本发明属于绝缘材料领域，具体公开了一种耐高温可降解的环保绝缘材料及其制备工艺。
背景技术：
目前，在电力行业中，作为电线或电缆绝缘或护套材料通常采用聚烯烃或聚氯乙烯等不可降解的石油资源为原料的树脂或者塑料作为绝缘体，具有优异使用性能和较长的使用时间。但由于其结构特点等原因，基本不能降解或需要数百年时间才能分解。一旦废弃将对环境造成严重的环境影响，而如果将其焚烧会产生大量有毒有害气体，危害环境安全；填埋则占用土地资源，并且土壤存在有机物析出的巨大环境风险；即使回收利用也仅能回收部分体积大，易回收，尚未老化和交联的材料，大部分电线、电缆不能回收而造成环境风险。并且由于由于石油资源日益枯竭，以石油为化工原料来制备的电线绝缘材料，也面临着不可持续获得的风险。从以上两方面困难的实际情况下。急需开发一种新型的耐高温可降解的绝缘材料，以替代目前的聚烯烃或聚氯乙烯等不可降解的石油资源为原料的树脂作为绝缘体。
技术实现要素：
基于此，本发明提供一种耐高温可降解的环保绝缘材料及其制备工艺，组分大部分为天然材料，环保无毒，可降解，生物相容性好。
本发明的技术方案如下：
一种耐高温可降解的环保绝缘材料，其特征在于，由以下组分组成：植物残渣、甘油、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性支链淀粉、丝素蛋白、阻燃剂、抗氧化剂、云母粉、偶联剂。
进一步的，上述一种耐高温可降解的环保绝缘材料，所述环保绝缘材料各组分的重量份数为：
植物残渣100份
甘油70-100份
聚乳酸60-90份
聚丁二酸丁二酯30-60份
改性支链淀粉20-40份
丝素蛋白20-40份
阻燃剂20-30份
抗氧化剂10-20份
云母粉10-20份
偶联剂5-10份。
进一步的，上述一种耐高温可降解的环保绝缘材料，所述植物残渣为甘蔗渣。
进一步的，上述一种耐高温可降解的环保绝缘材料，所述甘蔗渣的平均粒径小于0.25mm。
进一步的，上述一种耐高温可降解的环保绝缘材料，所述改性支链淀粉按如下工艺进行制备：在氩气保护下，将淀粉、超纯水和马来酸酐混合均匀，然后升温至60℃，保温45min，然后加入过硫酸钾混合均匀，搅拌20min后加入异戊烯醇混合均匀，接着于1500r/min转速搅拌80min，然后升温至105℃，抽提55h，接着于真空烘箱中，80℃烘至恒重，冷却至室温得到所述改性淀粉。
进一步的，上述一种耐高温可降解的环保绝缘材料，所述阻燃剂为聚磷酸铵和季戊四醇的质量比为3:1混合制备而成。
进一步的，上述一种耐高温可降解的环保绝缘材料，所述抗氧化剂为甘草糖苷。
进一步的，上述一种耐高温可降解的环保绝缘材料，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
进一步的，上述一种耐高温可降解的环保绝缘材料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）将植物纤维、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性支链淀粉、丝素蛋白加入混料机，高速混合时，缓慢加入甘油；加热至60-80℃，保温30-60min；
（2）将上述混合料取出，放入真空搅拌釜中，升温至100-120摄氏度，加入阻燃剂、抗氧化剂、云母粉、偶联剂；在0.05-0.10mpa的压力下，搅拌反应60-90min；
（3）将上述搅拌反应完成后的混合料，放入挤出机中，挤出造粒，挤出区域温度为110-140℃，进料螺杆转速30r/min，挤出螺杆转速150r/min；挤出后常温下冷却12h定型。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明公开了一种耐高温可降解的环保绝缘材料及其制备工艺，本材料以废弃的植物残渣作、特别是甘蔗渣作为核心材料，变废为宝，环保可降解，进一步的，通过使用丝素蛋白、聚乳酸和改性支链淀粉等环保可降解材料增强核心材料的强度和韧性，进一步的加入环保的阻燃剂和抗氧化剂，共同作用，制备得到一种耐高温可降解的环保绝缘材料，其中90%的材料在达到使用寿命后，可下生物降解，绿色环保无污染。
