一种木质纤维改性树脂基电缆料的制备方法技术

本发明专利技术涉及电缆材料制备技术领域，具体涉及一种木质纤维改性树脂基电缆料的制备方法。本发明专利技术以聚乙烯基材，改性木质纤维和自制载银磷酸锆粉末作为改性剂，并辅以硬脂酸钙、邻苯二甲酸二癸酯和无水乙醇等制备得到木质纤维改性树脂基电缆料，将磷酸锆和自制银氨溶液混合得到自制载银磷酸锆粉末，银离子迅速与细菌体中的蛋白酶上的巯基相结合，导致细菌内部酶活性的丧失，有利于电缆料的抗菌性得到提高，另外磷酸锆可与基材表面的基团紧密结合，形成Zr‑P‑P疏水保护膜，从而抑制腐蚀性离子渗透到基材表面，利用醋酸酐、乙酸对木浆进行双重改性，木质纤维在搅拌过程中起到很好的微配筋作用，从而提高电缆料的抗裂性，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种木质纤维改性树脂基电缆料的制备方法
本专利技术涉及电缆材料制备
，具体涉及一种木质纤维改性树脂基电缆料的制备方法。
技术介绍
随着经济的迅速发展，电线电缆在各个行业、领域中都得到广泛的应用。主要应用于电力电缆、电脑、冰箱、电视、空调等电子电器设备的机内和机外连接线、仪表线、汽车线、电机引线、手机和笔记本电脑线的生产中。电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料，其中包括橡胶、塑料、尼龙等多种品种。电线电缆产品中除钢芯铝绞线、电磁线等裸线产品外几乎都需要绝缘层口。目前我国有电线电缆生产企业近5000家，又有城乡电网改造、西部大开发及通信设施大面积升级改造对电线电缆产品的巨大需求，因而从一段时间来看，电缆料在我国具有广泛的市场发展前景。目前市场上应用最广泛的阻燃聚乙烯一般使用溴锑阻燃，该类阻燃体系阻燃性能好，但是价格昂贵，并且不环保，而且该类阻燃聚乙烯燃烧时放出大量的烟和有毒气体，在发生火灾时对受害者造成更大的危害。而市场上普通的无卤阻燃聚乙烯电缆料为了具有较好的阻燃性，通常添加大量的无机氢氧化物来提高材料的阻燃性，但这将使产品的机械及加工性能变得很差，另外由于材料中存在大量的无机氢氧化物，在挤制电缆过程中，电缆料在挤出机里易产生摩擦热，使物料温度升高，给挤出机各区温控带来困难。同时大量无机氢氧化物的填充也使得电缆料的抗裂性能急剧降低，伴有电缆开裂的风险。近年来，很多地区出现暴雨、暴雪、台风等恶劣天气，而这些造成了极热或极寒的气候，使得日常使用中的电线电缆对于耐热性能和耐寒性能都有要求。在沿海地带，常年的海风海浪侵蚀，海水碱性高，对电缆材料有一定的腐蚀破坏性，从而对电缆材料的耐腐蚀性提出了要求。现有技术中，阻燃聚乙烯电缆料大多不具有防霉菌功能，或是防霉菌功能不显著，无法满足用户的需求。针对这些实际使用需求，需要开发出一种力学性能优良，同时能够兼顾耐油性能和耐腐蚀性能的新型电缆料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前常见电缆料存在抗裂性差和抗菌性差，另外在沿海地带，常年的海风海浪侵蚀，海水碱性高，对电缆料有一定的腐蚀破坏性，满足不了市场要求的缺陷，提供了一种木质纤维改性树脂基电缆料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种木质纤维改性树脂基电缆料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将硝酸银溶液和氨水混合搅拌，得到混合溶液，并向混合溶液中滴加2～3滴氢氧化钠溶液，混合搅拌，得到搅拌液，继续将搅拌液和氨水混合搅拌反应，反应结束后静置澄清，得到自制银氨溶液；（2）将磷酸锆和自制银氨溶液混合，搅拌反应，得到反应悬浮液，再将反应悬浮液放入无光的温室中静置，过滤去除滤液，取出滤渣，最后将滤渣放入烘箱中烘干，研磨出料，得到自制载银磷酸锆