CN108117748A - 一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂30~50份、聚氨酯树脂20~30份、聚丙烯树脂15~22份、硅胶10~18份、增强材料2~6份、填充料8~15份、阻燃剂1~5份、偶联剂1~3份、铜抑制剂0.2~0.5份、抗氧剂1.5~2.5份。本发明提出的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,其具有最佳的耐高低温性能,极佳的机械性能和耐磨性,良好的阻燃效果、绝缘性、耐腐蚀及抗老化作用,其制备方法简单,制备条件温和,设备投资小,成本低,所得电缆料用于电动汽车充电系统,安全性高,能有效的延长电线电缆的使用寿命,值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域,尤其涉及一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的飞速发展和人们生活水平的不断提高,人们对汽车的使用量急剧增加,汽车成为人们出行最主要的交通工具,从而导致汽车尾气的排放量也急剧增多,全球变暖问题不断加剧。随着科学技术的不断进步和人们环保意识的不断增强,近年来,节能环保的电动汽车的开发和使用成为了热点。电动汽车以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,不使用传统的汽油、柴油为燃料,对环境友好。随着电动汽车应用的越来越广泛,电动汽车充电系统的分布面积也越来越广,电动汽车充电系统用电缆被安置在电动汽车充电系统的充电桩上,大部分长期在室外使用,受日晒、雨淋、冰冻等多种不利环境的影响,并且在使用过程中,经常被拖拽、弯曲、压碾,从而造成不同程度的机械损伤,普通电缆用于电动汽车充电系统性能不佳,使用寿命短,且存在一定的安全隐患。因此,电动汽车充电系统用电缆的开发成为了电缆行业急需解决的问题,其前景广阔。专利申请号为201510685787.4公开了一种新能源电动汽车充电桩电缆用环保TPE材料及其制备方法,所得电缆料具有耐老化及阻燃的特点,但耐高低温性能一般。基于上述问题,本发明提出了一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料及其制备方法。
一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂30~50份、聚氨酯树脂20~30份、聚丙烯树脂15~22份、硅胶10~18份、增强材料2~6份、填充料8~15份、阻燃剂1~5份、偶联剂1~3份、铜抑制剂0.2~0.5份、抗氧剂1.5~2.5份。
优选的,所述的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂35~45份、聚氨酯树脂22~28份、聚丙烯树脂18~20份、硅胶12~16份、增强材料3~5份、填充料10~14份、阻燃剂2~4份、偶联剂1.5~2.5份、铜抑制剂0.3~0.4份、抗氧剂1.8~2.2份。
优选的,所述的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂40份、聚氨酯树脂25份、聚丙烯树脂19份、硅胶14份、增强材料4份、填充料12份、阻燃剂3份、偶联剂2份、铜抑制剂0.3份、抗氧剂2份。
优选的,所述聚丙烯树脂为挤出级聚丙烯树脂。
优选的,所述增强材料为玻璃纤维、碳纤维和聚芳酰胺纤维中的一种或任意组合。
优选的,所述填充料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、二氧化硅和二氧化钼中的一种或任意组合。
本发明还提出了一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的增强材料、填充料和碳黑加入到球磨机中,充分研磨混合后得粒径为0.1~20μm的混合添加剂A;
S2、将所述比重的聚醚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂和聚丙烯树脂加入到树脂软化罐中,高温180~220℃,加热1~2h,完成加热后,降温至120~150℃,加入所述比重的偶联剂和硅胶,以400~600r/min的转速,搅拌混合10~20min,得混合树脂料B;
S3、将步骤S1中所得的混合添加剂A加入到步骤S2中所得的混合树脂料B中,在140~160℃下,以550~800r/min的转速,混合搅拌10~20min,混合均匀,得混合料C;
S4、将所述比重的阻燃剂、铜抑制剂和抗氧剂加入到步骤S3中所得的混合料C中,保持步骤S3中的转速不变,在78~90℃的温度下,搅拌5~10min,混合均匀,得混合料D;
S5、将步骤S4中所得的混合料D通过挤出机挤出,待自然冷却至室温后,切片制粒即得电动汽车充电系统用耐高低温电缆料。
本发明提出的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,其具有最佳的耐高低温性能,可长期在-125℃~170℃的温度下工作,具有良好的阻燃效果、绝缘性、耐腐蚀及抗老化作用,配方中采用具有优良的机械性能、电绝缘性能、耐高低温及耐磨性能的聚醚酰亚胺树脂为主要原料,通过加入增强材料及填充料对其进行增强改性,从而使制得的电缆料还具有极佳的机械性能和耐磨性,本发明还提出了一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料的制备方法,通过科学配比,将所用原料依次混合熔融后,挤出造粒即得,其制备方法简单,制备条件温和,设备投资小,成本低,所得电缆料用于电动汽车充电系统,安全性高,能有效的延长电线电缆的使用寿命,值得推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂42份、聚氨酯树脂28份、挤出级聚丙烯树脂20份、硅胶12份、碳纤维和聚芳酰胺纤维的组合物4份、碳酸钙和二氧化硅的组合物10份、阻燃剂4份、偶联剂2份、铜抑制剂0.4份、抗氧剂2份。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的碳纤维和聚芳酰胺纤维的组合物、碳酸钙和二氧化硅的组合物和碳黑加入到球磨机中,充分研磨混合后得粒径为10μm的混合添加剂A;
