CN118440420A - 一种抗菌防水聚乙烯电缆及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌防水聚乙烯电缆及制备方法，涉及电缆技术领域，由电缆芯与绝缘层组成；所述绝缘层包括以下成分：聚乙烯树脂、复合阻燃抗菌剂、交联剂、抗氧剂、填料、防老剂、硅油；所述聚乙烯树脂采用的是低密度聚乙烯树脂；所述填料采用的是混合料；其中，混合料以碳酸钙、硅藻土混合而成；本发明制备的聚乙烯电缆不仅具有优良的电气绝缘性能、防水性能和抗菌性能，从而极大的拓宽了其应用领域，由于本发明的聚乙烯电缆的抗菌性能的大幅度的提高，使得本发明制备的聚乙烯电缆能够在潮湿环境下长期使用，不会受到细菌等微生物的侵蚀，保证了聚乙烯电缆的使用寿命，避免了由于细菌等微生物的侵蚀导致绝缘层破损造成漏电的事故安全发生。
Description
技术领域
本发明属于电缆技术领域，特别是一种抗菌防水聚乙烯电缆及制备方法。
背景技术
随着社会生产生活的需求的不断发展，对于电力的需求也越来越大，因此，电力系统规模也会跟随不断地扩大，而由于地区发电量的不平衡，需要将电力充沛的地区的电力输送到电力贫乏的地区，这就导致电力电缆的使用量逐年增加，其中聚乙烯绝缘电缆凭借着优异的性能成为中高压电缆的主力军。
聚乙烯电缆作为一种新型的电缆材料，在电力、通讯以及建筑等领域得到了广泛应用。其主要的优点有：
1.良好的绝缘性能：聚乙烯具有优异的电绝缘性能，对电子电气设备有良好的保护作用。
2.机械强度高：聚乙烯电缆电线电缆具有良好的机械强度和耐磨性能，能满足各种应用环境下的需要。
3.耐化学腐蚀性好：聚乙烯电缆电线电缆具有良好的耐化学腐蚀性能，能够在各种酸碱盐溶液中长时间使用。
通过多种特点，聚乙烯电缆的应用领域得到大幅度的扩宽，包括了建筑领域、通讯领域、能源领域、交通领域等等。
聚乙烯电缆电线电缆广泛应用于建筑、通讯、能源、交通等领域：
然而，由于部分电缆线长期处于潮湿干燥的环境,导致电缆表皮很容易滋生霉菌和细菌,在微生物的不断增殖的情况下，会不断地腐蚀电缆，这导致电缆的强度、韧性、使用寿命大幅度的降低,从而更容易导致安全事故的发生。
基于此，提供一种抗菌防水聚乙烯电缆及制备方法，来解决现有的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗菌防水聚乙烯电缆及制备方法，以解决现有技术中的不足。
本发明采用的技术方案如下：
一种抗菌防水聚乙烯电缆，由电缆芯与绝缘层组成；
所述绝缘层按重量份计包括以下成分：
聚乙烯树脂95-100份、复合阻燃抗菌剂4-5份、交联剂2-3份、抗氧剂1-2份、填料10-12份、防老剂1-2份、硅油3-4份；
所述聚乙烯树脂采用的是低密度聚乙烯树脂；具体为采用熔体指数为2.0的低密度聚乙烯；
所述填料采用的是混合料；
其中，混合料以碳酸钙、硅藻土混合而成。
作为进一步的技术方案，所述复合阻燃抗菌剂制备方法为：
(1)首先，将膨润土添加到去离子水中，搅拌混合均匀，浸泡30min，然后进行冷冻干燥，得到预处理膨润土；
(2)配置处理液：
处理液a：为氯化锌与氯化钛混合水溶液；
其中，氯化锌浓度为1mo l/L，氯化钛为3mo l/L；
处理液b：为氢氧化钠水溶液；
其中，氢氧化钠水溶液浓度为0.2mo l/L；
处理液c为壳聚糖溶液；
将壳聚糖添加到质量分数为1％的乙酸水溶液中，搅拌混合均匀得到，其中，壳聚糖质量分数为8-10％；
处理液d为氯化镁水溶液；
其中，氯化镁水溶液浓度为2mo l/L；
