一种可降解的电绝缘材料的制作方法

文档序号:12641456阅读:372来源:国知局

本发明属于电工材料领域,具体涉及到了一种可降解的电绝缘材料。

技术背景:

在电气领域,聚氯乙烯或交联聚乙烯等由于其优良的电气、机械性能,广泛被用作电绝缘材料。然而这些聚合物绝缘材料报废后无法自然降解,只能通过掩埋或焚烧处理,掩埋则污染土壤,而焚烧产生的有害气体则污染空气和自然环境。

聚乳酸具有优良的生物相容性和可吸收性,无毒、无刺激性,它在自然界中在微生物分泌酶的作用下分解能完全分解为CO2和H2O,对环境无污染,是目前最有前途的可生物降解的聚合物之一。聚乳酸已经被广泛应用于许多领域。在电线电缆领域,聚乳酸也被作为可降解的电绝缘材料的重要候选材料。虽然聚乳酸在常温下具有良好的电气性能,但在高温下其绝缘性能不佳,因此,聚乳酸作为电绝缘材料的替代材料还有待进一步研究。

以淀粉为原料开发生物降解塑料的潜在优势在于:淀粉在各种环境中都具备完全的生物降解能力;塑料中的淀粉分子降解或灰化后,形成二氧化碳气体,不对土壤或空气产生毒害;采取适当的工艺使淀粉热塑性化后可达到用于制造塑料材料的机械性能;淀粉是可再生资源,取之不绝,开拓淀粉的利用有利于农村经济发展。

需要说明的是,我国目前生产的淀粉塑料绝大多数为填充型淀粉塑料,即在非生物降解的高分子材料中添加一定比例的淀粉,通过淀粉的生物降解而致使整个材料物理性能崩溃,促使大量端基暴露以致氧化降解,但这种“崩溃”后的剩余部分中的PE、PVC等均不可能降解而一直残留于土壤中,日积月累当然会造成污染,因此国外将此类产品归属为淘汰型。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种可降解的电绝缘材料,采用聚乳酸与淀粉塑料及乙烯/一氧化碳共聚物为原材料,针对现有电缆专用绝缘材料存在环境污染等危害提供一种可降解的绝缘材料,在保证电缆绝缘性好、耐高温、耐腐蚀、良好的低温耐寒性能,良好的阻燃性的基础上,具备生物可降解性。

为了解决上述问题,本发明采取以下技术方案:

一种可降解的电绝缘材料,其特征在于,包含以下重量份的组分:

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、添加剂2~4份。

优选地,一种可降解的电绝缘材料,其特征在于,包含以下重量份的组分:

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、添加剂2~4份。

优选地,一种可降解的电绝缘材料,其特征在于,包含以下重量份的组分:

聚乳酸50份、淀粉塑料30份、乙烯/一氧化碳共聚物20份、添加剂4份。

优选地,所述的聚乳酸为L型聚乳酸。

优选地,所述的聚乳酸为颗粒状或纤维状。

优选地,所述的高分子聚合物为聚环氧乙烯醇、聚乙丙烯醇中的一种或两种混合物。

优选地,所述的添加剂包括稳定剂和阻燃剂。

有益效果

本发明的有益效果在于:

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,可用于重新生产,且该材料的分解不会对环境造成任何不利的影响,可从再生资源中生产,不使用石油产品,有源源不断的原料;具有和石化聚合物如聚乙烯、聚丙烯等相当的力学性能, 可通过控制一些因素(如结晶度)来改变其基本性质;常规环境下的稳定性和微生物存在环境下的完全降解性,降解产物(乳酸及其低聚物)不会对环境和人体造成任何的影响。

2、淀粉在各种环境中都具备完全的生物降解能力;塑料中的淀粉分子降解或灰化后,形成二氧化碳气体,不对土壤或空气产生毒害;采取适当的工艺使淀粉热塑性化后可达到用于制造塑料材料的机械性能;淀粉是可再生资源,取之不绝,开拓淀粉的利用有利于农村经济发展。

3、乙烯/一氧化碳共聚物光降解以主链断裂为特征。乙烯/一氧化碳共聚物的光降解速度和程度与链所含的酮基的量有关,含量越高,降解速度越快,程度也越大。美国德克萨斯州的科学家曾对乙烯/一氧化碳共聚物进行过户外曝晒实验,在阳光充足的六月,E/CO最快只需几天便可降解。

具体实施方式:

下面通过实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1

一种可降解的电绝缘材料,其特征在于,包含以下重量份的组分:

聚乳酸50份、淀粉塑料30份、乙烯/一氧化碳共聚物20份、添加剂4份。其中聚乳酸为L型聚乳酸,添加剂包括阻燃剂和稳定剂。

实施例2

一种可降解的电绝缘材料,其特征在于,包含以下重量份的组分:

聚乳酸52份、淀粉塑料28份、乙烯/一氧化碳共聚物22份、添加剂3份。其中聚乳酸为L型聚乳酸,添加剂包括阻燃剂和稳定剂。

实施例3

一种可降解的电绝缘材料,其特征在于,包含以下重量份的组分:

聚乳酸54份、淀粉塑料26份、乙烯/一氧化碳共聚物24份、添加剂2份。其中聚乳酸为L型聚乳酸,添加剂包括阻燃剂和稳定剂。

实施例4

一种可降解的电绝缘材料,其特征在于,包含以下重量份的组分:

聚乳酸56份、淀粉塑料24份、乙烯/一氧化碳共聚物26份、添加剂3份。其中聚乳酸为L型聚乳酸,添加剂包括阻燃剂和稳定剂。

实施例5

一种可降解的电绝缘材料,其特征在于,包含以下重量份的组分:

聚乳酸58份、淀粉塑料22份、乙烯/一氧化碳共聚物28份、添加剂4份。其中聚乳酸为L型聚乳酸,添加剂包括阻燃剂和稳定剂。

实施例6

一种可降解的电绝缘材料,其特征在于,包含以下重量份的组分:

聚乳酸60份、淀粉塑料20份、乙烯/一氧化碳共聚物30份、添加剂4份。其中聚乳酸为L型聚乳酸,添加剂包括阻燃剂和稳定剂。

上述实施例1~6得到的绝缘材料的性能测试结果如下:

最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明做了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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