技术领域
本发明涉及一种抗白蚁电缆绝缘材料及其制备方法，属于电缆绝缘材料制备领域。
背景技术
白蚁，亦称虫尉属节肢动物门，昆虫纲，蜚蠊目。白蚁分布于热带和亚热带地区，以木材或纤维素为食。白蚁是一种多形态、群居性而又有严格分工的昆虫，全世界已知2000多种。中国除澳白蚁科尚未发现外，其余4科均有，共达300余种。分布范围很广。
白蚁危害所造成的损失是惊人的，这些危害主要表现在以下几个方面：对农作物的危害：一般来说，白蚁对我国农作物还不是重要的害虫。但是对经济作物甘蔗来说危害还是较为严重的。对房屋建筑的破坏：白蚁对房屋建筑的破坏，特别是对砖木结构、木结构建筑的破坏尤为严重。对江河堤坝的危害：白蚁危害江河堤防的严重性，我国古代文献上已有较为详细的记载，近代的记载更为详尽。它们在堤坝内，密集营巢，迅速繁殖，苗圃星罗棋布（除家白蚁外），蚁道四通八达，有些蚁道甚至穿通堤坝的内外坡，当汛期水位升高时，常常出现管漏险情，更烈者则酿成塌堤垮坝。另外，白蚁还会危害危害塑料电缆、光缆。
目前，白蚁是危害塑料电缆、光缆的三大主要危害之一，每年造成许多事故发生，在经济上造成巨大损失。白蚁不仅能把电缆护层咬穿，还能突破金属包覆层，使电缆绝缘受潮，绝缘电阻下降，从而造成单相接地短路，甚至引起爆炸，使电缆线路发生永久性故障。
申请号为200610024362.X公开了一种具有防鼠和防蚁及其它利齿生物咬损的电力电缆护套。其制备方法为：1、取原料：由普立万聚合体(上海)有限公司的9074-FT-40抗鼠咬功能母料、普立万聚合体(上海)有限公司的9026-FT-40抗白蚁功能母料、上海欧伯尔塑料有限公司的H-90 90℃电缆用PVC护套料组成；其配比可以是：抗鼠咬功能母料(2～3)∶抗白蚁功能母料(1.5～2.5)∶PVC护套料(94.5～96.5)；2、按配比将三种材料倒入容器； 搅伴均匀后吸入挤塑机加料斗按通常挤塑温度挤包电缆护套。
申请号为201610716434.0的中国发明专利一种防白蚁PVC电缆料及其制造方法，该电缆料的组分组成包括：如下：PVC树脂100份，增塑剂20～25份，填料9～14份，稳定剂2～4份，阻燃剂12～17份，增韧剂4～6份，抗氧剂0.5～1份，消烟剂1～2份，宽鳞多孔菌基防白蚁剂5～6份。本发明还公开了该防白蚁PVC电缆料的制造方法。本发明提供的防白蚁PVC电缆料具有较强的防白蚁性能。
申请号为201110320174.2的中国专利公开了一种防白蚁的阻燃聚氯乙烯电线电缆材料。该材料其是由以下重量份数的原料组成：聚氯乙烯树脂80～100份；聚乙烯树脂10～20份；增塑剂22～38份；矿物填料45～65份；金属氧化物5～10份；阻燃剂10～20份；氨基甲酸酯0.05～0.2份；钙锌复配稳定剂2～3份；抗氧剂0.8～1.4份；润滑剂0.5～1份。本发明一种防白蚁的阻燃聚氯乙烯电线电缆材料具有如下的性能：抗张强度≥12MPa,断裂伸长率≥200%，阻燃性可以达到UL-94-V-0(1.6mm)，电线能防止白蚁腐蚀。
上述专利均是把抗白蚁成分分散在基体内，其渗出表层较慢，对白蚁驱除效果较差。
申请号为94113189.0的中国专利公开了一种防治电缆光缆塑料护套白蚁的涂剂，该涂剂，主要是提供一种高效低毒、安全可靠、不污染环境的防治白蚊的药物涂剂。该涂剂是由乐斯本、巴丹、苯、“808”乳化剂、农药增效剂组成。该药剂主要用于防治电缆光缆塑料护套的白蚁，也可以用于其它设施白蚁的防治。但是该专利的方法，抗白蚁的持久性较差。
因此，需要研发一种对白蚁去除效果好、持久性强的抗白蚁电缆绝缘材料。
发明内容
针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种对白蚁去除效果好、持久性强的抗白蚁电缆绝缘材料。
