CN110591259A - 一种高效抗菌电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种高效抗菌电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高效抗菌电缆料及其制备方法，涉及电缆加工技术领域。所述高效抗菌电缆料由以下重量份的原料制成：环氧树脂18‑20份、丙烯酸树脂20‑22份、聚氨酯树脂18‑22份、海泡石3‑5份、海藻酸钠1‑2份、纳米二氧化硅1‑3份、壳聚糖2‑3份、三氯卡班1‑3份、二氨基环己烷1‑2份、双氰胺1.2‑1.4份、乙炔炭黑3‑5份、聚丙烯酰胺1.3‑1.5份、二甲基二硫代氨基甲酸锌2‑3份、硫化剂2‑2.2份、抗氧化剂1‑3份、增塑剂3‑5份。本发明克服了现有技术的不足，提高了传统电缆料的抗菌性能，有效抑制细菌的生长和繁殖，防止细菌对电缆料表层进行破坏，提升产品的使用寿命，增强使用的安全性，适宜推广生产使用。

Description

一种高效抗菌电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆加工技术领域，具体涉及一种高效抗菌电缆料及其制备方法。
背景技术
电缆通常是由几根或几组导线每组至少两根绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电线电缆行业作为国民经济支柱行业之一的电力行业的配套行业，在国民经济中具有极其重要的作用和地位。
由于电缆的主要作用为传输电力，并且户外需要大量的电缆将电力运输入千家万户，所以从安全性能考虑电缆料的性能好坏及其重要，一般电缆在户外的使用大多为高空架设和地下掩埋，而电缆掩埋于地下往往容易和大量的污染物和细菌接触，长久以往由于细菌的生长繁衍容易造成电缆的表层损坏，造成安全隐患，所以提升电缆料的抗菌性能为现阶段一大重要的研究方向。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种高效抗菌电缆料及其制备方法，提高了传统电缆料的抗菌性能，有效抑制细菌的生长和繁殖，防止细菌对电缆料表层进行破坏，提升产品的使用寿命，增强使用的安全性，适宜推广生产使用。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种高效抗菌电缆料，所述高效抗菌电缆料由以下重量份的原料制成：环氧树脂18-20份、丙烯酸树脂20-22份、聚氨酯树脂18-22份、海泡石3-5份、海藻酸钠1-2份、纳米二氧化硅1-3份、壳聚糖2-3份、三氯卡班1-3份、二氨基环己烷1-2份、双氰胺1.2-1.4份、乙炔炭黑3-5份、聚丙烯酰胺1.3-1.5份、二甲基二硫代氨基甲酸锌2-3份、硫化剂2-2.2份、抗氧化剂1-3份、增塑剂3-5份。
优选的，所述硫化剂为硫黄、氨基甲酸乙酯、氧化镁和促进剂MPMCZ质量比2∶1∶1∶2的混合物。
优选的，所述抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸双酯和三辛酯质量比2∶1∶1的混合物。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、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中的至少一种。
所述高效抗菌电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧树脂加入纳米二氧化硅、三氯卡班于高压反应釜中升温至180-190℃，升压至18-20MPa再搅拌均匀，后进行静置保温保压改性，得改性环氧树脂备用；
(2)将海泡石和乙炔炭黑研磨后加入海藻酸钠和壳聚糖，再加入去离子水于80-90℃温度下保温搅拌均匀，后于低温下进行冻干，再研磨过80目筛，得混合料备用；
(3)将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和步骤(1)中的改性环氧树脂于150-160℃温度下混合均匀，再加入二氨基环己烷、双氰胺、聚丙烯酰胺和增塑剂，于氮气保护下升温至200-220℃保温搅拌均匀，再加入混合料和抗氧化剂降温至180-190℃后保温持续搅拌，后依次于200℃、150℃、180℃温度下进行静置，得混合基料备用；
(4)将上述混合基料加入二甲基二硫代氨基甲酸锌和硫化剂于混炼机中200-210℃高温混炼100-120min后，于双螺杆挤出机中挤出成型，得高效抗菌电缆料。