(3)将步骤(1)中得到的预处理膨润土添加到处理液a中，经过超声分散处理10min，得到分散液；
(4)向步骤(3)中的分散液中滴加处理液b，调节分散液pH至8.5，然后进行搅拌2小时，再经过抽滤，在55℃下进行干燥至恒重，得到复合料；
(5)将步骤(4)所得到的复合料置于马沸炉内，进行煅烧处理2小时，然后进行冷却至室温，得到初步料；
(6)将步骤(5)所得到的初步料添加到处理液c中，超声分散5min，再添加处理液d，在45-50℃下，水浴保温2小时，然后再进行抽滤，洗涤，在55℃下干燥2小时，得到复合阻燃抗菌剂。
作为进一步的技术方案，步骤(1)中所述膨润土、去离子水混合比例为15-20g：120mL；
浸泡温度为75-80℃；
冷冻干燥温度为零下18℃。
作为进一步的技术方案，步骤(3)中预处理膨润土、处理液a混合比例为20-30g：200mL。
作为进一步的技术方案，步骤(5)中煅烧温度为340-360℃。
作为进一步的技术方案，步骤(6)中初步料、处理液c、处理液d混合比例为18-25g：100mL：80mL。
作为进一步的技术方案，所述交联剂为：过氧化二异丙苯；
所述防老剂为防老剂MB；
所述碳酸钙、硅藻土混合质量比为10:1-2；
所述抗氧剂为：抗氧剂300。
一种抗菌防水聚乙烯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、按各重量份称取组分；
S2、将各组分依次添加到高速混合机内，搅拌30-40min，得到混合料；
其中，搅拌转速为1800r/min；
S3、将混合料投入到密炼机中，密炼，出料，制得绝缘层料；
S4、将绝缘层料加入挤出机在电缆芯外挤出聚乙烯绝缘层，冷却，固化成型，得到聚乙烯绝缘电缆。
作为进一步的技术方案：步骤S3中所述的密炼机中密炼温度为185℃，时间为30-40min；
作为进一步的技术方案：将挤出机熔融段温度为160℃；
聚乙烯绝缘层厚度为3mm。
有益效果：
本发明制备的聚乙烯电缆不仅具有优良的电气绝缘性能、防水性能和抗菌性能，从而极大的拓宽了其应用领域，由于本发明的聚乙烯电缆的抗菌性能的大幅度的提高，使得本发明制备的聚乙烯电缆能够在潮湿环境下长期使用，不会受到细菌等微生物的侵蚀，保证了聚乙烯电缆的使用寿命，避免了由于细菌等微生物的侵蚀导致绝缘层破损造成漏电的事故安全发生。
本发明通过对各组分进行了协调作用，从而使得制成的电缆绝缘层内能够形成稳定的网型和体型结构，耐热性能得到大幅度的提高，并且，通过复合阻燃抗菌剂的引入，又进一步的提高了聚乙烯电缆绝缘层的阻燃性能，极大的改善提高了电缆应用时的安全性能。
通过引入一定量的防老剂与抗氧剂，二者协同作用，能延缓聚乙烯电缆材料老化的进行，抑制氧化作用的发生，对于热或光具有钝化的作用，从而延长聚乙烯电缆的使用寿命。
相较于常规的抗菌剂，本发明制备的复合阻燃抗菌剂，通过以多结构成分进行复合，当接触到微生物的细胞膜时，会与微生物的细胞膜发生静电吸引，所含的金属离子能够穿透微生物细胞膜进入到细菌内与微生物细菌内的蛋白质上的氨基等发生反应，这就会破坏微生物细菌蛋白质的活性，从而促使微生物细菌的死亡或无法继续增殖，达到抑菌的效果，通过在复合阻燃抗菌剂中引入了一定量的壳聚糖，使得复合阻燃抗菌剂具有了较强的抗真菌性，能抑制的真菌种类较多，配合其它成分的作用，使得抑制的程度得到进一步的加强。
附图说明
图1为实施例阻燃性能(垂直火焰蔓延)柱状图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种抗菌防水聚乙烯电缆，由电缆芯与绝缘层组成；
所述绝缘层按重量份计包括以下成分：
