本發明涉及塑料技術領域,尤其涉及一種抗菌不易變色聚乙烯電纜材料。
背景技術:
聚乙烯是使用量最大的通用塑料,在電纜材料領域有廣泛的應用。實驗表明,聚乙烯比較容易繁殖細菌,單純的聚乙烯材料已經不能滿足電纜材料的使用要求。銀系抗菌劑是最常用的抗菌劑,但應用在聚乙烯制品中存在限制:容易氧化變色而使抗菌能力下降;力學性能尤其是拉伸強度和斷裂伸長率大幅度下降,大大限制了其在電纜材料上的應用;而有機抗菌劑也存在耐熱性差,易溶劑環境中析出,分解產物有毒的問題。
技術實現要素:
基于背景技術存在的技術問題,本發明提出了一種抗菌不易變色聚乙烯電纜材料,防水性好,熱穩定性好,力學性能優異,而且抗菌性能優異,不易氧化變色,可有效降低本發明受到沖擊時容易發生折彎現象,有效增強了電纜材料上的應用。
本發明提出的一種抗菌不易變色聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:乙烯-醋酸乙烯共聚物15-25份,聚氯乙烯10-20份,聚乙烯30-40份,磷灰石6-14份,偏硼酸鋇5-11份,鈦酸鋇4-9份,聚丙烯腈基碳纖維6-12份,改性黏土2-8份,歧化松香2-4份,脫乙酰殼聚糖多糖2-6份,對苯二甲酸二辛酯2-4份,微晶石蠟0.8-1.2份,過氧化二異丙苯0.8-1.6份,對苯二胺0.3-0.9份,十二烯基琥珀酸酐0.4-0.8份,氧化鈰0.5-1份,氧化鑭0.2-0.24份,多酚抗氧劑1076 0.6-1.2份,抗靜電劑1.5-2.5份。
優選地,改性黏土、歧化松香、脫乙酰殼聚糖多糖的重量比為4-6:2.5-3.5:3-5。
優選地,磷灰石、偏硼酸鋇、鈦酸鋇、聚丙烯腈基碳纖維、改性黏土、歧化松香的重量比為8-12:7-9:6-8:8-10:4-6:2.5-3.5。
優選地,其原料按重量份包括:乙烯-醋酸乙烯共聚物18-22份,聚氯乙烯12-18份,聚乙烯32-38份,磷灰石8-12份,偏硼酸鋇7-9份,鈦酸鋇6-8份,聚丙烯腈基碳纖維8-10份,改性黏土4-6份,歧化松香2.5-3.5份,脫乙酰殼聚糖多糖3-5份,對苯二甲酸二辛酯2.5-3.5份,微晶石蠟0.9-1.1份,過氧化二異丙苯1-1.4份,對苯二胺0.5-0.7份,十二烯基琥珀酸酐0.5-0.7份,氧化鈰0.6-0.8份,氧化鑭0.21-0.23份,多酚抗氧劑1076 0.8-1份,抗靜電劑1.8-2.2份。
優選地,改性黏土采用如下工藝制備:將水、無水乙醇、冰醋酸混合均勻,加入十二烷基三甲氧基硅烷,升溫攪拌得到預處理十二烷基三甲氧基硅烷;將黏土、甲苯混合攪拌均勻,滴加預處理十二烷基三甲氧基硅烷,滴加完全后,升溫,回流攪拌,過濾,濾餅用甲苯洗滌,干燥,粉碎得到預處理黏土;將納米二氧化硅加入硝酸銀溶液中,調節體系pH值至中性,升溫攪拌,離心分離,洗滌至無銀離子,得到預處理納米二氧化硅;將硅烷偶聯劑KH-550、預處理黏土、乙二醇、水超聲震蕩,加入預處理納米二氧化硅攪拌,干燥,粉碎得到改性黏土。
優選地,改性黏土采用如下工藝制備:按重量份將30-40份水、35-45份無水乙醇、4-10份冰醋酸混合均勻,加入4-8份十二烷基三甲氧基硅烷,升溫攪拌得到預處理十二烷基三甲氧基硅烷;按重量份將15-25份黏土、55-85份甲苯混合攪拌均勻,滴加4-10份預處理十二烷基三甲氧基硅烷,滴加完全后,升溫,回流攪拌,過濾,濾餅用甲苯洗滌,干燥,粉碎得到預處理黏土;按重量份將35-45份納米二氧化硅加入85-125份濃度為1-2mol/L的硝酸銀溶液中,調節體系pH值至中性,升溫攪拌,離心分離,洗滌至無銀離子,得到預處理納米二氧化硅;按重量份將1-2份硅烷偶聯劑KH-550、15-25份預處理黏土、35-45份乙二醇、45-55份水超聲震蕩,加入10-22份預處理納米二氧化硅攪拌,干燥,粉碎得到改性黏土。