抗白蚁电缆绝缘材料，包括绝缘层和护套，护套外层上粘附抗白蚁聚氨酯泡沫，其中，抗白蚁聚氨酯泡沫由以下步骤制备而成：将氟氯氰菊酯、川楝素、双甲脒和丙酮混匀成混合液，搅拌2～5小时，再将聚氨酯微孔泡沫放入混合液中，在35～45℃下静置8～16小时，制得抗白蚁聚氨酯泡沫；其中所述氟氯氰菊酯、川楝素、双甲脒、丙酮和聚氨酯微孔泡沫的重量比为1:0.8～6:2～8:10～20:0.1～0.5。
(1RS,3RS 1RS,3RS)-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸-(RS)-α-氰基-4-氟-3-苯氧基苯甲基酯又名氟氯氰菊酯，为粘稠的、部分结晶的琥珀色油状物，有效成分≥90%，无特殊气味，不挥发，难溶于水，微溶于酒精，易溶于醚、酮、甲苯等有机溶剂。该品杀虫高效，对多种鳞目幼虫有很好效果，亦可有效的防治某些地下害虫。以触杀和胃毒作用为主，无内吸及熏蒸作用。杀虫谱广，作用迅速，持效期长。具用一些杀卵活性，并对某些成虫有拒避作用。
川楝素是一种药物，为自川楝树根皮及树皮提出的有效成分。白色结晶粉末，易溶于吡啶、丙酮、乙醇、甲醇，微溶于氯仿、苯，几乎不溶于石油醚及水。作为一种从楝科和苦楝的树枝皮中分离而来的植物源杀虫剂，具有胃毒、触杀和一定的拒食作用。害虫取食和接触川楝素后，可阻断神经中枢传导，破坏中肠组织与各种解毒酶系及呼吸代谢作用，影响消化吸收，丧失对食物的味觉功能，以拒食导致害虫生长发育不正常而死亡。
双甲脒为白色或浅黄色固体，密度1. 128g/cm3（20℃），熔点86℃～88℃。常温下在水中溶解度很低．可溶于二甲苯、丙酮和甲苯等多种有机溶剂。双甲脒系广谱杀螨剂，主要是抑制单胺氧化酶的活性。具有触杀、拒食、驱避作用，也有一定的内吸、熏蒸作用。
由于氟氯氰菊酯、川楝素和双甲脒均溶于丙酮，所以采用丙酮作为溶剂。上述三种药物均具有驱虫的作用，采用氯氰菊酯、川楝素、双甲脒按重量比1:0.8～6：2～8的比例复配，使其驱虫性能提升，三种药物复配具有协同增效的作用。
聚氨酯材料是聚氨基甲酸酯的简称，它是一种高分子材料。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。
聚氨酯泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。 聚氨酯泡有软泡和硬泡两种。软泡为开孔结构，硬泡为闭孔结构。
本发明采用聚氨酯微孔泡沫作为抗白蚁药剂的载体，可以使药效更加持久，不易被外界环境影响，导致有效成分的流失。
在35～45℃下静置8～16小时的目的是为了使抗白蚁药剂可以充分浸入聚氨酯微孔泡沫中。
进一步的，为了提高电缆绝缘材料的抗白蚁性能，氟氯氰菊酯、川楝素、双甲脒和丙酮按重量比1:2～4：4～6:14～16混匀成混合液。
进一步的，氟氯氰菊酯、川楝素、双甲脒、丙酮和聚氨酯微孔泡沫的重量比为1:3:5:15:0.3。
进一步的，搅拌3～4小时。
进一步的，为了提高电缆绝缘材料的抗白蚁性能，在40～42℃下静置。
进一步的，为了提高电缆绝缘材料的抗白蚁性能，静置12～14小时。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种抗白蚁电缆绝缘材料的制备方法。
抗白蚁电缆绝缘材料得制备方法，按以下步骤制备而成：
a、将氟氯氰菊酯、川楝素、双甲脒和丙酮混匀成混合液，搅拌2～5小时，再将聚氨酯微孔泡沫放入混合液中，在35～45℃下静置8～16小时，制得抗白蚁聚氨酯泡沫；其中所述氟氯氰菊酯、川楝素、双甲脒、丙酮和聚氨酯微孔泡沫的重量比为1:0.8～6:2～8:10～20:0.1～0.5