聚乙烯树脂95-100份、复合阻燃抗菌剂4-5份、交联剂2-3份、抗氧剂1-2份、填料10-12份、防老剂1-2份、硅油3-4份；
所述聚乙烯树脂采用的是低密度聚乙烯树脂；具体为采用熔体指数为2.0的低密度聚乙烯；
所述填料采用的是混合料；
其中，混合料以碳酸钙、硅藻土混合而成。
复合阻燃抗菌剂制备方法为：
(1)首先，将膨润土添加到去离子水中，搅拌混合均匀，浸泡30min，然后进行冷冻干燥，得到预处理膨润土；
(2)配置处理液：
处理液a：为氯化锌与氯化钛混合水溶液；
其中，氯化锌浓度为1mo l/L，氯化钛为3mo l/L；
处理液b：为氢氧化钠水溶液；
其中，氢氧化钠水溶液浓度为0.2mo l/L；
处理液c为壳聚糖溶液；
将壳聚糖添加到质量分数为1％的乙酸水溶液中，搅拌混合均匀得到，其中，壳聚糖质量分数为8-10％；
处理液d为氯化镁水溶液；
其中，氯化镁水溶液浓度为2mo l/L；
(3)将步骤(1)中得到的预处理膨润土添加到处理液a中，经过超声分散处理10min，得到分散液；
(4)向步骤(3)中的分散液中滴加处理液b，调节分散液pH至8.5，然后进行搅拌2小时，再经过抽滤，在55℃下进行干燥至恒重，得到复合料；
(5)将步骤(4)所得到的复合料置于马沸炉内，进行煅烧处理2小时，然后进行冷却至室温，得到初步料；
(6)将步骤(5)所得到的初步料添加到处理液c中，超声分散5min，再添加处理液d，在45-50℃下，水浴保温2小时，然后再进行抽滤，洗涤，在55℃下干燥2小时，得到复合阻燃抗菌剂。
步骤(1)中所述膨润土、去离子水混合比例为15-20g：120mL；
浸泡温度为75-80℃；
冷冻干燥温度为零下18℃。
步骤(3)中预处理膨润土、处理液a混合比例为20-30g：200mL。
步骤(5)中煅烧温度为340-360℃。
步骤(6)中初步料、处理液c、处理液d混合比例为18-25g：100mL：80mL。
交联剂为：过氧化二异丙苯；
所述防老剂为防老剂MB；
所述碳酸钙、硅藻土混合质量比为10:1-2；
所述抗氧剂为：抗氧剂300。
以下为具体实施例：
实施例1
一种抗菌防水聚乙烯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯树脂95g、复合阻燃抗菌剂4g、过氧化二异丙苯2g、抗氧剂3001g、填料10g、防老剂MB1 g、硅油3g；填料为碳酸钙、硅藻土混合，碳酸钙、硅藻土混合质量比为10:1；
S2、将各组分依次添加到高速混合机内，搅拌30min，得到混合料；
其中，搅拌转速为1800r/min；
S3、将混合料投入到密炼机中，密炼，出料，制得绝缘层料；密炼机中密炼温度为185℃，时间为30min；
S4、将绝缘层料加入挤出机在电缆芯外挤出聚乙烯绝缘层，冷却，固化成型，得到聚乙烯绝缘电缆；将挤出机熔融段温度为160℃；
聚乙烯绝缘层厚度为3mm。
复合阻燃抗菌剂制备方法为：
(1)首先，将膨润土添加到去离子水中，搅拌混合均匀，浸泡30min，然后进行冷冻干燥，得到预处理膨润土；所述膨润土、去离子水混合比例为15g：120mL；
浸泡温度为75℃；
冷冻干燥温度为零下18℃。
(2)配置处理液：
处理液a：为氯化锌与氯化钛混合水溶液；
其中，氯化锌浓度为1mo l/L，氯化钛为3mo l/L；
处理液b：为氢氧化钠水溶液；
其中，氢氧化钠水溶液浓度为0.2mo l/L；
处理液c为壳聚糖溶液；
将壳聚糖添加到质量分数为1％的乙酸水溶液中，搅拌混合均匀得到，其中，壳聚糖质量分数为8％；
处理液d为氯化镁水溶液；
