土12-13份，炭黑22-24份，硅烷偶联剂2-3份，阻燃剂6-7份，改性辣椒素0.8-1份，苦味添加剂4-5份，防老剂3-4份。
本发明中，阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，两者的质量比为2:3。
其中，改性辣椒素的改性方法为：将1kg辣椒素加入到8-15L丙烯酸酯中，在400-500r/min的转速下搅拌15-20min，然后对混合物进行过滤，得到的沉淀物干燥后得到所需改性辣椒素。
优选地，苦味添加剂为丙烯醛、丁烯醛和叔胺类化合物中的一种。
进一步优选的，防老剂选用酮胺类防老剂。
本发明提供的防生物破坏电缆料的制备方法如下：按照质量份数将纳米二氧化锌、纳米二氧化硅、纳米三氧化钼和硅藻土混合均匀，得到所需混合填料，然后将苦味添加剂加入到混合填料中，在10-15℃的水浴环境下缓慢搅拌至苦味添加剂完全被混合填料吸附；接着将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、酚醛树脂、聚氯乙烯、阻燃剂和防老剂按照质量份数加入到开炼机中，在80-100℃的温度下混炼15-20min，然后将吸附有苦味添加剂的混合填料，连同葵二酸二辛脂、氯化钙、炭黑和硅烷偶联剂一齐加入到混炼机中，在60-70℃的温度下继续混炼20-30min，混炼料在出料温度降至40-50℃后，再投入到双螺杆挤出机中进行造粒，排出的颗粒经过风冷和磁选后，得到所需防生物破坏电缆料。其中，双螺杆挤出机的出料温度为125-130℃，螺杆转速为20-25r/min。
本发明提供的一种防生物破坏电缆料，与现有技术相比，具有以下优点：
该型电缆料在原料中加入了改性辣椒素和苦味添加剂，使得生物再对电缆料进行破坏时，会受到辣味物质的刺激，以及因为对苦味物质的厌恶而放弃，这不仅保护了电缆不被破坏，也不会对生物的生命安全造成伤害，非常实用，并且健康环保，具有极高的生态价值。
该型电缆料通过苦味和辣味的双重保障，避免了单一味觉刺激对某些生物不能发挥作用的弊端，进一步提高了对电缆料的防护。
其中，本发明通过将苦味添加剂首先吸附于混合填料，再与橡胶树脂材料混炼的方式，解决了苦味添加剂易燃易爆难添加的难题。
除了防止生物破坏之外，该电缆料的各项机械性能都很优秀，电缆料的抗老化性能较好，具有较长的使用寿命，非常适合高空或地下电缆的铺设。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
一种防生物破坏电缆料，按照质量份数，电缆料由以下原料制成：三元乙丙橡胶60份，丁腈橡胶30份，酚醛树脂5份，聚氯乙烯10份，纳米二氧化锌4份，纳米二氧化硅5份，葵二酸二辛脂6份，氯化钙2份，纳米三氧化钼0.5份，硅藻土10份，炭黑20份，硅烷偶联剂1份，阻燃剂5份，改性辣椒素0.5份，苦味添加剂3份，防老剂3份。
本实施例中，阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，两者的质量比为2:3。
其中，改性辣椒素的改性方法为：将1kg辣椒素加入到8L丙烯酸酯中，在400r/min的转速下搅拌15min，然后对混合物进行过滤，得到的沉淀物干燥后得到所需改性辣椒素。
苦味添加剂为丙烯醛；防老剂选用酮胺类防老剂。
该型防生物破坏电缆料的制备方法如下：按照质量份数将纳米二氧化锌、纳米二氧化硅、纳米三氧化钼和硅藻土混合均匀，得到所需混合填料，然后将苦味添加剂加入到混合填料中，在10℃的水浴环境下缓慢搅拌至苦味添加剂完全被混合填料吸附；接着将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、酚醛树脂、聚氯乙烯、阻燃剂和防老剂按照质量份数加入到开炼机中，在80℃的温度下混炼15min，然后将吸附有苦味添加剂的混合填料，连同葵二酸二辛脂、氯化钙、炭黑和硅烷偶联剂一齐加入到混炼机中，在60℃的温度下继续混炼20min，混炼料在出料温度降至40℃后，再投入到双螺杆挤出机中进行造粒，排出的颗粒经过风冷和磁选后，得到所需防生物破坏电缆料。其中，双螺杆挤出机的出料温度为125℃，螺杆转速为20r/min。
实施例2