優選地,改性黏土采用如下工藝制備:按重量份將30-40份水、35-45份無水乙醇、4-10份冰醋酸混合均勻,加入4-8份十二烷基三甲氧基硅烷,升溫至60-70℃攪拌25-45min,得到預處理十二烷基三甲氧基硅烷;按重量份將15-25份黏土、55-85份甲苯混合攪拌均勻,滴加4-10份預處理十二烷基三甲氧基硅烷,滴加完全后,升溫至120-130℃回流攪拌4-8h,過濾,濾餅用甲苯洗滌,70-80℃干燥,粉碎得到預處理黏土;按重量份將35-45份納米二氧化硅加入85-125份濃度為1-2mol/L的硝酸銀溶液中,調節體系pH值至中性,升溫至65-75℃攪拌25-45min,離心分離,洗滌至無銀離子,得到預處理納米二氧化硅;按重量份將1-2份硅烷偶聯劑KH-550、15-25份預處理黏土、35-45份乙二醇、45-55份水超聲震蕩35-45min,加入10-22份預處理納米二氧化硅攪拌80-120min,攪拌溫度為80-90℃,干燥,粉碎得到改性黏土。
本發明采用常規制備工藝制得。
由于乙烯-醋酸乙烯共聚物具有良好的填料包容性與可交聯性,本發明采用其與聚乙烯、聚氯乙烯配合,互溶性好,采用十二烯基琥珀酸酐、過氧化二異丙苯、對苯二胺組成的交聯體系進行交聯,交聯均勻度好,防水性好,而且熱穩定性好,力學性能優異;本發明的改性黏土中,黏土經過預處理十二烷基三甲氧基硅烷處理后,將十二烷基三甲氧基硅烷接枝在黏土上,不僅消除了黏土硅酸鹽片層上反應性羥基,其分散能力強,剝離分散程度高,熱穩定性好,力學性能優異;再以納米二氧化硅為載體,使所得預處理納米二氧化硅為無定形結構,呈球形顆粒,粒徑極小;通過顆粒控制各反應條件,納米二氧化硅的結構通過吸附反應載銀后未發生改變,而由于所得結構表面含有大量的羥基,其與預處理黏土作用,再經乙二醇、硅烷偶聯劑KH-550對上述物料表面改性,不僅可防止團聚,分散能力好,而且熱穩定性與力學性能進一步增強,抗菌性能優異;進一步與脫乙酰殼聚糖多糖、歧化松香協同作用,三者不僅混合分散性好,抗菌性能進一步增強;而歧化松香、改性黏土協同可有效增強聚丙烯腈基碳纖維、磷灰石、偏硼酸鋇、鈦酸鋇在聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的分散均勻程度,在降低成本的基礎上,填充效果好,使本發明的拉伸強度與斷裂伸長率大幅提高;另外氧化鑭、氧化鈰的陽離子可置換聚氯乙烯的氯原子,可有效減慢聚氯乙烯的自由基反應速度,使本發明不易氧化變色,而對苯二甲酸二辛酯、微晶石蠟作用,可有效降低本發明受到沖擊時容易發生折彎現象,有效增強了電纜材料上的應用。
具體實施方式
下面,通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
實施例1
本發明提出的一種抗菌不易變色聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:乙烯-醋酸乙烯共聚物15份,聚氯乙烯20份,聚乙烯30份,磷灰石14份,偏硼酸鋇5份,鈦酸鋇9份,聚丙烯腈基碳纖維6份,改性黏土8份,歧化松香2份,脫乙酰殼聚糖多糖6份,對苯二甲酸二辛酯2份,微晶石蠟1.2份,過氧化二異丙苯0.8份,對苯二胺0.9份,十二烯基琥珀酸酐0.4份,氧化鈰1份,氧化鑭0.2份,多酚抗氧劑1076 1.2份,抗靜電劑1.5份。
實施例2
本發明提出的一種抗菌不易變色聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:乙烯-醋酸乙烯共聚物25份,聚氯乙烯10份,聚乙烯40份,磷灰石6份,偏硼酸鋇11份,鈦酸鋇4份,聚丙烯腈基碳纖維12份,改性黏土2份,歧化松香4份,脫乙酰殼聚糖多糖2份,對苯二甲酸二辛酯4份,微晶石蠟0.8份,過氧化二異丙苯1.6份,對苯二胺0.3份,十二烯基琥珀酸酐0.8份,氧化鈰0.5份,氧化鑭0.24份,多酚抗氧劑1076 0.6份,抗靜電劑2.5份。
改性黏土采用如下工藝制備:將水、無水乙醇、冰醋酸混合均勻,加入十二烷基三甲氧基硅烷,升溫攪拌得到預處理十二烷基三甲氧基硅烷;將黏土、甲苯混合攪拌均勻,滴加預處理十二烷基三甲氧基硅烷,滴加完全后,升溫,回流攪拌,過濾,濾餅用甲苯洗滌,干燥,粉碎得到預處理黏土;將納米二氧化硅加入硝酸銀溶液中,調節體系pH值至中性,升溫攪拌,離心分離,洗滌至無銀離子,得到預處理納米二氧化硅;將硅烷偶聯劑KH-550、預處理黏土、乙二醇、水超聲震蕩,加入預處理納米二氧化硅攪拌,干燥,粉碎得到改性黏土。
實施例3
