CN109265838A - 一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶及其制备方法 - Google Patents

一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电缆用绝缘橡胶的技术领域，特别是涉及一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶及其制备方法，其制作出的产品可以提高质量性能，延长使用寿命，减少安全隐患；是由三元乙丙橡胶EPDM J‑4045、弹性体DF810、纳米ZnO、交联剂DCP、TAIC、硫磺S、石蜡油、纳米钙、活性陶土、防老剂MB、防老剂RD、粗石蜡和低分子蜡经过初步混合、整体混合、密炼、开炼、过滤、硫化、打包和分切制得。

Description

一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆用绝缘橡胶的技术领域，特别是涉及一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶及其制备方法。
背景技术
众所周知，随着国家最近几年对新能源汽车的大力推广，市场上新能源电动汽车保有量也不低且每年都在增加，为了能过缩短充电时间，充电电流越来越大，对充电桩电缆提出的材料要求也越来越严苛。
三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，是乙丙橡胶的一种，以EPDM表示，因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，可广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆保护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件等领域。
三元乙丙橡胶以耐高低温、电性能优异、机械性能好、柔软度好、成本低等优势在充电桩电缆制品中正在被应用，由于充电电缆采用大电流充电，电缆发热量比较大，材料耐温要求都要达到125℃，甚至苛刻的要150℃，而且还要柔软，便于使用。
现有的普通的三元乙丙橡胶的拉伸强度和撕裂强度都较低，很难满足充电桩电缆来回弯曲使用，必须采用配方合理的配比才能达到此要求。
目前充电桩电缆大多数绝缘采用热塑性材料，如TPE、PVC等材料，由于材料本身限制，很难满足目前大电流充电，往往疲劳寿命大大降低，甚至短路，因此热塑性材料在使用过程中很容易出现质量问题，进而给新能源汽车在充电过程中带来了安全隐患。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种可以提高质量性能，延长使用寿命，减少安全隐患的充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶及其制备方法。
本发明的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶及其制备方法，是由三元乙丙橡胶EPDM J-4045、弹性体DF810、纳米ZnO、交联剂DCP、TAIC、硫磺S、石蜡油、纳米钙、活性陶土、防老剂MB、防老剂RD、粗石蜡和低分子蜡经过初步混合、整体混合、密炼、开炼、过滤、硫化、打包和分切制得。
本发明的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶，是由以下重量份数的原料制成：三元乙丙橡胶EPDM J-4045，100份；弹性体DF810，50-70份；纳米ZnO，6-9份；交联剂DCP，3-5份；TAIC，1-2份；硫磺S，0.4-0.8份；石蜡油，20-40份；纳米钙，100-130份；活性陶土，100-120份；防老剂MB，0.8-2份；防老剂RD，1.5-3.0份；粗石蜡,4-7份；低分子蜡，1-3份。
本发明的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶，优选的，是由以下重量份数的原料制成：三元乙丙橡胶EPDM J-4045，100份；弹性体DF810，57.1份；纳米ZnO，6.9份；交联剂DCP，4.3份；TAIC，1.7份；硫磺S，0.6份；石蜡油，31.4份；纳米钙，114.3份；活性陶土，114份；防老剂MB，1.1份；防老剂RD，2.3份；粗石蜡,5.7份；低分子蜡，1.7份。
本发明的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶，其制备方法包括以下步骤：