其中，氯化镁水溶液浓度为2mo l/L；
(3)将步骤(1)中得到的预处理膨润土添加到处理液a中，经过超声分散处理10min，得到分散液；预处理膨润土、处理液a混合比例为20g：200mL。
(4)向步骤(3)中的分散液中滴加处理液b，调节分散液pH至8.5，然后进行搅拌2小时，再经过抽滤，在55℃下进行干燥至恒重，得到复合料；
(5)将步骤(4)所得到的复合料置于马沸炉内，进行煅烧处理2小时，然后进行冷却至室温，得到初步料；煅烧温度为340℃。
(6)将步骤(5)所得到的初步料添加到处理液c中，超声分散5min，再添加处理液d，在45℃下，水浴保温2小时，然后再进行抽滤，洗涤，在55℃下干燥2小时，得到复合阻燃抗菌剂；初步料、处理液c、处理液d混合比例为18g：100mL：80mL。
实施例2
一种抗菌防水聚乙烯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯树脂96g、复合阻燃抗菌剂4.2g、过氧化二异丙苯2.5g、抗氧剂3001.2g、填料10.5g、防老剂MB1.4g、硅油3.8g；填料为碳酸钙、硅藻土混合，碳酸钙、硅藻土混合质量比为10:1.2；
S2、将各组分依次添加到高速混合机内，搅拌30min，得到混合料；
其中，搅拌转速为1800r/min；
S3、将混合料投入到密炼机中，密炼，出料，制得绝缘层料；密炼机中密炼温度为185℃，时间为35min；
S4、将绝缘层料加入挤出机在电缆芯外挤出聚乙烯绝缘层，冷却，固化成型，得到聚乙烯绝缘电缆；将挤出机熔融段温度为160℃；
聚乙烯绝缘层厚度为3mm。
复合阻燃抗菌剂制备方法为：
(1)首先，将膨润土添加到去离子水中，搅拌混合均匀，浸泡30min，然后进行冷冻干燥，得到预处理膨润土；所述膨润土、去离子水混合比例为16g：120mL；
浸泡温度为78℃；
冷冻干燥温度为零下18℃。
(2)配置处理液：
处理液a：为氯化锌与氯化钛混合水溶液；
其中，氯化锌浓度为1mo l/L，氯化钛为3mo l/L；
处理液b：为氢氧化钠水溶液；
其中，氢氧化钠水溶液浓度为0.2mo l/L；
处理液c为壳聚糖溶液；
将壳聚糖添加到质量分数为1％的乙酸水溶液中，搅拌混合均匀得到，其中，壳聚糖质量分数为8.5％；
处理液d为氯化镁水溶液；
其中，氯化镁水溶液浓度为2mo l/L；
(3)将步骤(1)中得到的预处理膨润土添加到处理液a中，经过超声分散处理10min，得到分散液；预处理膨润土、处理液a混合比例为24g：200mL。
(4)向步骤(3)中的分散液中滴加处理液b，调节分散液pH至8.5，然后进行搅拌2小时，再经过抽滤，在55℃下进行干燥至恒重，得到复合料；
(5)将步骤(4)所得到的复合料置于马沸炉内，进行煅烧处理2小时，然后进行冷却至室温，得到初步料；煅烧温度为355℃。
(6)将步骤(5)所得到的初步料添加到处理液c中，超声分散5min，再添加处理液d，在45℃下，水浴保温2小时，然后再进行抽滤，洗涤，在55℃下干燥2小时，得到复合阻燃抗菌剂；初步料、处理液c、处理液d混合比例为21g：100mL：80mL。
实施例3
一种抗菌防水聚乙烯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯树脂96g、复合阻燃抗菌剂4.6g、过氧化二异丙苯2.4g、抗氧剂3001.6g、填料11g、防老剂MB1.8g、硅油3.2g；填料为碳酸钙、硅藻土混合，碳酸钙、硅藻土混合质量比为10:1.6；
S2、将各组分依次添加到高速混合机内，搅拌30i n，得到混合料；