b、将抗白蚁聚氨酯泡沫粘附在护套内外层上，再用护套层包裹绝缘层，制得抗白蚁电缆绝缘材料。
电缆护套层的主要作用是保护电缆不受周围环境影响而得以安全运行；电缆绝缘主要作用是使电缆中的导体与周围环境或相邻导体间相互绝缘。电缆护套层是电缆的最外层。常用的作为护套材料的有黑色高密度聚乙烯材料，选用护套材料专用高密度聚乙烯基础树脂，添加优质碳黑色母及其他相关的加工助剂，混炼造粒而成。优质的炭黑色母含量、碳黑颗粒度、分散度等因素，对光缆耐紫外线辐射老化、耐热老化等长期性能影响巨大。
采用本发明的制备的电缆绝缘材料，对大部分白蚁均具有较好的防治效果。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明制备的抗白蚁电缆绝缘材料，以氟氯氰菊酯、川楝素、双甲脒的复配物作为防白蚁主要成分，再以聚氨酯微孔泡沫为载体进行负载，最后粘附于护套内外层，防止白蚁蛀咬,由于采用聚氨酯微孔泡沫作为载体，具有很好的持久性。
2、本发明制备的抗白蚁电缆绝缘材料，具有很好的对白蚁的驱除效果。
3、本发明制备的抗白蚁电缆绝缘材料，能驱除的白蚁品种更多样化，解决了目前市面上驱除效果单一的问题，降低了成本。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
抗白蚁电缆绝缘材料的制备
称取原料：氟氯氰菊酯1重量份、川楝素3重量份、双甲脒5重量份、丙酮15重量份、聚氨酯微孔泡沫0.3重量份。
制备步骤：a、将1重量份的氟氯氰菊酯、3重量份的川楝素和5重量份的双甲脒溶解到15重量份丙酮中，混匀，用磁力搅拌器搅拌3.5小时，再将0.3重量份聚氨酯微孔泡沫加入到混合液中，加热到41℃，在该温度下，静置13小时，制得抗白蚁聚氨酯泡沫；
b、将抗白蚁聚氨酯泡沫粘附在护套内外层上，再用护套层包裹绝缘层，制得抗白蚁电缆绝缘材料。
测试：采用台湾乳白蚁、黄肢散白蚁、黑胸散白蚁三个白蚁种类分别测试。防白蚁性能参考GB/T2951.38-1986标准，测出电缆绝缘材料的白蚁蛀蚀等级，白蚁蛀蚀等级分为1、2、3、4四个等级，1级表示防白蚁蛀蚀能力最强，4级表示防白蚁蛀蚀能力最弱，测试结果如表1所述。
实施例2
抗白蚁电缆绝缘材料的制备
称取原料：氟氯氰菊酯1重量份、川楝素2重量份、双甲脒4重量份、丙酮14重量份、聚氨酯微孔泡沫0.2重量份。
制备步骤：a、将1重量份的氟氯氰菊酯、2重量份的川楝素和4重量份的双甲脒溶解到14重量份丙酮中，混匀，用磁力搅拌器搅拌3.5小时，再将0.2重量份聚氨酯微孔泡沫加入到混合液中，加热到41℃，在该温度下，静置13小时，制得抗白蚁聚氨酯泡沫；
b、将抗白蚁聚氨酯泡沫粘附在护套内外层上，再用护套层包裹绝缘层，制得抗白蚁电缆绝缘材料。
测试：采用台湾乳白蚁、黄肢散白蚁、黑胸散白蚁三个白蚁种类分别测试。防白蚁性能参考GB/T2951.38-1986标准，测出电缆绝缘材料的白蚁蛀蚀等级，白蚁蛀蚀等级分为1、2、3、4四个等级，1级表示防白蚁蛀蚀能力最强，4级表示防白蚁蛀蚀能力最弱，测试结果如表1所述。
实施例3
抗白蚁电缆绝缘材料的制备
称取原料：氟氯氰菊酯1重量份、川楝素4重量份、双甲脒6重量份、丙酮16重量份、聚氨酯微孔泡沫0.4重量份。
制备步骤：a、将1重量份的氟氯氰菊酯、4重量份的川楝素和6重量份的双甲脒溶解到16重量份丙酮中，混匀，用磁力搅拌器搅拌3.5小时，再将0.4重量份聚氨酯微孔泡沫加入到混合液中，加热到41℃，在该温度下，静置13小时，制得抗白蚁聚氨酯泡沫；
b、将抗白蚁聚氨酯泡沫粘附在护套内外层上，再用护套层包裹绝缘层，制得抗白蚁电缆绝缘材料。