S2、将所述比重的聚醚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂和挤出级聚丙烯树脂加入到树脂软化罐中,高温200℃,加热1.5h,完成加热后,降温至140℃,加入所述比重的偶联剂和硅胶,以500r/min的转速,搅拌混合15min,得混合树脂料B;
S3、将步骤S1中所得的混合添加剂A加入到步骤S2中所得的混合树脂料B中,在140℃下,以600r/min的转速,混合搅拌18min,混合均匀,得混合料C;
S4、将所述比重的阻燃剂、铜抑制剂和抗氧剂加入到步骤S3中所得的混合料C中,保持步骤S3中的转速不变,在80℃的温度下,搅拌9min,混合均匀,得混合料D;
S5、将步骤S4中所得的混合料D通过挤出机挤出,待自然冷却至室温后,切片制粒即得电动汽车充电系统用耐高低温电缆料。
实施例二
本发明提出的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂45份、聚氨酯树脂25份、挤出级聚丙烯树脂18份、硅胶15份、玻璃纤维和聚芳酰胺纤维的组合物3份、高岭土和碳酸钙的组合物8份、阻燃剂3份、偶联剂3份、铜抑制剂0.2份、抗氧剂1.8份。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的玻璃纤维和聚芳酰胺纤维的组合物、高岭土和碳酸钙的组合物和碳黑加入到球磨机中,充分研磨混合后得粒径为1μm的混合添加剂A;
S2、将所述比重的聚醚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂和挤出级聚丙烯树脂加入到树脂软化罐中,高温180℃,加热2h,完成加热后,降温至130℃,加入所述比重的偶联剂和硅胶,以400r/min的转速,搅拌混合20min,得混合树脂料B;
S3、将步骤S1中所得的混合添加剂A加入到步骤S2中所得的混合树脂料B中,在160℃下,以700r/min的转速,混合搅拌15min,混合均匀,得混合料C;
S4、将所述比重的阻燃剂、铜抑制剂和抗氧剂加入到步骤S3中所得的混合料C中,保持步骤S3中的转速不变,在90℃的温度下,搅拌5min,混合均匀,得混合料D;
S5、将步骤S4中所得的混合料D通过挤出机挤出,待自然冷却至室温后,切片制粒即得电动汽车充电系统用耐高低温电缆料。
实施例三
本发明提出的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂50份、聚氨酯树脂20份、挤出级聚丙烯树脂22份、硅胶18份、玻璃纤维和碳纤维的组合物2份、滑石粉和二氧化硅的组合物15份、阻燃剂1份、偶联剂1份、铜抑制剂0.5份、抗氧剂1.5份。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的玻璃纤维和碳纤维的组合物、滑石粉和二氧化硅的组合物和碳黑加入到球磨机中,充分研磨混合后得粒径为20μm的混合添加剂A;
S2、将所述比重的聚醚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂和挤出级聚丙烯树脂加入到树脂软化罐中,高温210℃,加热1.2h,完成加热后,降温至120℃,加入所述比重的偶联剂和硅胶,以600r/min的转速,搅拌混合10min,得混合树脂料B;
S3、将步骤S1中所得的混合添加剂A加入到步骤S2中所得的混合树脂料B中,在145℃下,以800r/min的转速,混合搅拌10min,混合均匀,得混合料C;
S4、将所述比重的阻燃剂、铜抑制剂和抗氧剂加入到步骤S3中所得的混合料C中,保持步骤S3中的转速不变,在82℃的温度下,搅拌8min,混合均匀,得混合料D;
S5、将步骤S4中所得的混合料D通过挤出机挤出,待自然冷却至室温后,切片制粒即得电动汽车充电系统用耐高低温电缆料。
实施例四
本发明提出的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂40份、聚氨酯树脂30份、挤出级聚丙烯树脂15份、硅胶10份、玻璃纤维和聚芳酰胺纤维的组合物5份、滑石粉和碳酸钙的组合物12份、阻燃剂2份、偶联剂1份、铜抑制剂0.3份、抗氧剂2.5份。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的玻璃纤维和聚芳酰胺纤维的组合物、滑石粉和碳酸钙的组合物和碳黑加入到球磨机中,充分研磨混合后得粒径为0.1μm的混合添加剂A;
S2、将所述比重的聚醚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂和挤出级聚丙烯树脂加入到树脂软化罐中,高温190℃,加热1.8h,完成加热后,降温至150℃,加入所述比重的偶联剂和硅胶,以450r/min的转速,搅拌混合18min,得混合树脂料B;
S3、将步骤S1中所得的混合添加剂A加入到步骤S2中所得的混合树脂料B中,在150℃下,以550r/min的转速,混合搅拌20min,混合均匀,得混合料C;