其中，搅拌转速为1800r/min；
S3、将混合料投入到密炼机中，密炼，出料，制得绝缘层料；密炼机中密炼温度为185℃，时间为35min；
S4、将绝缘层料加入挤出机在电缆芯外挤出聚乙烯绝缘层，冷却，固化成型，得到聚乙烯绝缘电缆；将挤出机熔融段温度为160℃；
聚乙烯绝缘层厚度为3mm。
复合阻燃抗菌剂制备方法为：
(1)首先，将膨润土添加到去离子水中，搅拌混合均匀，浸泡30min，然后进行冷冻干燥，得到预处理膨润土；所述膨润土、去离子水混合比例为16g：120mL；
浸泡温度为78℃；
冷冻干燥温度为零下18℃。
(2)配置处理液：
处理液a：为氯化锌与氯化钛混合水溶液；
其中，氯化锌浓度为1mo l/L，氯化钛为3mo l/L；
处理液b：为氢氧化钠水溶液；
其中，氢氧化钠水溶液浓度为0.2mo l/L；
处理液c为壳聚糖溶液；
将壳聚糖添加到质量分数为1％的乙酸水溶液中，搅拌混合均匀得到，其中，壳聚糖质量分数为9％；
处理液d为氯化镁水溶液；
其中，氯化镁水溶液浓度为2mo l/L；
(3)将步骤(1)中得到的预处理膨润土添加到处理液a中，经过超声分散处理10min，得到分散液；预处理膨润土、处理液a混合比例为25g：200mL。
(4)向步骤(3)中的分散液中滴加处理液b，调节分散液pH至8.5，然后进行搅拌2小时，再经过抽滤，在55℃下进行干燥至恒重，得到复合料；
(5)将步骤(4)所得到的复合料置于马沸炉内，进行煅烧处理2小时，然后进行冷却至室温，得到初步料；煅烧温度为345℃。
(6)将步骤(5)所得到的初步料添加到处理液c中，超声分散5min，再添加处理液d，在46℃下，水浴保温2小时，然后再进行抽滤，洗涤，在55℃下干燥2小时，得到复合阻燃抗菌剂；初步料、处理液c、处理液d混合比例为20g：100mL：80mL。
实施例4
一种抗菌防水聚乙烯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯树脂98g、复合阻燃抗菌剂4.5g、过氧化二异丙苯2.5g、抗氧剂3001.6g、填料11g、防老剂MB1.8g、硅油3.5g；填料为碳酸钙、硅藻土混合，碳酸钙、硅藻土混合质量比为10:1.5；
S2、将各组分依次添加到高速混合机内，搅拌30min，得到混合料；
其中，搅拌转速为1800r/min；
S3、将混合料投入到密炼机中，密炼，出料，制得绝缘层料；密炼机中密炼温度为185℃，时间为35min；
S4、将绝缘层料加入挤出机在电缆芯外挤出聚乙烯绝缘层，冷却，固化成型，得到聚乙烯绝缘电缆；将挤出机熔融段温度为160℃；
聚乙烯绝缘层厚度为3mm。
复合阻燃抗菌剂制备方法为：
(1)首先，将膨润土添加到去离子水中，搅拌混合均匀，浸泡30min，然后进行冷冻干燥，得到预处理膨润土；所述膨润土、去离子水混合比例为16g：120mL；
浸泡温度为78℃；
冷冻干燥温度为零下18℃。
(2)配置处理液：
处理液a：为氯化锌与氯化钛混合水溶液；
其中，氯化锌浓度为1mo l/L，氯化钛为3mo l/L；
处理液b：为氢氧化钠水溶液；
其中，氢氧化钠水溶液浓度为0.2mo l/L；
处理液c为壳聚糖溶液；
将壳聚糖添加到质量分数为1％的乙酸水溶液中，搅拌混合均匀得到，其中，壳聚糖质量分数为9％；
处理液d为氯化镁水溶液；
其中，氯化镁水溶液浓度为2mo l/L；
(3)将步骤(1)中得到的预处理膨润土添加到处理液a中，经过超声分散处理10min，得到分散液；预处理膨润土、处理液a混合比例为22g：200mL。