本發明提出的一種抗菌不易變色聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:乙烯-醋酸乙烯共聚物18份,聚氯乙烯18份,聚乙烯32份,磷灰石12份,偏硼酸鋇7份,鈦酸鋇8份,聚丙烯腈基碳纖維8份,改性黏土6份,歧化松香2.5份,脫乙酰殼聚糖多糖5份,對苯二甲酸二辛酯2.5份,微晶石蠟1.1份,過氧化二異丙苯1份,對苯二胺0.7份,十二烯基琥珀酸酐0.5份,氧化鈰0.8份,氧化鑭0.21份,多酚抗氧劑1076 1份,抗靜電劑1.8份。
改性黏土采用如下工藝制備:按重量份將35份水、40份無水乙醇、7份冰醋酸混合均勻,加入6份十二烷基三甲氧基硅烷,升溫攪拌得到預處理十二烷基三甲氧基硅烷;按重量份將20份黏土、70份甲苯混合攪拌均勻,滴加7份預處理十二烷基三甲氧基硅烷,滴加完全后,升溫,回流攪拌,過濾,濾餅用甲苯洗滌,干燥,粉碎得到預處理黏土;按重量份將40份納米二氧化硅加入105份濃度為1.5mol/L的硝酸銀溶液中,調節體系pH值至中性,升溫攪拌,離心分離,洗滌至無銀離子,得到預處理納米二氧化硅;按重量份將1.5份硅烷偶聯劑KH-550、20份預處理黏土、40份乙二醇、50份水超聲震蕩,加入16份預處理納米二氧化硅攪拌,干燥,粉碎得到改性黏土。
實施例4
本發明提出的一種抗菌不易變色聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:乙烯-醋酸乙烯共聚物22份,聚氯乙烯12份,聚乙烯38份,磷灰石8份,偏硼酸鋇9份,鈦酸鋇6份,聚丙烯腈基碳纖維10份,改性黏土4份,歧化松香3.5份,脫乙酰殼聚糖多糖3份,對苯二甲酸二辛酯3.5份,微晶石蠟0.9份,過氧化二異丙苯1.4份,對苯二胺0.5份,十二烯基琥珀酸酐0.7份,氧化鈰0.6份,氧化鑭0.23份,多酚抗氧劑1076 0.8份,抗靜電劑2.2份。
改性黏土采用如下工藝制備:按重量份將30份水、45份無水乙醇、4份冰醋酸混合均勻,加入8份十二烷基三甲氧基硅烷,升溫至60℃攪拌45min,得到預處理十二烷基三甲氧基硅烷;按重量份將15份黏土、85份甲苯混合攪拌均勻,滴加4份預處理十二烷基三甲氧基硅烷,滴加完全后,升溫至130℃回流攪拌4h,過濾,濾餅用甲苯洗滌,80℃干燥,粉碎得到預處理黏土;按重量份將35份納米二氧化硅加入125份濃度為1mol/L的硝酸銀溶液中,調節體系pH值至中性,升溫至75℃攪拌25min,離心分離,洗滌至無銀離子,得到預處理納米二氧化硅;按重量份將2份硅烷偶聯劑KH-550、15份預處理黏土、45份乙二醇、45份水超聲震蕩45min,加入10份預處理納米二氧化硅攪拌120min,攪拌溫度為80℃,干燥,粉碎得到改性黏土。
實施例5
本發明提出的一種抗菌不易變色聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:乙烯-醋酸乙烯共聚物20份,聚氯乙烯15份,聚乙烯35份,磷灰石10份,偏硼酸鋇8份,鈦酸鋇7份,聚丙烯腈基碳纖維9份,改性黏土5份,歧化松香3份,脫乙酰殼聚糖多糖4份,對苯二甲酸二辛酯3份,微晶石蠟1份,過氧化二異丙苯1.2份,對苯二胺0.6份,十二烯基琥珀酸酐0.6份,氧化鈰0.7份,氧化鑭0.22份,多酚抗氧劑1076 0.9份,抗靜電劑2份。
改性黏土采用如下工藝制備:按重量份將40份水、35份無水乙醇、10份冰醋酸混合均勻,加入4份十二烷基三甲氧基硅烷,升溫至70℃攪拌25min,得到預處理十二烷基三甲氧基硅烷;按重量份將25份黏土、55份甲苯混合攪拌均勻,滴加10份預處理十二烷基三甲氧基硅烷,滴加完全后,升溫至120℃回流攪拌8h,過濾,濾餅用甲苯洗滌,70℃干燥,粉碎得到預處理黏土;按重量份將45份納米二氧化硅加入85份濃度為2mol/L的硝酸銀溶液中,調節體系pH值至中性,升溫至65℃攪拌45min,離心分離,洗滌至無銀離子,得到預處理納米二氧化硅;按重量份將1份硅烷偶聯劑KH-550、25份預處理黏土、35份乙二醇、55份水超聲震蕩35min,加入22份預處理納米二氧化硅攪拌80min,攪拌溫度為90℃,干燥,粉碎得到改性黏土。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。