CN111533977A - 一种防鼠聚烯烃电缆料 - Google Patents

一种防鼠聚烯烃电缆料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防鼠聚烯烃电缆料,涉及通信传输材料的技术领域,按重量份包括以下组分:高密度聚乙烯75~90份、防鼠微粒10~16份、阻燃剂5~8份、光稳定剂1.5~4份以及硅烷偶联剂1~3份;所述防鼠微粒按重量份包括:EVA 60~80份、辣椒素15~25份、苦味素5~15份、柠檬原汁3~8份、溴敌隆1~5份、无水乙醇5~15份以及甲苯10~15份。本发明配方生产出的电缆料具有良好的防鼠性能。

Description

一种防鼠聚烯烃电缆料
技术领域
本发明涉及通信传输材料的技术领域,尤其是涉及一种防鼠聚烯烃电缆料。
背景技术
在现代社会中,随处可见电缆的身影,如电力部门敷设的电力电缆、架空电缆等,电缆在国民经济和社会活动中占有非常重要的地位,随着经济的快速发展,电缆行业已成为我国的第二大产业。老鼠是危害塑料电缆、光缆的三大主要危害之一,每年造成许多事故发生。上海石化总厂热电厂曾因一只褐家鼠窜入高压开关造成短路,导致水、电、气突然中断,损失达1700万元;北京地铁也曾因电缆被老鼠咬断,造成停车事故,导致成千上万的旅客被困在地道。鼠类常常进入配电室啃咬电缆材料或窜入变压器中,引起短路造成停电事故,导致巨大的经济损失;当鼠类接近高压线时,由于强磁场感应,会击穿、烧毁电器设备。因此,开展研究防鼠电缆料十分必要。
现有的技术中常在电缆材料中加入防鼠剂,如环已酰亚胺、类萜化合物单体等,多以“毒杀”为主,这样势必造成电线电缆被咬坏后,鼠类动物被毒死的“两败俱伤”结果,不符合环保要求,且鼠类由摄入毒物到发作的这段时间依然会啃咬电缆料,无法取得良好的防鼠效果。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种防鼠聚烯烃电缆料,具有良好的防鼠性能。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种防鼠聚烯烃电缆料,按重量份包括以下组分:高密度聚乙烯75~90份、防鼠微粒10~16份、阻燃剂5~8份、光稳定剂1.5~4份以及硅烷偶联剂1~3份;所述防鼠微粒按重量份包括:EVA 60~80份、辣椒素15~25份、苦味素5~15份、柠檬原汁3~8份、溴敌隆1~5份、无水乙醇5~15份以及甲苯10~15份。
通过采用上述技术方案,向电缆料配方中添加防鼠微粒,防鼠微粒中包含辣椒素、苦味素、柠檬原汁与溴敌隆,辣椒素、苦味素与柠檬原汁均具有刺激性口感,鼠类啃咬电缆时,这些含刺激性口感的组分的协同配合会带来特殊的口感而驱使鼠类放弃啃咬,从而使电缆料具有防鼠作用;溴敌隆具有急性毒性强的特点,可在短时间内快速杀死鼠类,若依然存在少部分鼠类继续啃咬电缆,溴敌隆的添加可进一步对鼠类进行毒杀,以此进一步提高电缆料的防鼠性能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述防鼠颗粒的制备方法为:1)先取无水乙醇置于洁净的容器中,向其中加入溴敌隆,搅拌使溴敌隆完全溶解于无水乙醇中,再向容器中加入柠檬原汁,搅拌均匀后静置18h,制得混合液;2)将EVA加热至熔融状态,再向熔融EVA中加入辣椒素与苦味素,搅拌15~30min;3)向混合液中加入甲苯,互溶共混均匀后,将共混液加入步骤2)的拌合物中,持续搅拌2h,制得共混物;4)对共混物挤出造粒,并进行筛分处理,筛分不合格的产品重新造粒,制得粒径小于400nm的防鼠微粒。
通过采用上述技术方案,以无水乙醇做溶剂溶解溴敌隆,无水乙醇与溴敌隆的相容性好,且其本身具有刺激性气味,可在一定程度上驱赶鼠类;在混合液加入EVA熔融物之前,使其与甲苯共溶,甲苯与无水乙醇具有良好的互溶性,且EVA与甲苯也具有良好的互溶性,从而提高混合液与甲苯的共混效果以及溴敌隆与柠檬原汁在步骤2)的混合物中的分散效果,从而确保防鼠颗粒的防鼠性能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述电缆料组分中还包括耐磨纤维 5~15份。
通过采用上述技术方案,耐磨纤维的加入有利于提高电缆料的耐磨性能,从而提高鼠类啃咬电缆料的难度以及延长鼠类啃坏电缆料的时间,当电缆料损坏时间延长,有利于防鼠颗粒中的有效成分充分发挥作用,以达到驱赶鼠类的目的。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述耐磨纤维投入使用前先进行浸渍处理,所述浸渍液为鼠类驱赶剂。