(4)向步骤(3)中的分散液中滴加处理液b，调节分散液pH至8.5，然后进行搅拌2小时，再经过抽滤，在55℃下进行干燥至恒重，得到复合料；
(5)将步骤(4)所得到的复合料置于马沸炉内，进行煅烧处理2小时，然后进行冷却至室温，得到初步料；煅烧温度为350℃。
(6)将步骤(5)所得到的初步料添加到处理液c中，超声分散5min，再添加处理液d，在48℃下，水浴保温2小时，然后再进行抽滤，洗涤，在55℃下干燥2小时，得到复合阻燃抗菌剂；初步料、处理液c、处理液d混合比例为24g：100mL：80mL。
实施例5
一种抗菌防水聚乙烯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯树脂100g、复合阻燃抗菌剂5g、过氧化二异丙苯3g、抗氧剂3002g、填料12g、防老剂MB2g、硅油4g；填料为碳酸钙、硅藻土混合，碳酸钙、硅藻土混合质量比为10:2；
S2、将各组分依次添加到高速混合机内，搅拌40min，得到混合料；
其中，搅拌转速为1800r/min；
S3、将混合料投入到密炼机中，密炼，出料，制得绝缘层料；密炼机中密炼温度为185℃，时间为40min；
S4、将绝缘层料加入挤出机在电缆芯外挤出聚乙烯绝缘层，冷却，固化成型，得到聚乙烯绝缘电缆；将挤出机熔融段温度为160℃；
聚乙烯绝缘层厚度为3mm。
复合阻燃抗菌剂制备方法为：
(1)首先，将膨润土添加到去离子水中，搅拌混合均匀，浸泡30min，然后进行冷冻干燥，得到预处理膨润土；所述膨润土、去离子水混合比例为20g：120mL；
浸泡温度为80℃；
冷冻干燥温度为零下18℃。
(2)配置处理液：
处理液a：为氯化锌与氯化钛混合水溶液；
其中，氯化锌浓度为1mo l/L，氯化钛为3mo l/L；
处理液b：为氢氧化钠水溶液；
其中，氢氧化钠水溶液浓度为0.2mo l/L；
处理液c为壳聚糖溶液；
将壳聚糖添加到质量分数为1％的乙酸水溶液中，搅拌混合均匀得到，其中，壳聚糖质量分数为10％；
处理液d为氯化镁水溶液；
其中，氯化镁水溶液浓度为2mo l/L；
(3)将步骤(1)中得到的预处理膨润土添加到处理液a中，经过超声分散处理10min，得到分散液；预处理膨润土、处理液a混合比例为30g：200mL。
(4)向步骤(3)中的分散液中滴加处理液b，调节分散液pH至8.5，然后进行搅拌2小时，再经过抽滤，在55℃下进行干燥至恒重，得到复合料；
(5)将步骤(4)所得到的复合料置于马沸炉内，进行煅烧处理2小时，然后进行冷却至室温，得到初步料；煅烧温度为360℃。
(6)将步骤(5)所得到的初步料添加到处理液c中，超声分散5min，再添加处理液d，在50℃下，水浴保温2小时，然后再进行抽滤，洗涤，在55℃下干燥2小时，得到复合阻燃抗菌剂；初步料、处理液c、处理液d混合比例为25g：100mL：80mL。
对比例1：
一种抗菌防水聚乙烯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯树脂95g、过氧化二异丙苯2g、抗氧剂3001g、填料10g、防老剂MB1g、硅油3g；填料为碳酸钙、硅藻土混合，碳酸钙、硅藻土混合质量比为10:1；
S2、将各组分依次添加到高速混合机内，搅拌30min，得到混合料；
其中，搅拌转速为1800r/min；
S3、将混合料投入到密炼机中，密炼，出料，制得绝缘层料；密炼机中密炼温度为185℃，时间为30min；
S4、将绝缘层料加入挤出机在电缆芯外挤出聚乙烯绝缘层，冷却，固化成型，得到聚乙烯绝缘电缆；将挤出机熔融段温度为160℃；
聚乙烯绝缘层厚度为3mm。
对比例2：