S4、将所述比重的阻燃剂、铜抑制剂和抗氧剂加入到步骤S3中所得的混合料C中,保持步骤S3中的转速不变,在86℃的温度下,搅拌6min,混合均匀,得混合料D;
S5、将步骤S4中所得的混合料D通过挤出机挤出,待自然冷却至室温后,切片制粒即得电动汽车充电系统用耐高低温电缆料。
实施例五
本发明提出的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂45份、聚氨酯树脂24份、挤出级聚丙烯树脂16份、硅胶14份、碳纤维和聚芳酰胺纤维的组合物4份、二氧化硅和二氧化钼的组合物10份、阻燃剂5份、偶联剂3份、铜抑制剂0.4份、抗氧剂2.2份。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的碳纤维和聚芳酰胺纤维的组合物、二氧化硅和二氧化钼的组合物和碳黑加入到球磨机中,充分研磨混合后得粒径为5μm的混合添加剂A;
S2、将所述比重的聚醚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂和挤出级聚丙烯树脂加入到树脂软化罐中,高温220℃,加热1h,完成加热后,降温至130℃,加入所述比重的偶联剂和硅胶,以550r/min的转速,搅拌混合12min,得混合树脂料B;
S3、将步骤S1中所得的混合添加剂A加入到步骤S2中所得的混合树脂料B中,在155℃下,以750r/min的转速,混合搅拌12min,混合均匀,得混合料C;
S4、将所述比重的阻燃剂、铜抑制剂和抗氧剂加入到步骤S3中所得的混合料C中,保持步骤S3中的转速不变,在78℃的温度下,搅拌10min,混合均匀,得混合料D;
S5、将步骤S4中所得的混合料D通过挤出机挤出,待自然冷却至室温后,切片制粒即得电动汽车充电系统用耐高低温电缆料。
利用高低温试验箱在-40℃~150℃的温度范围内,在高、低温循环变化的情况下,分别对本发明实施例一~五中制备的电动汽车充电系统用耐高低温电缆料进行高低温性能测试,得出如下结果:
实施例 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 |
拉伸强度(MPa) | 11.5 | 11.4 | 10.9 | 12.3 | 10.7 |
断裂伸长率(%) | 303 | 279 | 291 | 297 | 309 |
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,其特征在于,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂30~50份、聚氨酯树脂20~30份、聚丙烯树脂15~22份、硅胶10~18份、增强材料2~6份、填充料8~15份、阻燃剂1~5份、偶联剂1~3份、铜抑制剂0.2~0.5份、抗氧剂1.5~2.5份。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,其特征在于,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂35~45份、聚氨酯树脂22~28份、聚丙烯树脂18~20份、硅胶12~16份、增强材料3~5份、填充料10~14份、阻燃剂2~4份、偶联剂1.5~2.5份、铜抑制剂0.3~0.4份、抗氧剂1.8~2.2份。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,其特征在于,包括以下重量份的原料:聚醚酰亚胺树脂40份、聚氨酯树脂25份、聚丙烯树脂19份、硅胶14份、增强材料4份、填充料12份、阻燃剂3份、偶联剂2份、铜抑制剂0.3份、抗氧剂2份。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,其特征在于,所述聚丙烯树脂为挤出级聚丙烯树脂。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,其特征在于,所述增强材料为玻璃纤维、碳纤维和聚芳酰胺纤维中的一种或任意组合。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料,其特征在于,所述填充料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、二氧化硅和二氧化钼中的一种或任意组合。
7.一种电动汽车充电系统用耐高低温电缆料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将所述比重的增强材料、填充料和碳黑加入到球磨机中,充分研磨混合后得粒径为0.1~20μm的混合添加剂A;
S2、将所述比重的聚醚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂和聚丙烯树脂加入到树脂软化罐中,高温180~220℃,加热1~2h,完成加热后,降温至120~150℃,加入所述比重的偶联剂和硅胶,以400~600r/min的转速,搅拌混合10~20min,得混合树脂料B;
S3、将步骤S1中所得的混合添加剂A加入到步骤S2中所得的混合树脂料B中,在140~160℃下,以550~800r/min的转速,混合搅拌10~20min,混合均匀,得混合料C;
S4、将所述比重的阻燃剂、铜抑制剂和抗氧剂加入到步骤S3中所得的混合料C中,保持步骤S3中的转速不变,在78~90℃的温度下,搅拌5~10min,混合均匀,得混合料D;
S5、将步骤S4中所得的混合料D通过挤出机挤出,待自然冷却至室温后,切片制粒即得电动汽车充电系统用耐高低温电缆料。
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