(1)初步混合：将三元乙丙橡胶EPDM J-4045、弹性体DF810、纳米ZnO和交联剂DCP在90℃下进行初步混合；
(2)整体混合：将TAIC、硫磺S、石蜡油、纳米钙、活性陶土、防老剂MB、防老剂RD、粗石蜡和低分子蜡按照比例加入初步混合后的物料中在常温下进行整体混合；
(3)密炼：将混合均匀的原料投入密混机中，在一定的密炼温度下先低速搅拌2min，再高速搅拌3min；
(4)开炼：将密炼后的原料移入开炼机中进行开炼10min；
(5)过滤：待开炼处理后的原料成卷后，将其移入过滤机中进行过滤；
(6)硫化：将过滤后的原料再次加入开炼机中处理，同时进行硫化处理；
(7)打包：将处理后的原料通过双螺杆挤压机挤出，并进行打包；
(8)分切：将打包后的原料切片，待其冷却后即为成品。
本发明的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶的制备方法，所述步骤(2)中的密炼温度＜100℃。
本发明的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶的制备方法，所述步骤(5)中的硫化处理采用过氧化物和硫磺共硫化。
本发明的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶的制备方法，所述过氧化物包括二酰基过氧化物或二烷基过氧缩酮或叔烷基过氧酸酯或烷基氢过氧化物或二烷基过氧化物。
与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明采用加入DF810提高三元乙丙橡胶的撕裂性能和抗拉强度，采用过氧化物和硫磺共硫化，不仅保持三元乙丙橡胶的耐老化性能，也大大提高了断裂伸长率。
采用本发明制作出的产品可获得良好的材料性能，拉伸强度大于8.5Mpa，拉断伸长率大于580％，撕裂7N/mm，耐高温可达到135℃以上，耐低温-45℃，还有很好的柔软度，绝缘电阻可达到1016级，且该绝缘为本色，染色比较方便，生产过程中挤出等工艺操作稳定，从而能够很好满足制品对大流充电所带来高温的要求，完全可以达到充电桩电缆的特殊使用环境，而且价格便宜。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
将三元乙丙橡胶EPDM J-4045，100份；弹性体DF810，50份；纳米ZnO，6份；交联剂DCP，3份在90℃下进行初步混合，再与TAIC，1份；硫磺S，0.4份；石蜡油，20份；纳米钙，100份；活性陶土，100份；防老剂MB，0.8份；防老剂RD，1.5份；粗石蜡,4份；低分子蜡，1份，按照比例混合均匀，将混合均匀的原料投入密混机中，在＜100℃的密炼温度下先低速搅拌2min，再高速搅拌3min，将密炼后的原料移入开炼机中进行开炼10min，待开炼处理后的原料成卷后，将其移入过滤机中进行过滤，将过滤后的原料再次加入开炼机中处理，同时采用过氧化物和硫磺共硫化处理，将处理后的原料通过双螺杆挤压机挤出，并进行打包，并将打包后的原料切片，待其冷却后即为成品。
本实施例制作出的充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶的性能检测如下：
拉伸强度：＞8.5Mpa；
拉断伸长率：＞580％；
撕裂：7N/mm；
耐高低温性能：良好；
柔软度：良好；
绝缘电阻：1016级；
电气性能：优异。
实施例2
将三元乙丙橡胶EPDM J-4045，100份；弹性体DF810，57.1份；纳米ZnO，6.9份；交联剂DCP，4.3份在90℃下进行初步混合，再与TAIC，1.7份；硫磺S，0.6份；石蜡油，31.4份；纳米钙，114.3份；活性陶土，114份；防老剂MB，1.1份；防老剂RD，2.3份；粗石蜡,5.7份；低分子蜡，1.7份，按照比例混合均匀，将混合均匀的原料投入密混机中，在＜100℃的密炼温度下先低速搅拌2min，再高速搅拌3min，将密炼后的原料移入开炼机中进行开炼10min，待开炼处理后的原料成卷后，将其移入过滤机中进行过滤，将过滤后的原料再次加入开炼机中处理，同时采用过氧化物和硫磺共硫化处理，将处理后的原料通过双螺杆挤压机挤出，并进行打包，并将打包后的原料切片，待其冷却后即为成品。
本实施例制作出的充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶的性能检测如下：
拉伸强度：＞7.2Mpa；
拉断伸长率：＞520％；
撕裂：7N/mm；
耐高低温性能：较好；
柔软度：良好；
绝缘电阻：1015级；
电气性能：优异。
实施例3