一种抗菌防水聚乙烯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯树脂95g、氧化锌5g、过氧化二异丙苯2g、抗氧剂3001g、填料10g、防老剂MB1 g、硅油3g；填料为碳酸钙、硅藻土混合，碳酸钙、硅藻土混合质量比为10:1；
S2、将各组分依次添加到高速混合机内，搅拌30min，得到混合料；
其中，搅拌转速为1800r/min；
S3、将混合料投入到密炼机中，密炼，出料，制得绝缘层料；密炼机中密炼温度为185℃，时间为30min；
S4、将绝缘层料加入挤出机在电缆芯外挤出聚乙烯绝缘层，冷却，固化成型，得到聚乙烯绝缘电缆；将挤出机熔融段温度为160℃；
聚乙烯绝缘层厚度为3mm。
试验：
对实施例绝缘层试样进行检测绝缘层的体积电阻率(R/Ω·m)，具体结果见表1：
表1
由表1可以看出，实施例制备得到的抗菌防水聚乙烯电缆绝缘层具有较高的体积电阻率，表明绝缘层的绝缘效果较好。
对实施例与对比例的电缆进行抑菌性试验，参照J IS.22801:2000《抗菌制品抗菌性能的检测与评价》，采用大肠杆菌作为实验菌，在空气湿度80％、温度为38℃的环境中放置15天，测试表面滋生菌落数量。
表2
| 测试样 | 初始菌落数 | 终止菌落数 |
| 实施例1 | 2.0×105 | ＜10 |
| 实施例2 | 2.0×105 | ＜10 |
| 实施例3 | 2.0×105 | ＜10 |
| 实施例4 | 2.0×105 | ＜10 |
| 实施例5 | 2.0×105 | ＜10 |
| 对比例1 | 2.0×105 | 1.25×106 |
| 对比例2 | 2.0×105 | 1.03×105 |
由表2可以看出，本发明制备的电缆具有优异的抑菌性能。
将实施例1复合阻燃抗菌剂、氧化锌分别添加到LB培养基(添加量均为2％)中，混合均匀，然后向四个LB培养基中接种等量的大肠杆菌、链球菌、霉菌、金黄色葡萄球菌，另设一组空白对照组，空白对照组为LB培养基，在30℃下，培养24小时，对比微生物生长状况；
表3
| 实施例1 | 氧化锌 | 空白对照组 | |
| 大肠杆菌 | 无生长 | 微量生长 | 正常生长 |
| 链球菌 | 无生长 | 正常生长 | 正常生长 |
| 霉菌 | 无生长 | 正常生长 | 正常生长 |
| 金黄色葡萄球菌 | 无生长 | 微量生长 | 正常生长 |
由表3可以看出，本发明中引入的复合阻燃抗菌剂能够起到优异的抑菌效果，氧化锌对于链球菌、霉菌的抑制效果相对较差。
阻燃性能检测参考GB31247-2014中相关规定进行测试：
表4
| 燃烧增长速率指数(W/s) | 垂直火焰蔓延(mm) | |
| 实施例1 | 63 | 145 |
| 实施例2 | 65 | 149 |
| 实施例3 | 65 | 150 |
| 实施例4 | 63 | 143 |
| 实施例5 | 62 | 140 |
由表4可以看出，本发明制备的电缆绝缘层具有优异的阻燃效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种抗菌防水聚乙烯电缆，其特征在于，由电缆芯与绝缘层组成；
所述绝缘层按重量份计包括以下成分：
聚乙烯树脂95-100份、复合阻燃抗菌剂4-5份、交联剂2-3份、抗氧剂1-2份、填料10-12份、防老剂1-2份、硅油3-4份；
所述聚乙烯树脂采用的是低密度聚乙烯树脂；
所述填料采用的是混合料；