通过采用上述技术方案,在耐磨纤维投入使用前先使用鼠类驱赶剂进行浸渍,浸渍后的耐磨纤维具有鼠类驱赶剂中的有效成分,从而具有良好的驱赶鼠类的作用,以此进一步提高电缆料的防鼠性能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述鼠类驱赶剂按质量分数比包括:薄荷精油2~6%、郁金香精油1~3%、月桂树叶精油0.5~1.6%、松节油0.3~1.2%以及无水乙醇25~35%,余量为纯化水。
通过采用上述技术方案,薄荷精油、郁金香精油、月桂叶精油与松节油均具有特殊气味,这四种组分结合产生特殊的挥发性气味,浸渍液在浸渍过程中通过耐磨纤维的多孔结构进入纤维内部,在干燥的过程中浸渍液中的有效组分附着在耐磨纤维表面及内部,从而使耐磨纤维具有持续散发挥发性气味的作用,以此实现驱赶鼠类的作用。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述耐磨纤维为碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维。
通过采用上述技术方案,聚偏氟乙烯具有良好的耐磨性、耐腐蚀性与稳定性,再使用碳纤维对聚偏氟乙烯进行改性,两者协同以进一步提高聚偏氟乙烯的耐磨性能,同时降低生产成本。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维的制备方法为:1)将3份重量份的碳纤维磨碎成粉末;2)将10份重量份的聚偏氟乙烯加热至180℃,再向其中加入1份重量份的氧化铝陶瓷粉末与步骤1)中的碳纤维粉末,随后加入0.3份重量份的硬脂酸镁以及0.2份重量份的硬脂酸钙,持续搅拌1h,制得熔融共混物;3)将共混物挤出成条状物,并对条状物进行纤维纺丝处理,制得碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述阻燃剂包括质量比为1:(2~5):(0.3~0.7)的磷酸三丁酯、氢氧化镁以及二溴甲烷。
通过采用上述技术方案,有机阻燃剂磷酸三丁酯以及二溴甲烷与无机阻燃剂氢氧化镁复配,一方面有利于降低生产成本,另一方面三者之间的协同作用有利于显著提高阻燃剂的阻燃性能,且三种组分均价廉易得,因此,选用三者复配作为本方案的阻燃剂使用。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述光稳定剂包括质量比为(0.02~0.035):1:(2~3)的UVP-327、二氧化钛以及炭黑。
通过采用上述技术方案,UVP-327可吸收较长范围内的紫外光线,二氧化钛具有良好的耐高温性、耐热性以及稳定性,且其还具有良好的反射紫外线的性能;炭黑一方面具有吸收紫外线的作用,会引起紫外线散射,散射光也被炭黑的聚集体和附聚体吸收,从而使体系中吸收的紫外线减少,另一方面炭黑的表面羟基等含氧官能团会与体系中因紫外光照射而产生的自由基反应,从而起到清除自由基的作用,防止体系中的高密度聚乙烯进一步分解;UVP-327、二氧化钛以及炭黑通过协同作用,以显著增强体系的光稳定性。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
1.防鼠微粒中包含辣椒素、苦味素、柠檬原汁与溴敌隆,辣椒素、苦味素与柠檬原汁均具有刺激性口感,鼠类啃咬电缆时,这些含刺激性口感的组分的协同配合会带来特殊的口感而驱使鼠类放弃啃咬,从而使电缆料具有防鼠作用;
2.以无水乙醇做溶剂溶解溴敌隆,无水乙醇与溴敌隆的相容性好,且其本身具有刺激性气味,可在一定程度上驱赶鼠类;在混合液加入EVA熔融物之前,使其与甲苯共溶,甲苯与无水乙醇具有良好的互溶性,且EVA与甲苯也具有良好的互溶性,从而提高混合液与甲苯的共混效果以及溴敌隆与柠檬原汁在步骤2)的混合物中的分散效果,从而确保防鼠颗粒的防鼠性能;
3.在耐磨纤维投入使用前先使用鼠类驱赶剂进行浸渍,浸渍后的耐磨纤维具有鼠类驱赶剂中的有效成分,从而具有良好的驱赶鼠类的作用,以此进一步提高电缆料的防鼠性能;
4.薄荷精油、郁金香精油、月桂叶精油与松节油均具有特殊气味,这四种组分结合产生特殊的挥发性气味,浸渍液在浸渍过程中通过耐磨纤维的多孔结构进入纤维内部,在干燥的过程中浸渍液中的有效组分附着在耐磨纤维表面及内部,从而使耐磨纤维具有持续散发挥发性气味的作用,以此实现驱赶鼠类的作用。
具体实施方式