具体实施方式
一种耐高温可降解的环保绝缘材料，由以下组分组成：植物残渣、甘油、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性支链淀粉、丝素蛋白、阻燃剂、抗氧化剂、云母粉、偶联剂；
所述环保绝缘材料各组分的重量份数为：
植物残渣100份
甘油70-100份
聚乳酸60-90份
聚丁二酸丁二酯30-60份
改性支链淀粉20-40份
丝素蛋白20-40份
阻燃剂20-30份
抗氧化剂10-20份
云母粉10-20份
偶联剂5-10份
优选的，所述植物残渣为甘蔗渣；所述甘蔗渣的平均粒径小于0.25mm；所述改性支链淀粉按如下工艺进行制备：在氩气保护下，将淀粉、超纯水和马来酸酐混合均匀，然后升温至60℃，保温45min，然后加入过硫酸钾混合均匀，搅拌20min后加入异戊烯醇混合均匀，接着于1500r/min转速搅拌80min，然后升温至105℃，抽提55h，接着于真空烘箱中，80℃烘至恒重，冷却至室温得到所述改性淀粉；所述阻燃剂为聚磷酸铵和季戊四醇的质量比为3:1混合制备而成；所述抗氧化剂为甘草糖苷；所述偶联剂为硅烷偶联剂；
其制备工艺包括以下步骤：
（1）将植物纤维、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性支链淀粉、丝素蛋白加入混料机，高速混合时，缓慢加入甘油；加热至60-80℃，保温30-60min；
（2）将上述混合料取出，放入真空搅拌釜中，升温至100-120摄氏度，加入阻燃剂、抗氧化剂、云母粉、偶联剂；在0.05-0.10mpa的压力下，搅拌反应60-90min；
（3）将上述搅拌反应完成后的混合料，放入挤出机中，挤出造粒，挤出区域温度为110-140℃，进料螺杆转速30r/min，挤出螺杆转速150r/min；挤出后常温下冷却12h定型。
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
一种耐高温可降解的环保绝缘材料，由以下组分组成：植物残渣、甘油、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性支链淀粉、丝素蛋白、阻燃剂、抗氧化剂、云母粉、偶联剂；
所述环保绝缘材料各组分的重量份数为：
植物残渣100份
甘油70份
聚乳酸60份
聚丁二酸丁二酯30份
改性支链淀粉20份
丝素蛋白20份
阻燃剂20份
抗氧化剂10份
云母粉10份
偶联剂5份
优选的，所述植物残渣为甘蔗渣；所述甘蔗渣的平均粒径小于0.25mm；所述改性支链淀粉按如下工艺进行制备：在氩气保护下，将淀粉、超纯水和马来酸酐混合均匀，然后升温至60℃，保温45min，然后加入过硫酸钾混合均匀，搅拌20min后加入异戊烯醇混合均匀，接着于1500r/min转速搅拌80min，然后升温至105℃，抽提55h，接着于真空烘箱中，80℃烘至恒重，冷却至室温得到所述改性淀粉；所述阻燃剂为聚磷酸铵和季戊四醇的质量比为3:1混合制备而成；所述抗氧化剂为甘草糖苷；所述偶联剂为硅烷偶联剂；
其制备工艺包括以下步骤：
（1）将植物纤维、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性支链淀粉、丝素蛋白加入混料机，高速混合时，缓慢加入甘油；加热至60℃，保温30min；
（2）将上述混合料取出，放入真空搅拌釜中，升温至100摄氏度，加入阻燃剂、抗氧化剂、云母粉、偶联剂；在0.05mpa的压力下，搅拌反应60min；
（3）将上述搅拌反应完成后的混合料，放入挤出机中，挤出造粒，挤出区域温度为110℃，进料螺杆转速30r/min，挤出螺杆转速150r/min；挤出后常温下冷却12h定型。
实施例2
