一种抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及线缆材料技术领域,具体涉及一种抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料及其制备方法。


背景技术：

2.随着现代复合材料的研发和应用越来越广泛，高分子复合新材料在电线电缆、工业、生物医药、汽车和航空航天、海洋开发中的应用大显身手；同时，对新材料的环保和循环利用提出了新的挑战和要求。而对于特定应用环境的高分子复合材料，其制品在防止野生生物咀咬和蚁虫侵害及导电导磁性方面，有了新的功能要求。
3.当前环保聚乙烯材料功能比较单一，大多数聚乙烯材料只具备单一的磁性功能或单一的导电功能或单一的防老鼠防白蚁侵蚀功能，缺乏多功能防磁性防鼠蚁且导电性屏蔽聚乙烯综合作用材料。
4.当前的防鼠蚁聚氯乙烯或聚乙烯材料中，至今仍有部分制造商采用了常用的驱避剂，而这类驱避剂中含有氯丹、林丹、七氯、艾氏剂、狄氏剂等有害物质，这些物质多数对人体危害极大，具有致癌作用；同时存在污染环境的危害性，所以必须严格禁止使用。
5.当前的单一磁性聚乙烯类中的聚氨酯弹性体复合材料采用石墨烯粒子，选用材料成本过高，材料来源和采购不易，加之当前人力成本过高，整体上材料性价比缺少优势。
6.当前的导电和磁性材料或单一的防白蚁和鼠咬聚乙烯材料，在制造设备上和制造工艺上缺乏智能先进性，大多数弹性体材料厂家使用设备陈旧，工艺落后，没有一体化或全自动化制造设备，材料产能和效率水平低下。


技术实现要素：

7.为了克服背景技术的不足，本发明提供一种抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料及其制备方法。
8.本发明所采用的技术方案：一种抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料，其按重量份计由以下原料组成：100份聚乙烯树脂、2
‑
3份环保塑料防鼠剂、2
‑
3份环保塑料防白蚁剂、5
‑
10份环保改性热稳定剂、2
‑
5份高分子型永久性抗静电剂、2
‑
5份导电炭黑、10份光屏蔽剂高耐磨炭黑、1
‑
2份抗氧剂1010、1
‑
2份抗氧剂168、10
‑
15份增塑剂、20
‑
30份溴化环氧树脂阻燃剂、10
‑
15份碳酸钙800目、1
‑
2份光亮润滑剂、1
‑
2份润滑剂、1
‑
2份硬脂酸1801、1
‑
2份硬脂酸锌、5
‑
10份聚乙烯辛烯共弹性体增韧改性剂、2
‑
3份新酚醛树脂、4
‑
6份锌离子抗菌剂、2
‑
3份乙烯基双硬脂酰胺、1
‑
2份铁铬镍软磁粉、1
‑
2份炭黑着色剂。
9.上述抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料的制备方法，其制备步骤如下：
10.1)采用精密电子计价称完成各质量份配比，并标识；
11.2)将完成好的配比的原料，通过吸料机，吸入75升密炼机进行均匀混合和充分融合，混合完成后按照70
±
10℃的温度进行烘烤2小时；
12.3)利用提升机和输送带将经密炼机充分混合好的综合配料经管道按一定斜度输
送输送至往复式单螺杆混炼挤出机；
13.4)通过往复式单螺杆混炼挤出机进行充分的塑化分散与剪切拉伸；
14.5)通过四段式冷却方式进行充分冷却；
15.6)经过密封管道输送到切粒机进行均匀切粒。
16.其中，四段式冷却方式包括第一次空冷、循环热冷、自然水冷、第二次空冷。
17.所述循环热冷采用四段式冷却恒温热水水槽，所述四段式冷却恒温热水水槽的热水温度依次为60℃、50℃、40℃、30℃；自然水冷采用独立冷水水槽，冷水温度为20℃；第二次空冷采用吹风器360度无死角吹风，进行冷却并脱水。