一种防生物破坏电缆料，按照质量份数，电缆料由以下原料制成：三元乙丙橡胶70份，丁腈橡胶35份，酚醛树脂10份，聚氯乙烯15份，纳米二氧化锌7份，纳米二氧化硅8份，葵二酸二辛脂10份，氯化钙4份，纳米三氧化钼1份，硅藻土15份，炭黑25份，硅烷偶联剂3份，阻燃剂8份，改性辣椒素2份，苦味添加剂6份，防老剂5份。
本实施例中，阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，两者的质量比为2:3。
其中，改性辣椒素的改性方法为：将1kg辣椒素加入到15L丙烯酸酯中，在500r/min的转速下搅拌20min，然后对混合物进行过滤，得到的沉淀物干燥后得到所需改性辣椒素。
苦味添加剂为丙烯醛、丁烯醛和叔胺类化合物中的一种；防老剂选用酮胺类防老剂。
该型防生物破坏电缆料的制备方法如下：按照质量份数将纳米二氧化锌、纳米二氧化硅、纳米三氧化钼和硅藻土混合均匀，得到所需混合填料，然后将苦味添加剂加入到混合填料中，在15℃的水浴环境下缓慢搅拌至苦味添加剂完全被混合填料吸附；接着将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、酚醛树脂、聚氯乙烯、阻燃剂和防老剂按照质量份数加入到开炼机中，在100℃的温度下混炼20min，然后将吸附有苦味添加剂的混合填料，连同葵二酸二辛脂、氯化钙、炭黑和硅烷偶联剂一齐加入到混炼机中，在70℃的温度下继续混炼30min，混炼料在出料温度降至50℃后，再投入到双螺杆挤出机中进行造粒，排出的颗粒经过风冷和磁选后，得到所需防生物破坏电缆料。其中，双螺杆挤出机的出料温度为130℃，螺杆转速为25r/min。
实施例3
一种防生物破坏电缆料，按照质量份数，电缆料由以下原料制成：三元乙丙橡胶65份，丁腈橡胶33份，酚醛树脂7份，聚氯乙烯13份，纳米二氧化锌6份，纳米二氧化硅7份，葵二酸二辛脂8份，氯化钙3份，纳米三氧化钼0.7份，硅藻土14份，炭黑22份，硅烷偶联剂2份，阻燃剂6份，改性辣椒素1.3份，苦味添加剂5份，防老剂4份。
本实施例中，阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，两者的质量比为2:3。
其中，改性辣椒素的改性方法为：将1kg辣椒素加入到11L丙烯酸酯中，在450r/min的转速下搅拌17min，然后对混合物进行过滤，得到的沉淀物干燥后得到所需改性辣椒素。
苦味添加剂为丙烯醛、丁烯醛和叔胺类化合物中的一种；防老剂选用酮胺类防老剂。
该型防生物破坏电缆料的制备方法如下：按照质量份数将纳米二氧化锌、纳米二氧化硅、纳米三氧化钼和硅藻土混合均匀，得到所需混合填料，然后将苦味添加剂加入到混合填料中，在12℃的水浴环境下缓慢搅拌至苦味添加剂完全被混合填料吸附；接着将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、酚醛树脂、聚氯乙烯、阻燃剂和防老剂按照质量份数加入到开炼机中，在90℃的温度下混炼17min，然后将吸附有苦味添加剂的混合填料，连同葵二酸二辛脂、氯化钙、炭黑和硅烷偶联剂一齐加入到混炼机中，在65℃的温度下继续混炼24min，混炼料在出料温度降至45℃后，再投入到双螺杆挤出机中进行造粒，排出的颗粒经过风冷和磁选后，得到所需防生物破坏电缆料。其中，双螺杆挤出机的出料温度为127℃，螺杆转速为23r/min。
实施例4
一种防生物破坏电缆料，按照质量份数，电缆料由以下原料制成：三元乙丙橡胶60份，丁腈橡胶35份，酚醛树脂6份，聚氯乙烯11份，纳米二氧化锌6份，纳米二氧化硅8份，葵二酸二辛脂6份，氯化钙3份，纳米三氧化钼1份，硅藻土10份，炭黑22份，硅烷偶联剂1份，阻燃剂7份，改性辣椒素1份，苦味添加剂5份，防老剂3份。
本实施例中，阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，两者的质量比为2:3。
其中，改性辣椒素的改性方法为：将1kg辣椒素加入到15L丙烯酸酯中，在500r/min的转速下搅拌17min，然后对混合物进行过滤，得到的沉淀物干燥后得到所需改性辣椒素。
苦味添加剂为丙烯醛、丁烯醛和叔胺类化合物中的一种；防老剂选用酮胺类防老剂。