粉末；（3）将松木放入粉碎机中，在转速为600～800r/min的条件下粉碎，得到木屑，再将木屑和去离子水混合置于磨盘中研磨，得到木浆，并向木浆中加入木浆质量6%的醋酸酐，混合搅拌反应，得到反应浆液；（4）将反应浆液和乙酸溶液混合搅拌，搅拌后置于烘箱中干燥，得到改性木质纤维；（5）按重量份数计，分别称取35～40份聚乙烯、12～15份改性木质纤维、8～10份自制载银磷酸锆粉末、4～6份硬脂酸钙、3～4份邻苯二甲酸二癸酯和2～4份无水乙醇混合置于混炼机中，在转速为1600～1800r/min的条件下混炼，得到混合料，再将混合料放入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒，干燥出料，即得木质纤维改性树脂基电缆料。步骤（1）所述的质量分数为8%的硝酸银溶液和质量分数为10%的氨水的体积比为4：1，搅拌时间为9～11min，氢氧化钠溶液的质量分数为18%，混合搅拌时间为21～24min，搅拌液和质量分数为12%的氨水的体积比为6：1，搅拌反应时间为12～15min，静置澄清时间为4～5h。步骤（2）所述的磷酸锆和自制银氨溶液的质量比为1：5，搅拌反应温度为65～70℃，搅拌反应时间为1～2h，静置时间为1～2天，烘干温度为90～95℃，烘干时间为36～42min。步骤（3）所述的粉碎时间为16～18min，木屑和去离子水的质量比为1：2，研磨时间为4～5h，搅拌反应时间为16～20min。步骤（4）所述的反应浆液和质量分数为16%的乙酸溶液的质量比为3：1，搅拌时间为2～4h，干燥温度为86～92℃，干燥时间为35～42min。步骤（5）所述的混炼温度为100～110℃，混炼时间为32～36min，造粒温度为135～142℃。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以聚乙烯基材，改性木质纤维和自制载银磷酸锆粉末作为改性剂，并辅以硬脂酸钙、邻苯二甲酸二癸酯和无水乙醇等制备得到木质纤维改性树脂基电缆料，首先将硝酸银溶液、氨水和氢氧化钠溶液混合搅拌反应，并静置澄清得到自制银氨溶液，再将磷酸锆和自制银氨溶液混合，并在一定温度下搅拌反应，干燥研磨得到自制载银磷酸锆粉末，由于磷酸锆具有层状结构，通过银络合离子交换，使银离子进入层间逐步替代氢原子，形成载银磷酸锆，在载银抗菌镀层中，微量的银离子可以逐渐地从磷酸锆载体的微孔中溶出来，进入菌体的内部，并迅速与细菌体中的蛋白酶上的巯基相结合，导致细菌内部酶活性的丧失，破坏了细菌细胞的呼吸系统及营养输送系统，致使细菌死亡，产生杀菌作用，有利于电缆料的抗菌性得到提高，另外磷酸锆不溶于水，在搅拌过程中可与基材表面的基团紧密结合，形成Zr-P-P疏水保护膜，能够有效地阻碍周围溶液与基材表面接触，从而抑制腐蚀性离子渗透到基材表面，有利于电缆料的耐腐蚀性得到提高；（2）本专利技术中将松木粉碎得到木屑，将其与水研磨得到木浆，利用醋酸酐、乙酸对木浆进行双重改性，使其表面的纤维素、半纤维素分子的部分羟基与醋酸酐和乙酸中的羧基发生酯化反应，因强极性的羟基被弱极性的酯基取代，部分结合氢键被破坏，从而降低了木浆中的纤维表面的极性，使得木浆中的纤维可以均匀分散在基材内部，也就提高木浆中的纤维与非极性基材之间的相容性，同时木质纤维具有强烈的增稠增强效果，在搅拌过程中数以千万计的纤维均匀分布在体系中，起到很好的微配筋作用，这样很好地保持了结构的整体性，避免结构受到断裂和破坏，使得电缆料成型后某处应力集中，断裂能增大，从而提高电缆料的抗裂性，具有广泛的应用前景。