18.上述抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料是利用高分子材料的功能化改性原理，加入导电类、导磁性材料助剂，并结合环境应用和安全环保性，加入环保性功能助剂，实现导电、导磁、防鼠蚁、抗菌等多功能性能，同时按照高分子材料性能、成本和工艺可行性，综合平衡后获得的质量可靠和成本合理的最佳组合设计。
19.上述抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料中，通过在聚烯烃材料中加入磁性材料和导电材料，使高分子材料导电，并且达到屏蔽外界各类射频信号和电磁信号干扰的作用，不仅成本上大幅降低，并且在工艺上节约人力成本，按照不同配方组分的结晶能力越近，其相容性越好原则，进行金属材料和非金属材料的跨界结晶，使2种非结晶态组分自由充合组合，而配方组分在充分熔融状态下，晶态已被破坏，不受结晶能力原则限制。
20.上述抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料通过锌离子抗菌剂的份量加入，并通过干扰破坏细菌的细胞壁dna或蛋白质，实现长久抗菌效果；这种抗菌剂对人体安全无害，且具有长效释放性和安全性及耐热性，确保材料的稳定性。通过锌离子抗菌剂的加入，达到了高能效抗菌防病毒的目的，其中广谱抗菌率达到了99.9％，病毒灭活率达到了99.9％；其次，对人体安全健康无刺激性，既不会刺激皮肤也不会产生耐药性；长效防病毒可以达到2年或以上，再者，这种材料抗变色性能好，加工性能稳定，使用成本特别低廉，材料来源广，材料特性相当突出，是不可多得的超好抗菌材料。
21.本发明的有益效果是：采用以上方案，1、磁性功能、导电功能、防鼠防蚁功能和屏蔽信号干扰功能上达到了以高分子材料代替金属材料的多功能效果；2、具有长效防鼠蚁作用和抗多种病毒和细菌性能及高阻燃功能；3、原料成本价格低廉，市场来源广，达到了降低采购成本的目的；4、工艺智能简单，制造更高效。
具体实施方式
22.实施例一
23.一种抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料，其按重量份计由以下原料组成：100份聚乙烯树脂、2份环保塑料防鼠剂dh
‑
600、2份环保塑料防白蚁剂dh
‑
203、5份环保改性热稳定剂dh
‑
361、2份高分子型永久性抗静电剂pentax mh2030、2份导电炭黑vulcan xc
‑
72、10份光屏蔽剂高耐磨炭黑jy
‑
2、1份抗氧剂1010、1份抗氧剂168、10份多元醇苯甲酸酯、20份溴化环氧树脂阻燃剂f
‑
2001、10份碳酸钙800目、1份光亮润滑剂gl
‑
10、1份pe蜡、1份硬脂酸1801、1份硬脂酸锌、5份聚乙烯辛烯共弹性体增韧改性剂、2份新酚醛树脂、4份锌离子抗菌剂、2份乙烯基双硬脂酰胺、1份铁铬镍软磁粉、1份炭黑着色剂。
24.实施例二
25.一种抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料，其按重量份计由以下原料组成：100份聚乙烯树脂、2份环保塑料防鼠剂dh
‑
600、2份环保塑料防白蚁剂dh
‑
203、8份环保改性热稳定剂dh
‑
361、4份高分子型永久性抗静电剂pentax mh2030、3份导电炭黑vulcan xc
‑
72、10份光屏蔽剂高耐磨炭黑jy
‑
2、2份抗氧剂1010、2份抗氧剂168、12份多元醇苯甲酸酯、25份溴化环氧树脂阻燃剂f
‑
2001、12份碳酸钙800目、2份光亮润滑剂、1份pe蜡、2份硬脂酸1801、2份硬脂酸锌、8份聚乙烯辛烯共弹性体增韧改性剂、2份新酚醛树脂、5份锌离子抗菌剂、2份乙烯基双硬脂酰胺、2份铁铬镍软磁粉、1份炭黑着色剂。