一种耐高温可降解的环保绝缘材料，由以下组分组成：植物残渣、甘油、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性支链淀粉、丝素蛋白、阻燃剂、抗氧化剂、云母粉、偶联剂；
所述环保绝缘材料各组分的重量份数为：
植物残渣100份
甘油85份
聚乳酸75份
聚丁二酸丁二酯45份
改性支链淀粉30份
丝素蛋白30份
阻燃剂25份
抗氧化剂15份
云母粉15份
偶联剂7.5份
优选的，所述植物残渣为甘蔗渣；所述甘蔗渣的平均粒径小于0.25mm；所述改性支链淀粉按如下工艺进行制备：在氩气保护下，将淀粉、超纯水和马来酸酐混合均匀，然后升温至60℃，保温45min，然后加入过硫酸钾混合均匀，搅拌20min后加入异戊烯醇混合均匀，接着于1500r/min转速搅拌80min，然后升温至105℃，抽提55h，接着于真空烘箱中，80℃烘至恒重，冷却至室温得到所述改性淀粉；所述阻燃剂为聚磷酸铵和季戊四醇的质量比为3:1混合制备而成；所述抗氧化剂为甘草糖苷；所述偶联剂为硅烷偶联剂；
其制备工艺包括以下步骤：
（1）将植物纤维、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性支链淀粉、丝素蛋白加入混料机，高速混合时，缓慢加入甘油；加热至70℃，保温45min；
（2）将上述混合料取出，放入真空搅拌釜中，升温至110摄氏度，加入阻燃剂、抗氧化剂、云母粉、偶联剂；在0.075mpa的压力下，搅拌反应75min；
（3）将上述搅拌反应完成后的混合料，放入挤出机中，挤出造粒，挤出区域温度为125℃，进料螺杆转速30r/min，挤出螺杆转速150r/min；挤出后常温下冷却12h定型。
实施例3
一种耐高温可降解的环保绝缘材料，由以下组分组成：植物残渣、甘油、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性支链淀粉、丝素蛋白、阻燃剂、抗氧化剂、云母粉、偶联剂；
所述环保绝缘材料各组分的重量份数为：
植物残渣100份
甘油70-100份
聚乳酸60-90份
聚丁二酸丁二酯30-60份
改性支链淀粉20-40份
丝素蛋白20-40份
阻燃剂20-30份
抗氧化剂10-20份
云母粉10-20份
偶联剂5-10份
优选的，所述植物残渣为甘蔗渣；所述甘蔗渣的平均粒径小于0.25mm；所述改性支链淀粉按如下工艺进行制备：在氩气保护下，将淀粉、超纯水和马来酸酐混合均匀，然后升温至60℃，保温45min，然后加入过硫酸钾混合均匀，搅拌20min后加入异戊烯醇混合均匀，接着于1500r/min转速搅拌80min，然后升温至105℃，抽提55h，接着于真空烘箱中，80℃烘至恒重，冷却至室温得到所述改性淀粉；所述阻燃剂为聚磷酸铵和季戊四醇的质量比为3:1混合制备而成；所述抗氧化剂为甘草糖苷；所述偶联剂为硅烷偶联剂；
其制备工艺包括以下步骤：
（1）将植物纤维、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、改性支链淀粉、丝素蛋白加入混料机，高速混合时，缓慢加入甘油；加热至60-80℃，保温30-60min；
（2）将上述混合料取出，放入真空搅拌釜中，升温至100-120摄氏度，加入阻燃剂、抗氧化剂、云母粉、偶联剂；在0.05-0.10mpa的压力下，搅拌反应60-90min；
（3）将上述搅拌反应完成后的混合料，放入挤出机中，挤出造粒，挤出区域温度为110-140℃，进料螺杆转速30r/min，挤出螺杆转速150r/min；挤出后常温下冷却12h定型。
测试例
按实施例1-3的制备的耐高温可降解的环保绝缘材料，与市售的耐高温绝缘材料进行性能测试，结果如表1所示。
表1对比测试
从上述实施例和对比例数据可以看出本发明公开的耐高温可降解的环保绝缘材料耐高温性能和绝缘性能优异。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。