测试：采用台湾乳白蚁、黄肢散白蚁、黑胸散白蚁三个白蚁种类分别测试。防白蚁性能参考GB/T2951.38-1986标准，测出电缆绝缘材料的白蚁蛀蚀等级，白蚁蛀蚀等级分为1、2、3、4四个等级，1级表示防白蚁蛀蚀能力最强，4级表示防白蚁蛀蚀能力最弱，测试结果如表1所述。
实施例4
抗白蚁电缆绝缘材料的制备
称取原料：氟氯氰菊酯1重量份、川楝素0.8重量份、双甲脒2重量份、丙酮10重量份、聚氨酯微孔泡沫0.1重量份。
制备步骤：a、将1重量份的氟氯氰菊酯、0.8重量份的川楝素和2重量份的双甲脒溶解到10重量份丙酮中，混匀，用磁力搅拌器搅拌2小时，再将0.1重量份聚氨酯微孔泡沫加入到混合液中，加热到35℃，在该温度下，静置8小时，制得抗白蚁聚氨酯泡沫；
b、将抗白蚁聚氨酯泡沫粘附在护套内外层上，再用护套层包裹绝缘层，制得抗白蚁电缆绝缘材料。
测试：采用台湾乳白蚁、黄肢散白蚁、黑胸散白蚁三个白蚁种类分别测试。防白蚁性能参考GB/T2951.38-1986标准，测出电缆绝缘材料的白蚁蛀蚀等级，白蚁蛀蚀等级分为1、2、3、4四个等级，1级表示防白蚁蛀蚀能力最强，4级表示防白蚁蛀蚀能力最弱，测试结果如表1所述。
实施例5
抗白蚁电缆绝缘材料的制备
称取原料：氟氯氰菊酯1重量份、川楝素6重量份、双甲脒8重量份、丙酮20重量份、聚氨酯微孔泡沫0.5重量份。
制备步骤：a、将1重量份的氟氯氰菊酯、6重量份的川楝素和8重量份的双甲脒溶解到20重量份丙酮中，混匀，用磁力搅拌器搅拌5小时，再将0.5重量份聚氨酯微孔泡沫加入到混合液中，加热到45℃，在该温度下，静置16小时，制得抗白蚁聚氨酯泡沫；
b、将抗白蚁聚氨酯泡沫粘附在护套内外层上，再用护套层包裹绝缘层，制得抗白蚁电缆绝缘材料。
测试：采用台湾乳白蚁、黄肢散白蚁、黑胸散白蚁三个白蚁种类分别测试。防白蚁性能参考GB/T2951.38-1986标准，测出电缆绝缘材料的白蚁蛀蚀等级，白蚁蛀蚀等级分为1、2、3、4四个等级，1级表示防白蚁蛀蚀能力最强，4级表示防白蚁蛀蚀能力最弱，测试结果如表1所述。
对比例1
抗白蚁电缆绝缘材料的制备
称取原料：氟氯氰菊酯1重量份、丙酮20重量份、聚氨酯微孔泡沫0.5重量份。
制备步骤：a、将1重量份的氟氯氰菊酯、溶解到20重量份丙酮中，混匀，用磁力搅拌器搅拌5小时，再将0.5重量份聚氨酯微孔泡沫加入到混合液中，加热到45℃，在该温度下，静置16小时，制得抗白蚁聚氨酯泡沫；
b、将抗白蚁聚氨酯泡沫粘附在护套内外层上，再用护套层包裹绝缘层，制得抗白蚁电缆绝缘材料。
测试：采用台湾乳白蚁、黄肢散白蚁、黑胸散白蚁三个白蚁种类分别测试。防白蚁性能参考GB/T2951.38-1986标准，测出电缆绝缘材料的白蚁蛀蚀等级，白蚁蛀蚀等级分为1、2、3、4四个等级，1级表示防白蚁蛀蚀能力最强，4级表示防白蚁蛀蚀能力最弱，测试结果如表1所述。
对比例2
抗白蚁电缆绝缘材料的制备
称取原料：氟氯氰菊酯1重量份、川楝素6重量份、双甲脒8重量份、丙酮20重量份。
将1重量份的氟氯氰菊酯、6重量份的川楝素和8重量份的双甲脒溶解到20重量份丙酮中，粘附在护套内外层上，再用护套层包裹绝缘层，制得抗白蚁电缆绝缘材料。
测试：采用台湾乳白蚁、黄肢散白蚁、黑胸散白蚁三个白蚁种类分别测试。防白蚁性能参考GB/T2951.38-1986标准，测出电缆绝缘材料的白蚁蛀蚀等级，白蚁蛀蚀等级分为1、2、3、4四个等级，1级表示防白蚁蛀蚀能力最强，4级表示防白蚁蛀蚀能力最弱，测试结果如表1所述。
表1：电缆线使用1年后的防白蚁蛀蚀等级
样品 台湾乳白蚁 黄肢散白蚁 黑胸散白蚁 实施例1 1级 1级 1级 实施例2 1级 1级 2级 实施例3 1级 1级 1级 实施例4 1级 2级 1级 实施例5 1级 2级 2级 对比例1 3级 3级 3级 对比例2 4级 4级 4级