本發(fā)明涉及抗靜電材料制造領域，具體涉及一種抗靜電的電纜材料的制備方法。

背景技術：

通訊、電力是國家建設的重點，無論哪個地方的發(fā)展，通訊、電力建設總是先行，所以通訊、電力事業(yè)發(fā)展很快。通訊、電力事業(yè)的發(fā)展，自燃要各個方面的互相配合，其中電纜料就是一個方面，通用的電線電纜被覆料主要是塑料盒橡膠，電線電纜用熱塑性塑料只要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟塑料、氯化聚醚和聚酰胺，其中應用廣泛的是聚乙烯和聚氯乙烯。聚乙烯的體積電阻率和表面電阻率很高，這就使其在加工和使用過程中一旦帶上靜電就很難消除，以上的兩個缺點給聚乙烯的使用帶來了很大的安全隱患和降低了使用范圍。

靜電，是一種處于靜止狀態(tài)的電荷。當電荷聚集在某個物體上或表面時就形成了靜電，而電荷分為正電荷和負電荷兩種，也就是說靜電現(xiàn)象也分為兩種即正靜電和負靜電。當正電荷聚集在某個物體上時就形成了正靜電，當負電荷聚集在某個物體上時就形成了負靜電，但無論是正靜電還是負靜電，當帶靜電物體接觸零電位物體（接地物體）或與其有電位差的物體時都會發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，就是我們?nèi)粘Ｒ姷交鸹o電放電現(xiàn)象。

添加抗靜電劑是提高電纜材料表面電導率的有效方法，而提高電纜材料體積電導率可采用添加導電填料或與其它導電分子共混的技術。添加導電填料法，這類方法通常是將各種無機導電填料摻入電纜材料基體中。目前用該技術制得的抗靜電電纜復合材料具有很高的使用價值，其中不少在國外已經(jīng)實現(xiàn)商品化。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種抗靜電的電纜材料的制備方法，本發(fā)明采用在電纜材料中添加抗靜電填料來提升電纜材料的抗靜電能力，本發(fā)明的抗靜電填料利用高粱根和綠豆芽中天然導電抗靜電物質(zhì)，與營養(yǎng)物質(zhì)進行混合，培養(yǎng)微生物，在培養(yǎng)過程中，以通電作為誘導，促進微生物變異，增加其抗靜電能力，本發(fā)明制備得到的電纜材料具有較高的彎曲強度、彎曲模量和拉伸強度，且有很強的耐侯性，降低了環(huán)境對電纜護套的影響，而且強度高，硬度好，抗沖擊性強，穩(wěn)定性能優(yōu)異，使用壽命長。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種抗靜電的電纜材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）制備抗靜電填料

按質(zhì)量比1:3-5，取高粱根和綠豆芽放入65℃烘箱中干燥7-9h，再進行粉碎，過100目篩，將過篩顆粒與質(zhì)量分數(shù)為1.5％醋酸溶液按料液比1:1，放入蒸煮鍋中，在90-95℃下蒸煮4-5h，隨后使用紗布對蒸煮混合物趁熱進行過濾，收集濾液，并使用質(zhì)量分數(shù)20％氫氧化鉀調(diào)節(jié)濾液ph至中性；

將上述調(diào)節(jié)ph后的濾液放入真空濃縮罐中，濃縮至原體積的55-60％，按重量份數(shù)計20-25份濃縮液、15-20份卵磷脂、15-20份乙二醇、1-3份磷酸氫二鉀，混合均勻，并殺菌消毒，得培養(yǎng)基；

按接種量12-16％，將大豆根瘤菌接種至上述培養(yǎng)基，并置于恒溫搖床中，設定溫度30-35℃，在200-250r/min下培養(yǎng)15-20h，在培養(yǎng)過程中，對培養(yǎng)基進行通電，使培養(yǎng)基內(nèi)的電流為5-10a，在培養(yǎng)結束后使用無菌水淋洗培養(yǎng)基表面，直至其表面無菌絲，收集淋洗液；

按重量份數(shù)計，取10-15份碳纖維、25-30份上述淋洗液、10-15份質(zhì)量分數(shù)為10％檸檬酸溶液、2-3份質(zhì)量分數(shù)為3％硝酸銀溶液及0.5-1.5份硝酸鋁，放入攪拌機中以150r/min攪拌20-25min，再靜置3-5h，隨后過濾，干燥后得到抗靜電填料；

（2）配料

電纜材料按照如下重量份配料：上述抗靜電填料10-15份，玻璃纖維30-35份，聚酰亞胺纖維5-10份，聚乙烯45-60份，硅烷偶聯(lián)劑5-8份，硫酸鈣3-5份，石蠟3-5份，納米碳酸鈣15-25份，聚丙烯醇1-2份，環(huán)氧樹脂5-8份，硼酸鈉1-3份，膨脹石墨3-5份，增塑劑2-5份，穩(wěn)定劑1-3份，潤滑劑1-2份；

（3）將開放式煉塑機升高溫度至160-170℃，將上述配料加到雙輥中間熔融塑煉，調(diào)整雙輥間距，輥煉、薄通多次使混合均勻，得到混合材料；

將混合材料用雙螺桿擠出機熔融擠出，雙螺桿擠出機螺桿長徑比為15-20:1，雙螺桿擠出機擠出溫度為：一區(qū)溫度170-175℃，二區(qū)溫度為175-185℃，三區(qū)溫度為195-200℃，四區(qū)溫度為200-210℃；雙螺桿擠出機的機頭溫度為165-175℃；將熔融擠出料再進行切粒，制備得到抗靜電的電纜材料。