实施例1,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,按重量份包括以下组分:高密度聚乙烯82.5份、防鼠微粒13份、碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维10份、质量比为1:3.5:0.5的磷酸三丁酯、氢氧化镁以及二溴甲烷6.5份、质量比为0.0275:1:2.5的 UVP-327、二氧化钛以及炭黑2.75份以及硅烷偶联剂2份;
防鼠微粒按重量份包括:EVA 70份、辣椒素20份、苦味素10份、柠檬原汁5.5份、溴敌隆3份、无水乙醇10份以及甲苯12.5份;
防鼠颗粒的制备方法为:1)先取无水乙醇置于洁净的容器中,向其中加入溴敌隆,搅拌使溴敌隆完全溶解于无水乙醇中,再向容器中加入柠檬原汁,搅拌均匀后静置18h,制得混合液;2)将EVA加热至熔融状态,再向熔融EVA中加入辣椒素与苦味素,搅拌 25min;3)向混合液中加入甲苯,互溶共混均匀后,将共混液加入步骤2)的拌合物中,持续搅拌2h,制得共混物;4)对共混物挤出造粒,并进行筛分处理,筛分不合格的产品重新造粒,制得粒径300nm的防鼠微粒;
耐磨纤维投入使用前先使用鼠类驱赶剂浸渍处理,鼠类驱赶剂按质量分数比包括:薄荷精油4%、郁金香精油2%、月桂树叶精油1.05%、松节0.75%以及无水乙醇30%,余量为纯化水;
碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维的制备方法为:1)将3份重量份的碳纤维磨碎成粉末;2)将10份重量份的聚偏氟乙烯加热至180℃,再向其中加入1份重量份的氧化铝陶瓷粉末与步骤1)中的碳纤维粉末,随后加入0.3份重量份的硬脂酸镁以及0.2份重量份的硬脂酸钙,持续搅拌1h,制得熔融共混物;3)将共混物挤出成条状物,并对条状物进行纤维纺丝处理,制得碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维。
实施例2,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:按重量份包括以下组分:高密度聚乙烯75份、防鼠微粒10份、碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维5份、质量比为1:3.5:0.5的磷酸三丁酯、氢氧化镁以及二溴甲烷5份、质量比为 0.0275:1:2.5的UVP-327、二氧化钛以及炭黑1.5份以及硅烷偶联剂1份。
实施例3,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:按重量份包括以下组分:高密度聚乙烯90份、防鼠微粒16份、碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维15份、质量比为1:3.5:0.5的磷酸三丁酯、氢氧化镁以及二溴甲烷8份、质量比为0.0275:1:2.5的UVP-327、二氧化钛以及炭黑1.5份以及硅烷偶联剂1份。
实施例4,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:防鼠微粒按重量份包括:EVA 60份、辣椒素15份、苦味素5份、柠檬原汁3份、溴敌隆1份、无水乙醇5份以及甲苯10份。
实施例5,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:防鼠微粒按重量份包括:EVA 80份、辣椒素25份、苦味素15份、柠檬原汁8份、溴敌隆5份、无水乙醇15份以及甲苯15份。
实施例6,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:防鼠微粒按重量份包括:EVA 70份、苦味素10份、柠檬原汁5.5份、溴敌隆3份、无水乙醇10份以及甲苯12.5份。
实施例7,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:防鼠微粒按重量份包括:EVA 70份、辣椒素20份、柠檬原汁5.5份、溴敌隆3份、无水乙醇10份以及甲苯12.5份。
实施例8,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:防鼠微粒按重量份包括:EVA 70份、辣椒素20份、苦味素10份、溴敌隆3份、无水乙醇10份以及甲苯12.5份。
实施例9,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:删除电缆料组分中的碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维,碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维的浸渍液配方以及制备方法对应删除。