优选的，所述步骤(1)中保温保压静置改性的时间为2-3h。
优选的，所述步骤(3)中于200℃温度下静置的时间为25-30min，于150℃温度下静置的时间为60-70min，于180℃温度下静置的时间为40-50min。
优选的，所述步骤(4)中双螺杆挤出机挤出的温度为190℃。
本发明提供一种高效抗菌电缆料的制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明采用环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂为主要基料，有效保证电缆材料的基础力学性能，同时将环氧树脂混合纳米二氧化硅、三氯卡班进行改性，其中纳米二氧化硅改性环氧树脂能进一步提升树脂材料的韧性和拉伸强度，三氯卡班为一种常见的杀菌抑菌成分，一般用在日化产品中，其在电缆产品中的添加能够有效提升环氧树脂的改性效果同时使树脂材料具有长效的抗菌抑菌作用。
(2)本发明添加海泡石和乙炔炭黑，并将其混合海藻酸钠和壳聚糖进行加水高温搅拌后冻干，能够有效使海藻酸钠和壳聚糖与海泡石、乙炔炭黑复合，在后期添加至树脂成分中能混合均匀充分，提升电缆料的抗菌效果和稳定性。
(3)本发明还添加有二氨基环己烷、双氰胺、聚丙烯酰胺、二甲基二硫代氨基甲酸锌等物质，在进一步提升电缆料的抗菌效果的而同时提升其抗菌的广普性，增强电缆料的使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高效抗菌电缆料，所述高效抗菌电缆料由以下重量份的原料制成：环氧树脂18份、丙烯酸树脂20份、聚氨酯树脂18份、海泡石3份、海藻酸钠1份、纳米二氧化硅1份、壳聚糖2份、三氯卡班1份、二氨基环己烷1份、双氰胺1.2份、乙炔炭黑3份、聚丙烯酰胺1.3份、二甲基二硫代氨基甲酸锌2份、硫化剂2份、抗氧化剂1份、增塑剂3份。
所述硫化剂为硫黄、氨基甲酸乙酯、氧化镁和促进剂MPMCZ质量比2∶1∶1∶2的混合物；所述抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸双酯和三辛酯质量比2∶1∶1的混合物；所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、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中的至少一种。
所述高效抗菌电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧树脂加入纳米二氧化硅、三氯卡班于高压反应釜中升温至180-190℃，升压至18-20MPa再搅拌均匀，后进行静置保温保压改性，得改性环氧树脂备用；
(2)将海泡石和乙炔炭黑研磨后加入海藻酸钠和壳聚糖，再加入去离子水于80-90℃温度下保温搅拌均匀，后于低温下进行冻干，再研磨过80目筛，得混合料备用；
(3)将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和步骤(1)中的改性环氧树脂于150-160℃温度下混合均匀，再加入二氨基环己烷、双氰胺、聚丙烯酰胺和增塑剂，于氮气保护下升温至200-220℃保温搅拌均匀，再加入混合料和抗氧化剂降温至180-190℃后保温持续搅拌，后依次于200℃、150℃、180℃温度下进行静置，得混合基料备用；
(4)将上述混合基料加入二甲基二硫代氨基甲酸锌和硫化剂于混炼机中200-210℃高温混炼100-120min后，于双螺杆挤出机中挤出成型，得高效抗菌电缆料。
其中，所述步骤(1)中保温保压静置改性的时间为2-3h；所述步骤(3)中于200℃温度下静置的时间为25-30min，于150℃温度下静置的时间为60-70min，于180℃温度下静置的时间为40-50min；所述步骤(4)中双螺杆挤出机挤出的温度为190℃。
实施例2：
一种高效抗菌电缆料，所述高效抗菌电缆料由以下重量份的原料制成：环氧树脂20份、丙烯酸树脂22份、聚氨酯树脂22份、海泡石5份、海藻酸钠2份、纳米二氧化硅3份、壳聚糖3份、三氯卡班3份、二氨基环己烷2份、双氰胺1.4份、乙炔炭黑5份、聚丙烯酰胺1.5份、二甲基二硫代氨基甲酸锌3份、硫化剂2.2份、抗氧化剂3份、增塑剂5份。