该型防生物破坏电缆料的制备方法如下：按照质量份数将纳米二氧化锌、纳米二氧化硅、纳米三氧化钼和硅藻土混合均匀，得到所需混合填料，然后将苦味添加剂加入到混合填料中，在14℃的水浴环境下缓慢搅拌至苦味添加剂完全被混合填料吸附；接着将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、酚醛树脂、聚氯乙烯、阻燃剂和防老剂按照质量份数加入到开炼机中，在90℃的温度下混炼15min，然后将吸附有苦味添加剂的混合填料，连同葵二酸二辛脂、氯化钙、炭黑和硅烷偶联剂一齐加入到混炼机中，在70℃的温度下继续混炼25min，混炼料在出料温度降至40℃后，再投入到双螺杆挤出机中进行造粒，排出的颗粒经过风冷和磁选后，得到所需防生物破坏电缆料。其中，双螺杆挤出机的出料温度为130℃，螺杆转速为20r/min。
性能测试
根据Q/320928DHY001-2003《弹性体电缆料技术规范》的测试方法，对本实施例电缆料的拉伸强度、断裂伸长率、阻燃性能防生物性能进行测试，得到如下表的测试结果：
表1：本实施例电缆料性能测试结果
以上试验数据表明，本发明提供的一种防生物破坏电缆料，其拉伸强度、阻燃性能等均达到国家标准的要求，并且对于多种生物具有突出的防护效果。
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)

1.一种防生物破坏电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料由以下原料制成：三元乙丙橡胶60-70份，丁腈橡胶30-35份，酚醛树脂5-10份，聚氯乙烯10-15份，纳米二氧化锌4-7份，纳米二氧化硅5-8份，葵二酸二辛脂6-10份，氯化钙2-4份，纳米三氧化钼0.5-1份，硅藻土10-15份，炭黑20-25份，硅烷偶联剂1-3份，阻燃剂5-8份，改性辣椒素0.5-2份，苦味添加剂3-6份，防老剂3-5份。
2.根据权利要求1所述一种防生物破坏电缆料，其特征在于：按照质量份数，所述电缆料由以下原料制成：三元乙丙橡胶66-68份，丁腈橡胶32-33份，酚醛树6-8份，聚氯乙烯11-13份，纳米二氧化锌5-6份，纳米二氧化硅6-7份，葵二酸二辛脂8-9份，氯化钙2-3份，纳米三氧化钼0.7-0.8份，硅藻土12-13份，炭黑22-24份，硅烷偶联剂2-3份，阻燃剂6-7份，改性辣椒素0.8-1份，苦味添加剂4-5份，防老剂3-4份。
3.根据权利要求1所述一种防生物破坏电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，两者的质量比为2:3。
4.根据权利要求1所述一种防生物破坏电缆料，其特征在于：所述改性辣椒素的改性方法为：将1kg辣椒素加入到8-15L丙烯酸酯中，在400-500r/min的转速下搅拌15-20min，然后对混合物进行过滤，得到的沉淀物干燥后得到所需改性辣椒素。
5.根据权利要求1所述一种防生物破坏电缆料，其特征在于：所述苦味添加剂为丙烯醛、丁烯醛和叔胺类化合物中的一种。
6.根据权利要求1所述一种防生物破坏电缆料，其特征在于：所述防老剂选用酮胺类防老剂。
7.根据权利要求1所述一种防生物破坏电缆料，其特征在于：所述电缆料的制备方法如下：按照质量份数将纳米二氧化锌、纳米二氧化硅、纳米三氧化钼和硅藻土混合均匀，得到所需混合填料，然后将苦味添加剂加入到混合填料中，在10-15℃的水浴环境下缓慢搅拌至苦味添加剂完全被混合填料吸附；接着将三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、酚醛树脂、聚氯乙烯、阻燃剂和防老剂按照质量份数加入到开炼机中，在80-100℃的温度下混炼15-20min，然后将吸附有苦味添加剂的混合填料，连同葵二酸二辛脂、氯化钙、炭黑和硅烷偶联剂一齐加入到混炼机中，在60-70℃的温度下继续混炼20-30min，混炼料在出料温度降至40-50℃后，再投入到双螺杆挤出机中进行造粒，排出的颗粒经过风冷和磁选后，得到所需防生物破坏电缆料。
8.根据权利要求7所述一种防生物破坏电缆料，其特征在于：所述双螺杆挤出机的出料温度为125-130℃，螺杆转速为20-25r/min。
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