实施例10,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:不对聚偏氟乙烯纤维进行碳纤维改性处理。
实施例11,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:不对碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维使用鼠类驱赶剂浸渍处理,鼠类驱赶剂的配方对应删除。
实施例12,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:鼠类驱赶剂按质量分数比包括:薄荷精油2%、郁金香精油1%、月桂树叶精油0.5%、松节油0.3%以及无水乙醇25%,余量为纯化水。
实施例13,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:鼠类驱赶剂按质量分数比包括:薄荷精油6%、郁金香精油3%、月桂树叶精油1.6%、松节油1.2%以及无水乙醇35%,余量为纯化水。
实施例14,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:磷酸三丁酯、氢氧化镁以及二溴甲烷的质量比为1:2:0.3。
实施例15,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:磷酸三丁酯、氢氧化镁以及二溴甲烷的质量比为1:5:0.7。
实施例16,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:阻燃剂为磷酸三丁酯。
实施例17,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:阻燃剂为质量比为1:3.5的磷酸三丁酯与氢氧化镁。
实施例18,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:阻燃剂为质量比为1::0.5的磷酸三丁酯与二溴甲烷。
实施例19,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:光稳定剂为UVP-327。
实施例20,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:光稳定剂为质量比为0.0275:1的UVP-327与二氧化钛。
实施例21,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:光稳定剂为质量比为0.0275:2.5的UVP-327与炭黑。
实施例22,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:UVP-327、二氧化钛以及炭黑的质量比为0.02:1:2。
实施例23,为本发明公开的一种防鼠聚烯烃电缆料,与实施例1的不同之处在于:UVP-327、二氧化钛以及炭黑的质量比为0.035:1:3。
对比例1,为一种防鼠聚烯烃电缆料,按重量份包括以下组分:高密度聚乙烯82.5份、溴敌隆13份、质量比为1:3.5:0.5的磷酸三丁酯、氢氧化镁以及二溴甲烷6.5份、质量比为0.0275:1:2.5的UVP-327、二氧化钛以及炭黑2.75份以及硅烷偶联剂2份。
性能检测试验
对由实施例1-23以及对比例1的电缆料配方制备的电缆进行取样,并对样品进行以下性能检测试验。
防鼠性能检测:
将样品按照GB/T8815-2002中试片制备方法制成规格为150mm×20mm×3mm的试片;试验准备:重量250~300克SD雄性大鼠;
PP塑料盒不锈钢网盖鼠笼,鼠笼顶部为不锈钢网盖,并配有喂水器;
试验步骤:选取SD雄性大鼠,随机抽样放入鼠笼,每笼5只;将试片从鼠笼顶部伸入笼内,用细铜丝紧紧绑扎在靠近喂料处的不锈钢网盖上,试片露在鼠笼以外的部分不超过20mm,一笼悬挂三片试片,试片在鼠笼宽度方向上均匀排布,间隔大约为80mm。
大鼠在试验期间正常供应饮水和食品(即喂水器每天更换清水,喂料处始终保持有食物);试验周期:7d;
观察试验结束后试样被大鼠啃咬的情况,并对试验啃咬程度进行分级,啃咬程度用于表征电缆料样品的防鼠性能,啃咬程度等级越大,说明电缆料的防鼠性能越差,将试验结果记录在表1中;
啃咬程度等级:
0级:几乎无啃咬痕迹,啃咬面积<1%;
1级:轻微啃咬痕迹,1%≤啃咬面积<5%;
2级:较明显啃咬,5%≤啃咬面积<15%;
3级:明显啃咬,15%≤啃咬面积<25%;
