本發(fā)明屬于電工材料領(lǐng)域,具體涉及到了一種可降解的電絕緣材料。
技術(shù)背景:
在電氣領(lǐng)域,聚氯乙烯或交聯(lián)聚乙烯等由于其優(yōu)良的電氣、機(jī)械性能,廣泛被用作電絕緣材料。然而這些聚合物絕緣材料報(bào)廢后無法自然降解,只能通過掩埋或焚燒處理,掩埋則污染土壤,而焚燒產(chǎn)生的有害氣體則污染空氣和自然環(huán)境。
聚乳酸具有優(yōu)良的生物相容性和可吸收性,無毒、無刺激性,它在自然界中在微生物分泌酶的作用下分解能完全分解為CO2和H2O,對(duì)環(huán)境無污染,是目前最有前途的可生物降解的聚合物之一。聚乳酸已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。在電線電纜領(lǐng)域,聚乳酸也被作為可降解的電絕緣材料的重要候選材料。雖然聚乳酸在常溫下具有良好的電氣性能,但在高溫下其絕緣性能不佳,因此,聚乳酸作為電絕緣材料的替代材料還有待進(jìn)一步研究。
以淀粉為原料開發(fā)生物降解塑料的潛在優(yōu)勢(shì)在于:淀粉在各種環(huán)境中都具備完全的生物降解能力;塑料中的淀粉分子降解或灰化后,形成二氧化碳?xì)怏w,不對(duì)土壤或空氣產(chǎn)生毒害;采取適當(dāng)?shù)墓に囀沟矸蹮崴苄曰罂蛇_(dá)到用于制造塑料材料的機(jī)械性能;淀粉是可再生資源,取之不絕,開拓淀粉的利用有利于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
需要說明的是,我國(guó)目前生產(chǎn)的淀粉塑料絕大多數(shù)為填充型淀粉塑料,即在非生物降解的高分子材料中添加一定比例的淀粉,通過淀粉的生物降解而致使整個(gè)材料物理性能崩潰,促使大量端基暴露以致氧化降解,但這種“崩潰”后的剩余部分中的PE、PVC等均不可能降解而一直殘留于土壤中,日積月累當(dāng)然會(huì)造成污染,因此國(guó)外將此類產(chǎn)品歸屬為淘汰型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種可降解的電絕緣材料,采用聚乳酸與淀粉塑料及乙烯/一氧化碳共聚物為原材料,針對(duì)現(xiàn)有電纜專用絕緣材料存在環(huán)境污染等危害提供一種可降解的絕緣材料,在保證電纜絕緣性好、耐高溫、耐腐蝕、良好的低溫耐寒性能,良好的阻燃性的基礎(chǔ)上,具備生物可降解性。
為了解決上述問題,本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種可降解的電絕緣材料,其特征在于,包含以下重量份的組分:
聚乳酸50~60份、淀粉塑料20~30份、乙烯/一氧化碳共聚物20~30份、添加劑2~4份。
優(yōu)選地,一種可降解的電絕緣材料,其特征在于,包含以下重量份的組分:
聚乳酸50~55份、淀粉塑料20~25份、乙烯/一氧化碳共聚物20~25份、添加劑2~4份。
優(yōu)選地,一種可降解的電絕緣材料,其特征在于,包含以下重量份的組分:
聚乳酸50份、淀粉塑料30份、乙烯/一氧化碳共聚物20份、添加劑4份。
優(yōu)選地,所述的聚乳酸為L(zhǎng)型聚乳酸。
優(yōu)選地,所述的聚乳酸為顆粒狀或纖維狀。
優(yōu)選地,所述的高分子聚合物為聚環(huán)氧乙烯醇、聚乙丙烯醇中的一種或兩種混合物。
優(yōu)選地,所述的添加劑包括穩(wěn)定劑和阻燃劑。
有益效果
本發(fā)明的有益效果在于:
1、乳酸(PLA)可以利用植物中的葡萄糖合成,原料成本低,
使用后便于回收利用,可用于重新生產(chǎn),且該材料的分解不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何不利的影響,可從再生資源中生產(chǎn),不使用石油產(chǎn)品,有源源不斷的原料;具有和石化聚合物如聚乙烯、聚丙烯等相當(dāng)?shù)牧W(xué)性能, 可通過控制一些因素(如結(jié)晶度)來改變其基本性質(zhì);常規(guī)環(huán)境下的穩(wěn)定性和微生物存在環(huán)境下的完全降解性,降解產(chǎn)物(乳酸及其低聚物)不會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成任何的影響。
2、淀粉在各種環(huán)境中都具備完全的生物降解能力;塑料中的淀粉分子降解或灰化后,形成二氧化碳?xì)怏w,不對(duì)土壤或空氣產(chǎn)生毒害;采取適當(dāng)?shù)墓に囀沟矸蹮崴苄曰罂蛇_(dá)到用于制造塑料材料的機(jī)械性能;淀粉是可再生資源,取之不絕,開拓淀粉的利用有利于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
3、乙烯/一氧化碳共聚物光降解以主鏈斷裂為特征。乙烯/一氧化碳共聚物的光降解速度和程度與鏈所含的酮基的量有關(guān),含量越高,降解速度越快,程度也越大。美國(guó)德克薩斯州的科學(xué)家曾對(duì)乙烯/一氧化碳共聚物進(jìn)行過戶外曝曬實(shí)驗(yàn),在陽光充足的六月,E/CO最快只需幾天便可降解。
具體實(shí)施方式:
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
實(shí)施例1
一種可降解的電絕緣材料,其特征在于,包含以下重量份的組分:
聚乳酸50份、淀粉塑料30份、乙烯/一氧化碳共聚物20份、添加劑4份。其中聚乳酸為L(zhǎng)型聚乳酸,添加劑包括阻燃劑和穩(wěn)定劑。
實(shí)施例2
一種可降解的電絕緣材料,其特征在于,包含以下重量份的組分:
聚乳酸52份、淀粉塑料28份、乙烯/一氧化碳共聚物22份、添加劑3份。其中聚乳酸為L(zhǎng)型聚乳酸,添加劑包括阻燃劑和穩(wěn)定劑。
實(shí)施例3
一種可降解的電絕緣材料,其特征在于,包含以下重量份的組分:
聚乳酸54份、淀粉塑料26份、乙烯/一氧化碳共聚物24份、添加劑2份。其中聚乳酸為L(zhǎng)型聚乳酸,添加劑包括阻燃劑和穩(wěn)定劑。
實(shí)施例4
一種可降解的電絕緣材料,其特征在于,包含以下重量份的組分:
聚乳酸56份、淀粉塑料24份、乙烯/一氧化碳共聚物26份、添加劑3份。其中聚乳酸為L(zhǎng)型聚乳酸,添加劑包括阻燃劑和穩(wěn)定劑。
實(shí)施例5
一種可降解的電絕緣材料,其特征在于,包含以下重量份的組分:
聚乳酸58份、淀粉塑料22份、乙烯/一氧化碳共聚物28份、添加劑4份。其中聚乳酸為L(zhǎng)型聚乳酸,添加劑包括阻燃劑和穩(wěn)定劑。
實(shí)施例6
一種可降解的電絕緣材料,其特征在于,包含以下重量份的組分:
聚乳酸60份、淀粉塑料20份、乙烯/一氧化碳共聚物30份、添加劑4份。其中聚乳酸為L(zhǎng)型聚乳酸,添加劑包括阻燃劑和穩(wěn)定劑。
上述實(shí)施例1~6得到的絕緣材料的性能測(cè)試結(jié)果如下:
最后應(yīng)當(dāng)說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。