防白蚁电缆母料的研制.doc

防白蚁电缆母料的研制马延军（青岛市白蚁防治研究所，青岛 266012）【摘要】 目的 研制一种新型的防白蚁电缆母料。 方法 正交法筛选母料载体，防白蚁性能按GB2951.38-86进行试验。 结果 给出了一种制作防白蚁电缆母料的方法，将该母料按2%的比例添加到电缆护套料中，制成的防白蚁电缆护套经检验防白蚁级别为一级。 结论 采用该方法制作的防白蚁电缆母料性能可靠，符合有关技术指标和实际应用要求。【关键词】防白蚁；电缆；母料Development of termite resistant cable masterbatchMA Yan-jun（Termite control institute of Qingdao，Qingdao 266012）【Abstract】 Objective To develop a new type of termite resistant cable masterbatch. Methods filtered masterbatch carrier by orthogonal and tested the termite resistant performance according to GB2951.38-86. Results A method of manufacturing the termite resistant cable masterbatch was given. When the masterbatch was added to the cable sheathing materials with a proportion of 2%, the termite resistant level of the cable sheathing materails reached level 1. Conclusion The performance of the termite resistant calble masterbatch was stable and comply with the relative guidelines and practical applications.【Key words】termite resistant; cable; masterbatch61 概述白蚁危害是导致地下电缆故障的重要因素，据统计，我国南方七省每年因白蚁危害引起的电缆故障是总故障的60%以上1,2。白蚁不但能破坏电缆护套，甚至能突破金属包覆层，造成传输故障、漏电、停电，甚至火灾、爆炸等事故，因此，地下电缆的防白蚁，在我国特别是南方地区十分必要。地下电缆防白蚁的方法可分为物理方法和化学方法3,4,5。物理方法主要是利用电缆护套料的硬度和电缆表面的光滑度来防止白蚁侵害，研究表明，邵氏硬度大于70且表面光滑的高分子材料，能够有效防止白蚁破坏1,6，如尼龙11、尼龙12、半硬聚氯乙烯、改性高密度聚乙烯等材料都具有防白蚁的性能，使用这些材料制造电缆护套，防白蚁效果持久，但制造成本较高，因此应用上受到一定的限制。化学方法是通过杀虫剂或驱避剂来达到防白蚁的目的，我国在70年代就通过向电缆护套料中加入氯丹、林丹等有机氯杀虫剂来防白蚁，在实践中取得了良好的效果3，近年来随着环保要求的提高，氯丹等有机氯杀虫剂逐渐被一些高效环保的药物替代7。与物理方法相比，化学方法虽然持效性能稍差，但具有生产成本较低、生产工艺简单、对电缆的机械性能没有影响等优点,因此得到了广泛的应用，在目前的防白蚁电缆市场中仍占据主导地位。采用化学方法时，杀虫剂或驱避剂可以直接添加在电缆护套料中，也可以加工为功能性母料使用，与直接添加杀虫剂或驱避剂相比，使用功能性母料可以大大降低生产过程中的安全、环境和卫生风险。我国目前有关的研究和专利多采用直接添加的方式8,9,尚未见商品化的防白蚁电缆母料，部分电缆生产厂家仍不得不使用国外公司生产的防白蚁电缆母料，其价格一般在15万元/吨以上，由此使得原材料成本大大提高。因此，研制出性能可靠、造价较低的防白蚁电缆母料，能够有效降低防白蚁电缆的制造成本，提高产品的竞争力。为了解决该问题，我们对防白蚁电缆母料的实验室制备进行了研究。2 防白蚁电缆母料的实验室制备2.1 母料载体的制备母料载体由热塑性聚合物、功能性填料、偶联剂、润滑剂、增塑剂、稳定剂和加工助剂等组成，将各种物料按一定配比加入高速混合机，先低速混合7-10min，再高速混合5-7min，获得混合粉料，将混合粉料混炼后得到母料载体。