所述硫化剂为硫黄、氨基甲酸乙酯、氧化镁和促进剂MPMCZ质量比2∶1∶1∶2的混合物；所述抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸双酯和三辛酯质量比2∶1∶1的混合物；所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、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中的至少一种。
所述高效抗菌电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧树脂加入纳米二氧化硅、三氯卡班于高压反应釜中升温至180-190℃，升压至18-20MPa再搅拌均匀，后进行静置保温保压改性，得改性环氧树脂备用；
(2)将海泡石和乙炔炭黑研磨后加入海藻酸钠和壳聚糖，再加入去离子水于80-90℃温度下保温搅拌均匀，后于低温下进行冻干，再研磨过80目筛，得混合料备用；
(3)将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和步骤(1)中的改性环氧树脂于150-160℃温度下混合均匀，再加入二氨基环己烷、双氰胺、聚丙烯酰胺和增塑剂，于氮气保护下升温至200-220℃保温搅拌均匀，再加入混合料和抗氧化剂降温至180-190℃后保温持续搅拌，后依次于200℃、150℃、180℃温度下进行静置，得混合基料备用；
(4)将上述混合基料加入二甲基二硫代氨基甲酸锌和硫化剂于混炼机中200-210℃高温混炼100-120min后，于双螺杆挤出机中挤出成型，得高效抗菌电缆料。
其中，所述步骤(1)中保温保压静置改性的时间为2-3h；所述步骤(3)中于200℃温度下静置的时间为25-30min，于150℃温度下静置的时间为60-70min，于180℃温度下静置的时间为40-50min；所述步骤(4)中双螺杆挤出机挤出的温度为190℃。
实施例3：
一种高效抗菌电缆料，所述高效抗菌电缆料由以下重量份的原料制成：环氧树脂19份、丙烯酸树脂21份、聚氨酯树20份、海泡石4份、海藻酸钠1.5份、纳米二氧化硅2份、壳聚糖2.5份、三氯卡班2份、二氨基环己烷1.5份、双氰胺1.3份、乙炔炭黑4份、聚丙烯酰胺1.4份、二甲基二硫代氨基甲酸锌2.5份、硫化剂2.1份、抗氧化剂2份、增塑剂4份。
所述硫化剂为硫黄、氨基甲酸乙酯、氧化镁和促进剂MPMCZ质量比2∶1∶1∶2的混合物；所述抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸双酯和三辛酯质量比2∶1∶1的混合物；所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、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中的至少一种。
所述高效抗菌电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧树脂加入纳米二氧化硅、三氯卡班于高压反应釜中升温至180-190℃，升压至18-20MPa再搅拌均匀，后进行静置保温保压改性，得改性环氧树脂备用；
(2)将海泡石和乙炔炭黑研磨后加入海藻酸钠和壳聚糖，再加入去离子水于80-90℃温度下保温搅拌均匀，后于低温下进行冻干，再研磨过80目筛，得混合料备用；
(3)将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和步骤(1)中的改性环氧树脂于150-160℃温度下混合均匀，再加入二氨基环己烷、双氰胺、聚丙烯酰胺和增塑剂，于氮气保护下升温至200-220℃保温搅拌均匀，再加入混合料和抗氧化剂降温至180-190℃后保温持续搅拌，后依次于200℃、150℃、180℃温度下进行静置，得混合基料备用；
(4)将上述混合基料加入二甲基二硫代氨基甲酸锌和硫化剂于混炼机中200-210℃高温混炼100-120min后，于双螺杆挤出机中挤出成型，得高效抗菌电缆料。
其中，所述步骤(1)中保温保压静置改性的时间为2-3h；所述步骤(3)中于200℃温度下静置的时间为25-30min，于150℃温度下静置的时间为60-70min，于180℃温度下静置的时间为40-50min；所述步骤(4)中双螺杆挤出机挤出的温度为190℃。
实施例4：
检测上述实施例1-3所得电缆料的抗菌效果：
(1)选取实施例1-3所得产品为实验组1-3，普通电缆料为对照组，将各组材料研磨成粉，分别制备大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、链球菌、霉菌、纤维素分解菌、沙门菌的生长的培养基各两份，其中一份分别添加实施例1-3和对照组的材料粉末(培养基物质重量∶塑料粉末重量＝4∶1)；