其中，混合料以碳酸钙、硅藻土混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌防水聚乙烯电缆，其特征在于，所述复合阻燃抗菌剂制备方法为：
(1)首先，将膨润土添加到去离子水中，搅拌混合均匀，浸泡30min，然后进行冷冻干燥，得到预处理膨润土；
(2)配置处理液：
处理液a：为氯化锌与氯化钛混合水溶液；
其中，氯化锌浓度为1mol/L，氯化钛为3mol/L；
处理液b：为氢氧化钠水溶液；
其中，氢氧化钠水溶液浓度为0.2mol/L；
处理液c为壳聚糖溶液；
将壳聚糖添加到质量分数为1％的乙酸水溶液中，搅拌混合均匀得到，其中，壳聚糖质量分数为8-10％；
处理液d为氯化镁水溶液；
其中，氯化镁水溶液浓度为2mol/L；
(3)将步骤(1)中得到的预处理膨润土添加到处理液a中，经过超声分散处理10min，得到分散液；
(4)向步骤(3)中的分散液中滴加处理液b，调节分散液pH至8.5，然后进行搅拌2小时，再经过抽滤，在55℃下进行干燥至恒重，得到复合料；
(5)将步骤(4)所得到的复合料置于马沸炉内，进行煅烧处理2小时，然后进行冷却至室温，得到初步料；
(6)将步骤(5)所得到的初步料添加到处理液c中，超声分散5min，再添加处理液d，在45-50℃下，水浴保温2小时，然后再进行抽滤，洗涤，在55℃下干燥2小时，得到复合阻燃抗菌剂。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌防水聚乙烯电缆，其特征在于，步骤(1)中所述膨润土、去离子水混合比例为15-20g：120mL；
浸泡温度为75-80℃；
冷冻干燥温度为零下18℃。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌防水聚乙烯电缆，其特征在于，步骤(3)中预处理膨润土、处理液a混合比例为20-30g：200mL。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌防水聚乙烯电缆，其特征在于，步骤(5)中煅烧温度为340-360℃。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌防水聚乙烯电缆，其特征在于，步骤(6)中初步料、处理液c、处理液d混合比例为18-25g：100mL：80mL。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌防水聚乙烯电缆，其特征在于，所述交联剂为：过氧化二异丙苯；
所述防老剂为防老剂MB；
所述碳酸钙、硅藻土混合质量比为10:1-2；
所述抗氧剂为：抗氧剂300。
8.根据权利要求1所述的一种抗菌防水聚乙烯电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按各重量份称取组分；
S2、将各组分依次添加到高速混合机内，搅拌30-40min，得到混合料；
其中，搅拌转速为1800r/min；
S3、将混合料投入到密炼机中，密炼，出料，制得绝缘层料；
S4、将绝缘层料加入挤出机在电缆芯外挤出聚乙烯绝缘层，冷却，固化成型，得到聚乙烯绝缘电缆。
9.根据权利要求8所述的一种抗菌防水聚乙烯电缆的制备方法，其特征在于：步骤S3中所述的密炼机中密炼温度为185℃，时间为30-40min。
10.根据权利要求8所述的一种抗菌防水聚乙烯电缆的制备方法，其特征在于：将挤出机熔融段温度为160℃；
聚乙烯绝缘层厚度为3mm。
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