调整各种原材料的比例以达到适宜的密度和流动性，经多次正交试验筛选，最终得到的母料载体密度为1.29-1.31g/cm3,熔融指数为2.31-2.35g/10min，与目前常用的PE电缆护套料和PVC电缆护套料均具有良好的相容性。2.2 防白蚁电缆母料的制备向母料载体中添加一定浓度的防白蚁药物即可得到防白蚁电缆母料。对防白蚁药物的要求是药效持久、能够承受160的短暂高温而不分解、在生产加工过程中不会释放出有毒、刺激性气体、对设备无腐蚀等。经过筛选，我们选择的防白蚁药物完全符合上述要求，向母料载体中添加不同比例的防白蚁药物，混炼后得到防白蚁电缆母料，按其药物浓度由低到高分别标注为1、2、3、4、5号防白蚁电缆母料。2.3 防白蚁电缆护套料的制备向电缆护套料中分别加入2%（重量百分比）的1-5号防白蚁电缆母料，经过混炼和成型，制成1mm厚的拓片，并切割成80mm长，25mm宽的试片，分别标注为1、2、3、4、5号防白蚁电缆料试片。3防白蚁性能检验3.1实验方法：采用GB2951.38-86电线电缆白蚁试验方法之2.2所述的方法(群体法)。把家白蚁的巢片，切割成5-10mm的碎片，置于120烘箱中烘1小时，称取150g干巢碎片，放入直径为100mm，高度为100mm的带盖玻璃饲养缸中，加入90ml蒸馏水后置于40-60恒温箱中，使之受潮均匀，取出冷却。分别将1、2、3、4、5号防白蚁电缆料试片垂直置于饲养缸内（每个试片做三组平行样）约留15mm露出巢片之上，而后放入10g家白蚁（工蚁比例90%）,盖好置于26-27的恒温恒湿箱内，每周检查试片外观一次，记录白蚁活动情况。试验周期为12周。3.2 结果讨论：实验结果见表1：表1：群体法实验结果时间（周）参照123451正常正常正常正常正常正常2正常正常正常正常正常正常3正常正常正常正常正常正常4正常正常正常正常正常正常5正常正常正常正常正常正常6正常正常正常正常正常正常7正常正常正常正常少量白蚁死亡。少量白蚁死亡。8正常正常正常少量白蚁死亡。白蚁大量死亡，实验结束。白蚁大量死亡，实验结束。9正常正常少量白蚁死亡。白蚁大量死亡，实验结束。10正常少量白蚁死亡。大量白蚁死亡，实验结束。11正常大量白蚁死亡，实验结束。12正常在实验过程中发现，参照组白蚁一直存活良好，样品组开始1-2周内白蚁未见明显变化，从第三周开始，部分样品中白蚁个体明显变小，约在第7周时开始出现白蚁死亡，一旦出现白蚁死亡，巢片很快就会发霉，进而导致白蚁大量死亡。随着样品中药物浓度的增加，白蚁存活的时间相应缩短，其中药物浓度最低的1号样品白蚁在第10周时开始出现死亡，第11周时白蚁完全死亡；药物浓度最高的5号样品白蚁在第7周时开始出现死亡，第8周时白蚁完全死亡，三个平行样重现性良好。试验结束后，取出试片，洗净后在显微镜下观察蛀蚀状态。试片的蛀蚀状态见表2。表2：试片的白蚁蛀蚀状态试片编号试片被蛀描述蛀蚀等级1试片边缘局部被蛀蚀，凹痕深度在1mm以内。22试样表面及沿边均未见白蚁蛀蚀的齿痕。13试样表面及沿边均未见白蚁蛀蚀的齿痕。14试样表面及沿边均未见白蚁蛀蚀的齿痕。15试样表面及沿边均未见白蚁蛀蚀的齿痕。1由表2可以看出，5份样品均能起到一定的防白蚁效果，按照国家标准，1号试片试验等级为二级，2、3、4、5号试片试验等级为一级。该结果表明，防白蚁电缆母料中药物浓度高于2号母料时，即可达到理想的防白蚁效果。为了进一步筛选出最为经济合理的药物浓度，选定2号配方作为基础配方，以2号配方中的药物浓度为基准，做五个浓度梯度，重复上述试验过程，确定出最为经济合理的有效成分浓度。3.3 委托检验按照配方配制防白蚁电缆母料，以 2%（重量百分比）的比例添加到电缆护套料中，经过混炼和成型，拓成1mm厚的试片。试片委托广东昆虫所进行了群体法实验和蚁巢法试验，检验结果均为一级。4生产及应用的可行性本文仅就防白蚁电缆母料在实验室中的制备方法进行了研究，推广到生产应用，可使用螺杆挤出机代替开炼机，混合效果更好，生产效率更高，生产工艺和设备要求均较为简单，质量控制简便易行。按照该配方，防白蚁电缆母料的原材料成本约为1.5-2.1万元/吨，制造成本约为2.1-3万元/吨，而同类进口防白蚁电缆母料的市场售价一般高于15万元/吨，由此可见，该方法有很好的生产和应用前景。参考文献：1 孙兆渭无毒无害的防白蚁电缆J 电线电缆，2003，6：26-282 戴南洲，王威埋地电缆的白蚁危害及防治措施研究J大众用电，2003，11：22-233 梁沃涛电缆防白蚁问题的探讨J 广东输电与变电技术，2008，1：53-584 高 强电缆防白蚁问题的探讨J 电线电缆，2003，5：36-385 王晓兵，许继葵高压电缆防治白蚁蛀蚀措施初探J高电压技术，2003，29（6）：55-566 何乃烟无毒无