(2)将各对应生长的细菌接种到对应培养基中，在适宜条件下培养，观察各细菌在3个星期后与正常培养相比的生长情况，结果如下表所示：(其中无生长为试验培养基中为发现存活的菌群，微量生长为试验培养基中菌群的存活量为常规培养基的0.1-5％，少量生长为试验培养基中菌群的存活量为常规培养基的5-15％，正常生长为试验培养基中菌群的存活量与常规培养基的差异低于20％)
由上表可知，本发明所得电缆料能够有效抑制细菌的滋生和繁衍，防止材料遭受细菌腐蚀，提升材料的使用寿命。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高效抗菌电缆料，其特征在于，所述高效抗菌电缆料由以下重量份的原料制成：环氧树脂18-20份、丙烯酸树脂20-22份、聚氨酯树脂18-22份、海泡石3-5份、海藻酸钠1-2份、纳米二氧化硅1-3份、壳聚糖2-3份、三氯卡班1-3份、二氨基环己烷1-2份、双氰胺1.2-1.4份、乙炔炭黑3-5份、聚丙烯酰胺1.3-1.5份、二甲基二硫代氨基甲酸锌2-3份、硫化剂2-2.2份、抗氧化剂1-3份、增塑剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的一种高效抗菌电缆料，其特征在于：所述硫化剂为硫黄、氨基甲酸乙酯、氧化镁和促进剂MPMCZ质量比2∶1∶1∶2的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种高效抗菌电缆料，其特征在于：所述抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸双酯和三辛酯质量比2∶1∶1的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种高效抗菌电缆料，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、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中的至少一种。
5.一种高效抗菌电缆料的制备方法，其特征在于：所述高效抗菌电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧树脂加入纳米二氧化硅、三氯卡班于高压反应釜中升温至180-190℃，升压至18-20MPa再搅拌均匀，后进行静置保温保压改性，得改性环氧树脂备用；
(2)将海泡石和乙炔炭黑研磨后加入海藻酸钠和壳聚糖，再加入去离子水于80-90℃温度下保温搅拌均匀，后于低温下进行冻干，再研磨过80目筛，得混合料备用；
(3)将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和步骤(1)中的改性环氧树脂于150-160℃温度下混合均匀，再加入二氨基环己烷、双氰胺、聚丙烯酰胺和增塑剂，于氮气保护下升温至200-220℃保温搅拌均匀，再加入混合料和抗氧化剂降温至180-190℃后保温持续搅拌，后依次于200℃、150℃、180℃温度下进行静置，得混合基料备用；
(4)将上述混合基料加入二甲基二硫代氨基甲酸锌和硫化剂于混炼机中200-210℃高温混炼100-120min后，于双螺杆挤出机中挤出成型，得高效抗菌电缆料。
6.根据权利要求5所述的一种高效抗菌电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中保温保压静置改性的时间为2-3h。
7.根据权利要求5所述的一种高效抗菌电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中于200℃温度下静置的时间为25-30min，于150℃温度下静置的时间为60-70min，于180℃温度下静置的时间为40-50min。
8.根据权利要求5所述的一种高效抗菌电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中双螺杆挤出机挤出的温度为190℃。
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CN107154287A (zh) * 2017-04-06 2017-09-12 晋杰 一种光纤复合低压电缆

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