本發(fā)明涉及電纜材料，具體地，涉及一種抗菌電纜絕緣材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
電纜主要由以下四部分組成。導(dǎo)電線芯：用高電導(dǎo)率材料（銅或鋁）制成。根據(jù)敷設(shè)使用條件對(duì)電纜柔軟程度的要求，每根線芯可能由單根導(dǎo)線或多根導(dǎo)線絞合而成；絕緣層：用作電纜的絕緣材料應(yīng)當(dāng)具有高的絕緣電阻，高的擊穿電場強(qiáng)度，低的介質(zhì)損耗和低的介電常數(shù)。密封護(hù)套：保護(hù)絕緣線芯免受機(jī)械、水分、潮氣、化學(xué)物品、光等的損傷。對(duì)于易受潮的絕緣，一般采用鉛或鋁擠壓密封護(hù)套；保護(hù)覆蓋層：用以保護(hù)密封護(hù)套免受機(jī)械損傷。
現(xiàn)有的絕緣層材料雖然能夠滿足現(xiàn)有的需求，但是部分電纜特殊的工作環(huán)境中如艦船中，由于該環(huán)境濕氣較大，進(jìn)而電纜絕緣層材料的表面極易滋生細(xì)菌，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣層材料被腐蝕，從而破壞了其保護(hù)功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種抗菌電纜絕緣材料及其制備方法，該抗菌電纜絕緣材料具有優(yōu)異的抗菌性能，同時(shí)該制備方法具有工序簡單和原料易得的優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種抗菌電纜絕緣材料的制備方法，該制備方法包括：
1）將氧化鈣、納米氧化銀、納米二氧化鈦、納米氧化釔和水于敞口的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)，接著過濾、干燥，然后煅燒、球磨制得抑菌劑；
2）將尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與抑菌劑混煉、成型以制得抗菌電纜絕緣材料。
本發(fā)明還提供了一種抗菌電纜絕緣材料，該抗菌電纜絕緣材料通過上述的制備方法制備而得。
在上述技術(shù)方案，本發(fā)明首先通過將將氧化鈣、納米氧化銀、納米二氧化鈦、納米氧化釔和水于敞口的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)，接著過濾、干燥，然后煅燒、球磨制得抑菌劑；然后借助該抑菌劑使得制得的電纜絕緣材料的具有優(yōu)異的抗菌性能；此外，該制備方法具有工序簡單和原料易得的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種抗菌電纜絕緣材料的制備方法，該制備方法包括：
1）將氧化鈣、納米氧化銀、納米二氧化鈦、納米氧化釔和水于敞口的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)，接著過濾、干燥，然后煅燒、球磨制得抑菌劑；
2）將尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與抑菌劑混煉、成型以制得抗菌電纜絕緣材料。
在本發(fā)明的步驟1）中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的抗菌性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，氧化鈣、納米氧化銀、納米二氧化鈦、納米氧化釔和水的重量比為1：0.02-0.04：0.01-0.03：0.005-0.015：1-1.5。
在本發(fā)明的步驟1）中，接觸反應(yīng)的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的抗菌性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，接觸反應(yīng)滿足以下條件：反應(yīng)溫度為70-90℃，反應(yīng)時(shí)間為8-10h。
在本發(fā)明的步驟1）中，干燥的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的抗菌性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，干燥滿足以下條件：干燥溫度為120-150℃，干燥時(shí)間為3-5h。
在本發(fā)明的步驟1）中，煅燒的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的抗菌性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，煅燒滿足以下條件：先自15-30℃以1.5-3℃/min的速率升溫至400-500℃并保溫3-5h，接著以0.8-1℃/min的速率升溫至650-750℃并保溫8-10h，然后以3-5℃/min的速率降溫至100-200℃并保溫1-3h，最后自然冷卻至15-30℃。
在本發(fā)明的步驟1）中，球磨的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的抗菌性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，球磨滿足以下條件：大球與小球的質(zhì)量比為3：1.3-1.6，磨球與物料的質(zhì)量比為20：1.8-2.2，轉(zhuǎn)速為1500-2000rpm，球磨時(shí)間為25-35min。