具体实施方式按体积比为4：1将质量分数为8%的硝酸银溶液和质量分数为10%的氨水混合搅拌9～11min，得到混合溶液，并向混合溶液中滴加2～3滴质量分数为18%的氢氧化钠溶液，混合搅拌21～24min，得到搅拌液，继续将搅拌液和质量分数为12%的氨水按体积比为6：1混合搅拌反应12～15min，反应结束后静置澄清4～5h，得到自制银氨溶液；按质量比为1：5将磷酸锆和自制银氨溶液混合，并在温度为65～70℃的条件下搅拌反应1～2h，得到反应悬浮液，再将反应悬浮液放入无光的温室中静置1～2天，过滤去除滤液，取出滤渣，最后将滤渣放入烘箱中，在温度为90～95℃的条件下烘干36～42min，研磨出料，得到自制载银磷酸锆粉末；将松木放入粉碎机中，在转速为600～800r/min的条件下粉碎16～18min，得到木屑，再将木屑和去离子水按质量比为1：2混合置于磨盘中研磨4～5h，得到木浆，并向木浆中加入木浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木质纤维改性树脂基电缆料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将硝酸银溶液和氨水混合搅拌，得到混合溶液，并向混合溶液中滴加2～3滴氢氧化钠溶液，混合搅拌，得到搅拌液，继续将搅拌液和氨水混合搅拌反应，反应结束后静置澄清，得到自制银氨溶液；（2）将磷酸锆和自制银氨溶液混合，搅拌反应，得到反应悬浮液，再将反应悬浮液放入无光的温室中静置，过滤去除滤液，取出滤渣，最后将滤渣放入烘箱中烘干，研磨出料，得到自制载银磷酸锆粉末；（3）将松木放入粉碎机中，在转速为600～800r/min的条件下粉碎，得到木屑，再将木屑和去离子水混合置于磨盘中研磨，得到木浆，并向木浆中加入木浆质量6%的醋酸酐，混合搅拌反应，得到反应浆液；（4）将反应浆液和乙酸溶液混合搅拌，搅拌后置于烘箱中干燥，得到改性木质纤维；（5）按重量份数计，分别称取35～40份聚乙烯、12～15份改性木质纤维、8～10份自制载银磷酸锆粉末、4～6份硬脂酸钙、3～4份邻苯二甲酸二癸酯和2～4份无水乙醇混合置于混炼机中，在转速为1600～1800r/min的条件下混炼，得到混合料，再将混合料放入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒，干燥出料，即得木质纤维改性树脂基电缆料。...

【技术特征摘要】
1.一种木质纤维改性树脂基电缆料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将硝酸银溶液和氨水混合搅拌，得到混合溶液，并向混合溶液中滴加2～3滴氢氧化钠溶液，混合搅拌，得到搅拌液，继续将搅拌液和氨水混合搅拌反应，反应结束后静置澄清，得到自制银氨溶液；（2）将磷酸锆和自制银氨溶液混合，搅拌反应，得到反应悬浮液，再将反应悬浮液放入无光的温室中静置，过滤去除滤液，取出滤渣，最后将滤渣放入烘箱中烘干，研磨出料，得到自制载银磷酸锆粉末；（3）将松木放入粉碎机中，在转速为600～800r/min的条件下粉碎，得到木屑，再将木屑和去离子水混合置于磨盘中研磨，得到木浆，并向木浆中加入木浆质量6%的醋酸酐，混合搅拌反应，得到反应浆液；（4）将反应浆液和乙酸溶液混合搅拌，搅拌后置于烘箱中干燥，得到改性木质纤维；（5）按重量份数计，分别称取35～40份聚乙烯、12～15份改性木质纤维、8～10份自制载银磷酸锆粉末、4～6份硬脂酸钙、3～4份邻苯二甲酸二癸酯和2～4份无水乙醇混合置于混炼机中，在转速为1600～1800r/min的条件下混炼，得到混合料，再将混合料放入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒，干燥出料，即得木质纤维改性树脂基电缆料。2.根据权利要求1所述的一种木质纤维改性树脂基电缆料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭跃，赵必花，陈帅，
申请(专利权)人：郭跃，
类型：发明
国别省市：江苏,32