4级:中度啃咬,25%≤啃咬面积<35%;
5级:较严重啃咬,35%≤啃咬面积<45%;
6级:严重啃咬,45%≤啃咬面积<55%;
7级:十分严重啃咬,啃咬面积≥55%。
表1-样品的防鼠性能检测数据
Figure BDA0002507215850000071
Figure BDA0002507215850000081
由表1中的检测数据可知:
1、改变电缆料配方中各组分的添加量,对电缆料的防鼠性能会产生一定的影响,但是在合适的范围内改变添加量,影响不大,电缆料依然具有良好的防鼠性能;
2、改变防鼠颗粒配方中各组分的添加量,对电缆料的防鼠性能会产生一定的影响,但是在合适的范围内改变添加量,影响不大,电缆料依然具有良好的防鼠性能;
3、防鼠颗粒中各组分之间具有一定的协同作用,删除辣椒素或苦味素或柠檬原汁会对电缆料的防鼠性能产生一定的影响,电缆料的防鼠性能均有所下降;
4、耐磨纤维具有提高电缆料防鼠性能的作用,且其提升效果十分显著;
5、使用碳纤维改性的聚偏氟乙烯纤维的防鼠性能相比不改姓的聚偏氟乙烯纤维的防鼠性能更强;
6、对碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维进行浸渍前处理,对于提升电缆料的防鼠性能具有明显的促进作用;
7、阻燃剂与光稳定剂中各组分的添加比以及组分的配方对于电缆料的防鼠性能具有一定的影响,使用多组分复配的阻燃剂与光稳定剂添加至电缆料体系中,对于提升电缆料的防鼠性能的作用更加明显;
8、本方案中的电缆料配方相较于现有技术(即对比例1)而言,具有更好的防鼠性能。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,并非对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种防鼠聚烯烃电缆料,按重量份包括以下组分:高密度聚乙烯75~90份、防鼠微粒10~16份、阻燃剂5~8份、光稳定剂1.5~4份以及硅烷偶联剂1~3份;所述防鼠微粒按重量份包括:EVA 60~80份、辣椒素15~25份、苦味素5~15份、柠檬原汁3~8份、溴敌隆1~5份、无水乙醇5~15份以及甲苯10~15份。
2.根据权利要求1所述的一种防鼠聚烯烃电缆料,其特征在于:所述防鼠颗粒的制备方法为:1)先取无水乙醇置于洁净的容器中,向其中加入溴敌隆,搅拌使溴敌隆完全溶解于无水乙醇中,再向容器中加入柠檬原汁,搅拌均匀后静置18h,制得混合液;2)将EVA加热至熔融状态,再向熔融EVA中加入辣椒素与苦味素,搅拌15~30min;3)向混合液中加入甲苯,互溶共混均匀后,将共混液加入步骤2)的拌合物中,持续搅拌2h,制得共混物;4)对共混物挤出造粒,并进行筛分处理,筛分不合格的产品重新造粒,制得粒径小于400nm的防鼠微粒。
3.根据权利要求1所述的一种防鼠聚烯烃电缆料,其特征在于:所述电缆料组分中还包括耐磨纤维5~15份。
4.根据权利要求3所述的一种防鼠聚烯烃电缆料,其特征在于:所述耐磨纤维投入使用前先进行浸渍处理,所述浸渍液为鼠类驱赶剂。
5.根据权利要求4所述的一种防鼠聚烯烃电缆料,其特征在于:所述鼠类驱赶剂按质量分数比包括:薄荷精油2~6%、郁金香精油1~3%、月桂树叶精油0.5~1.6%、松节油0.3~1.2%以及无水乙醇25~35%,余量为纯化水。
6.根据权利要求3所述的一种防鼠聚烯烃电缆料,其特征在于:所述耐磨纤维为碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维。
7.根据权利要求6所述的一种防鼠聚烯烃电缆料,其特征在于:所述碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维的制备方法为:1)将3份重量份的碳纤维磨碎成粉末;2)将10份重量份的聚偏氟乙烯加热至180℃,再向其中加入1份重量份的氧化铝陶瓷粉末与步骤1)中的碳纤维粉末,随后加入0.3份重量份的硬脂酸镁以及0.2份重量份的硬脂酸钙,持续搅拌1h,制得熔融共混物;3)将共混物挤出成条状物,并对条状物进行纤维纺丝处理,制得碳纤维改性聚偏氟乙烯纤维。
8.根据权利要求1所述的一种防鼠聚烯烃电缆料,其特征在于:所述阻燃剂包括质量比为1:(2~5):(0.3~0.7)的磷酸三丁酯、氢氧化镁以及二溴甲烷。
9.根据权利要求1所述的一种防鼠聚烯烃电缆料,其特征在于:所述光稳定剂包括质量比为(0.02~0.035):1:(2~3)的 UVP-327、二氧化钛以及炭黑。
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