在本發(fā)明的步驟1）中，納米氧化銀、納米二氧化鈦、納米氧化釔的平均粒徑可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的抗菌性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，納米氧化銀、納米二氧化鈦、納米氧化釔的平均粒徑均為10-20nm。
在本發(fā)明的步驟2）中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的抗菌性能，優(yōu)選地，在步驟2）中，尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與抑菌劑的重量比為100：11-15：20-28：5-10：1-1.5：0.1-0.3：30-38：25-40：40-50：11-16。
在本發(fā)明的步驟2）中，混煉的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的抗菌性能，優(yōu)選地，在步驟2）中，混煉至少滿足以下條件：混煉溫度為210-220℃，混煉時(shí)間為3-6h。
本發(fā)明還提供了一種抗菌電纜絕緣材料，該抗菌電纜絕緣材料通過上述的制備方法制備而得。
以下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
1）將氧化鈣、納米氧化銀（平均粒徑為15nm）、納米二氧化鈦（平均粒徑為15nm）、納米氧化釔（平均粒徑為15nm）和水按照1：0.03：0.02：0.01：1.2的重量比于敞口、80℃的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)9h，接著過濾、于130℃下干燥4h，然后煅燒（先自20℃以12℃/min的速率升溫至450℃并保溫4h，接著以0.9℃/min的速率升溫至700℃并保溫9h，然后以4℃/min的速率降溫至150℃并保溫2h，最后自然冷卻至20℃）、球磨（大球與小球的質(zhì)量比為3：1.5，磨球與物料的質(zhì)量比為20：2，轉(zhuǎn)速為1800rpm，球磨時(shí)間為30min）制得抑菌劑；
2）將尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與抑菌劑按照100：13：25：8：1.3：0.2：35：30：45：13的重量比于215℃下混煉4h、成型以制得抗菌電纜絕緣材料a1。
實(shí)施例2
1）將氧化鈣、納米氧化銀（平均粒徑為10nm）、納米二氧化鈦（平均粒徑為10nm）、納米氧化釔（平均粒徑為10nm）和水按照1：0.02：0.01：0.005：1的重量比于敞口、70℃的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)8h，接著過濾、于120℃下干燥3h，然后煅燒（先自15℃以1.5℃/min的速率升溫至400℃并保溫3h，接著以0.8℃/min的速率升溫至650℃并保溫8h，然后以3℃/min的速率降溫至100℃并保溫1h，最后自然冷卻至15℃）、球磨（大球與小球的質(zhì)量比為3：1.3，磨球與物料的質(zhì)量比為20：1.8，轉(zhuǎn)速為1500rpm，球磨時(shí)間為25min）制得抑菌劑；
2）將尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與抑菌劑按照100：11：20：5：1：0.1：30：25：40：11的重量比于210℃下混煉3h、成型以制得抗菌電纜絕緣材料a2。
實(shí)施例3
1）將氧化鈣、納米氧化銀（平均粒徑為20nm）、納米二氧化鈦（平均粒徑為20nm）、納米氧化釔（平均粒徑為20nm）和水按照1：0.04：0.03：0.015：1.5的重量比于敞口、90℃的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)10h，接著過濾、于150℃下干燥5h，然后煅燒（先自30℃以3℃/min的速率升溫至500℃并保溫5h，接著以1℃/min的速率升溫至750℃并保溫10h，然后以5℃/min的速率降溫至200℃并保溫3h，最后自然冷卻至30℃）、球磨（大球與小球的質(zhì)量比為3：1.6，磨球與物料的質(zhì)量比為20：2.2，轉(zhuǎn)速為2000rpm，球磨時(shí)間為35min）制得抑菌劑；
2）將尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與抑菌劑按照100：15：28：10：1.5：0.3：38：40：50：16的重量比于220℃下混煉6h、成型以制得抗菌電纜絕緣材料a3
對(duì)比例1
按照實(shí)施例1方法進(jìn)行制得電纜絕緣材料b1，不同的是，步驟1）中未使用抑菌劑。
對(duì)比例2
按照實(shí)施例1方法進(jìn)行制得電纜絕緣材料b1，不同的是，步驟1）中未進(jìn)行煅燒。
對(duì)比例3
按照實(shí)施例1方法進(jìn)行制得電纜絕緣材料b1，不同的是，步驟1）中未進(jìn)行球磨。
檢測例1
將上述電纜絕緣材料于空氣濕度70%、溫度為40℃的環(huán)境中放置30天，然后仿照gb4789.2-2010記載的方法檢測電纜絕緣材料表面的菌落總數(shù)（cfu/dm2），同時(shí)檢測上述材料的體積電阻率（r/ω·m），具體結(jié)果見表1。
表1
通過上述實(shí)施例、對(duì)比例和檢測例可知，本發(fā)明提供的電纜絕緣材料具有優(yōu)異的抗絕緣性能和抗菌性能。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。