具體實施方式

實施例一

按質(zhì)量比1:3，取高粱根和綠豆芽放入65℃烘箱中干燥7-9h，再進行粉碎，過100目篩，將過篩顆粒與質(zhì)量分數(shù)為1.5％醋酸溶液按料液比1:1，放入蒸煮鍋中，在90℃下蒸煮4-5h，隨后使用紗布對蒸煮混合物趁熱進行過濾，收集濾液，并使用質(zhì)量分數(shù)20％氫氧化鉀調(diào)節(jié)濾液ph至中性；將上述調(diào)節(jié)ph后的濾液放入真空濃縮罐中，濃縮至原體積的55％，按重量份數(shù)計20份濃縮液、15份卵磷脂、15份乙二醇、1份磷酸氫二鉀，混合均勻，并殺菌消毒，得培養(yǎng)基。

按接種量12％，將大豆根瘤菌接種至上述培養(yǎng)基，并置于恒溫搖床中，設定溫度30℃，在200r/min下培養(yǎng)15h，在培養(yǎng)過程中，對培養(yǎng)基進行通電，使培養(yǎng)基內(nèi)的電流為5a，在培養(yǎng)結束后使用無菌水淋洗培養(yǎng)基表面，直至其表面無菌絲，收集淋洗液。

按重量份數(shù)計，取10份碳纖維、25份上述淋洗液、10份質(zhì)量分數(shù)為10％檸檬酸溶液、2份質(zhì)量分數(shù)為3％硝酸銀溶液及0.5份硝酸鋁，放入攪拌機中以150r/min攪拌20min，再靜置3h，隨后過濾，干燥后得到抗靜電填料。

電纜材料按照如下重量份配料：上述抗靜電填料10份，玻璃纖維30份，聚酰亞胺纖維5份，聚乙烯45份，硅烷偶聯(lián)劑5份，硫酸鈣3份，石蠟3份，納米碳酸鈣15份，聚丙烯醇1份，環(huán)氧樹脂5份，硼酸鈉1份，膨脹石墨3份，增塑劑2份，穩(wěn)定劑1份，潤滑劑1份；

將開放式煉塑機升高溫度至160℃，將上述配料加到雙輥中間熔融塑煉，調(diào)整雙輥間距，輥煉、薄通多次使混合均勻，得到混合材料。

將混合材料用雙螺桿擠出機熔融擠出，雙螺桿擠出機螺桿長徑比為15:1，雙螺桿擠出機擠出溫度為：一區(qū)溫度170℃，二區(qū)溫度為175℃，三區(qū)溫度為195℃，四區(qū)溫度為200℃；雙螺桿擠出機的機頭溫度為165℃；將熔融擠出料再進行切粒，制備得到抗靜電的電纜材料。

實施例二

按質(zhì)量比1:5，取高粱根和綠豆芽放入65℃烘箱中干燥9h，再進行粉碎，過100目篩，將過篩顆粒與質(zhì)量分數(shù)為1.5％醋酸溶液按料液比1:1，放入蒸煮鍋中，在95℃下蒸煮5h，隨后使用紗布對蒸煮混合物趁熱進行過濾，收集濾液，并使用質(zhì)量分數(shù)20％氫氧化鉀調(diào)節(jié)濾液ph至中性；將上述調(diào)節(jié)ph后的濾液放入真空濃縮罐中，濃縮至原體積的60％，按重量份數(shù)計25份濃縮液、20份卵磷脂、20份乙二醇、3份磷酸氫二鉀，混合均勻，并殺菌消毒，得培養(yǎng)基。

按接種量16％，將大豆根瘤菌接種至上述培養(yǎng)基，并置于恒溫搖床中，設定溫度35℃，在250r/min下培養(yǎng)20h，在培養(yǎng)過程中，對培養(yǎng)基進行通電，使培養(yǎng)基內(nèi)的電流為10a，在培養(yǎng)結束后使用無菌水淋洗培養(yǎng)基表面，直至其表面無菌絲，收集淋洗液。

按重量份數(shù)計，取15份碳纖維、30份上述淋洗液、15份質(zhì)量分數(shù)為10％檸檬酸溶液、3份質(zhì)量分數(shù)為3％硝酸銀溶液及1.5份硝酸鋁，放入攪拌機中以150r/min攪拌25min，再靜置5h，隨后過濾，干燥后得到抗靜電填料。

電纜材料按照如下重量份配料：上述抗靜電填料15份，玻璃纖維35份，聚酰亞胺纖維10份，聚乙烯60份，硅烷偶聯(lián)劑5-8份，硫酸鈣5份，石蠟5份，納米碳酸鈣25份，聚丙烯醇2份，環(huán)氧樹脂8份，硼酸鈉3份，膨脹石墨5份，增塑劑5份，穩(wěn)定劑3份，潤滑劑2份；

將開放式煉塑機升高溫度至170℃，將上述配料加到雙輥中間熔融塑煉，調(diào)整雙輥間距，輥煉、薄通多次使混合均勻，得到混合材料。

將混合材料用雙螺桿擠出機熔融擠出，雙螺桿擠出機螺桿長徑比為20:1，雙螺桿擠出機擠出溫度為：一區(qū)溫度175℃，二區(qū)溫度為185℃，三區(qū)溫度為200℃，四區(qū)溫度為210℃；雙螺桿擠出機的機頭溫度為175℃；將熔融擠出料再進行切粒，制備得到抗靜電的電纜材料。