26.实施例三
27.一种抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料，其按重量份计由以下原料组成：100份聚乙烯树脂、3份环保塑料防鼠剂dh
‑
600、3份环保塑料防白蚁剂dh
‑
203、10份环保改性热稳定剂dh
‑
361、5份高分子型永久性抗静电剂pentax mh2030、5份导电炭黑vulcan xc
‑
72、10份光屏蔽剂高耐磨炭黑jy
‑
2、2份抗氧剂1010、2份抗氧剂168、15份多元醇苯甲酸酯、30份溴化环氧树脂阻燃剂f
‑
2001、15份碳酸钙800目、2份光亮润滑剂gl
‑
10、2份pe蜡、2份硬脂酸1801、2份硬脂酸锌、10份聚乙烯辛烯共弹性体增韧改性剂、3份新酚醛树脂、6份锌离子抗菌剂、3份乙烯基双硬脂酰胺、2份铁铬镍软磁粉、2份炭黑着色剂。
28.上述3种实施例的抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料采用相同的制备方法，具体步骤如下：
29.1)配比称重，按照配方比例，采用精密电子计价称完成各质量份配比，并清楚标识、，必备后续工序使用；
30.2)混料混炼，将完成好的配比的原料，通过吸料机，吸入75升密炼机进行均匀混合和充分融合，混合完成后按照70
±
10℃的温度进行烘烤2小时、，有利于后续挤出作业；
31.3)智能输送，利用提升机和输送带将经密炼机充分混合好的综合配料经管道按一定斜度输送输送至往复式单螺杆混炼挤出机；
32.4)塑化分散与剪切拉伸，采用瑞士buss公司的高效自动化往复式单螺杆混炼挤出机进行作业，单螺杆螺杆直径140(mm)，生产能力800
‑
1000(kg/h)，电动机功率185(kw)，利用往复式单螺杆混炼挤出机独特的混合机理达到最佳特种高分子配混合和分散混合的效果；在往复式单螺杆混炼挤出机机筒内衬套上，排列有三排混炼销钉，螺杆在径向旋转过程中，同时做轴向往复运动，每转动一周，轴向运动一次，如此循环往复，物料在混料销钉和不规则梯形混炼块之间被剪切而且被往复输送，物料的逆流运动给径向混合加上了强劲的轴向混合运动，熔体不断地被切断、翻转、捏合和拉伸，有规律地层状剪切混合，达到高自动化，高填充，剪切均匀，温度控制准确确，分散效果好和低能耗的目的；
33.5)脱气造粒，通过四段式冷却方式进行充分冷却，四段式冷却方式包括第一次空冷、循环热冷、自然水冷、第二次空冷，第一次空冷的长度为0.5米，所述循环热冷采用四段式冷却恒温热水水槽，所述四段式冷却恒温热水水槽的热水温度依次为60℃、50℃、40℃、30℃；自然水冷采用独立冷水水槽，冷水温度为20℃；整个冷却水槽分成2层，合计50米长，充分达到完整冷却效果，第二次空冷采用吹风器360度无死角吹风，进行冷却的同时并脱水；
34.6)干燥切粒，经过密封管道输送到切粒机进行均匀切粒；
35.7)装袋称重，按照每袋25kg标准进行装重在称重台上用磅秤秤重，再用封口机/贴
标机对口袋完整封装，并标识好制造商名称、重量、生产日期、生产批号、检验日期等内容，以备下一工序转运；
36.8)转运测试：每批次塑料成品按照公司常规检验抽样检测，部分按挤出电线套管和哑铃状片及胶板进行机械性能、电气性能、环保和可靠性性能测试；其次，采用自动化皮带轮体系将已经封装好的成品材料，在塑胶栈板上码垛好，将所有各工序工艺参数信息录入电脑保存，将栈板按材料入库先后顺序按塑胶类别定位干燥仓区，调好温湿度管控。
37.上述3种实施例的抗菌防鼠蚁磁性聚乙烯材料性能测试结果如下表所示：
[0038][0039]
[0040]