将三元乙丙橡胶EPDM J-4045，100份；弹性体DF810，70份；纳米ZnO，9份；交联剂DCP，5份在90℃下进行初步混合，再与TAIC，2份；硫磺S，0.8份；石蜡油，40份；纳米钙，130份；活性陶土，120份；防老剂MB，2份；防老剂RD，3.0份；粗石蜡,7份；低分子蜡，3份，按照比例混合均匀，将混合均匀的原料投入密混机中，在＜100℃的密炼温度下先低速搅拌2min，再高速搅拌3min，将密炼后的原料移入开炼机中进行开炼10min，待开炼处理后的原料成卷后，将其移入过滤机中进行过滤，将过滤后的原料再次加入开炼机中处理，同时采用过氧化物和硫磺共硫化处理，将处理后的原料通过双螺杆挤压机挤出，并进行打包，并将打包后的原料切片，待其冷却后即为成品。
本实施例制作出的充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶的性能检测如下：
拉伸强度：＞7.9Mpa；
拉断伸长率：＞540％；
撕裂：7N/mm；
耐高低温性能：较好；
柔软度：较好；
绝缘电阻：1015级；
电气性能：优异。
综上所述，本发明的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶，优选的原料组成为：三元乙丙橡胶EPDM J-4045，100份；弹性体DF810，57.1份；纳米ZnO，6.9份；交联剂DCP，4.3份；TAIC，1.7份；硫磺S，0.6份；石蜡油，31.4份；纳米钙，114.3份；活性陶土，114份；防老剂MB，1.1份；防老剂RD，2.3份；粗石蜡,5.7份；低分子蜡，1.7份。
本发明一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶的制备方法，其中主要原材来源为：
本发明生产出的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶为本色，染色比较方便，完全可以达到充电桩电缆的特殊使用环境，而且价格便宜大大提高了充电桩电缆的安全性能。
本发明采用加入DF810(日本三井)提高三元乙丙橡胶的撕裂性能和抗拉强度，采用过氧化物和硫磺共硫化，不仅保持三元乙丙橡胶的耐老化性能，也大大提高了断裂伸长率。
采用本发明优选的原料组成制作出的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙橡胶绝缘，可获得良好的材料性能，拉伸强度大于8.5Mpa，拉断伸长率大于580％，撕裂7N/mm，耐高温可达到135℃以上，耐低温-45℃，还有很好的柔软度，绝缘电阻可达到1016级，挤出等工艺操作稳定，从而能够很好满足制品对大流充电所带了高温的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶及其制备方法，其特征在于，是由三元乙丙橡胶EPDM J-4045、弹性体DF810、纳米ZnO、交联剂DCP、TAIC、硫磺S、石蜡油、纳米钙、活性陶土、防老剂MB、防老剂RD、粗石蜡和低分子蜡经过初步混合、整体混合、密炼、开炼、过滤、硫化、打包和分切制得。
2.如权利要求1所述的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶，其特征在于，是由以下重量份数的原料制成：三元乙丙橡胶EPDM J-4045，100份；弹性体DF810，50-70份；纳米ZnO，6-9份；交联剂DCP，3-5份；TAIC，1-2份；硫磺S，0.4-0.8份；石蜡油，20-40份；纳米钙，100-130份；活性陶土，100-120份；防老剂MB，0.8-2份；防老剂RD，1.5-3.0份；粗石蜡,4-7份；低分子蜡，1-3份。
3.如权利要求1所述的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶，其特征在于，优选的，是由以下重量份数的原料制成：三元乙丙橡胶EPDM J-4045，100份；弹性体DF810，57.1份；纳米ZnO，6.9份；交联剂DCP，4.3份；TAIC，1.7份；硫磺S，0.6份；石蜡油，31.4份；纳米钙，114.3份；活性陶土，114份；防老剂MB，1.1份；防老剂RD，2.3份；粗石蜡,5.7份；低分子蜡，1.7份。
4.如权利要求2或3所述的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
(1)初步混合：将三元乙丙橡胶EPDM J-4045、弹性体DF810、纳米ZnO和交联剂DCP在90℃下进行初步混合；
(2)整体混合：将TAIC、硫磺S、石蜡油、纳米钙、活性陶土、防老剂MB、防老剂RD、粗石蜡和低分子蜡按照比例加入初步混合后的物料中在常温下进行整体混合；
(3)密炼：将混合均匀的原料投入密混机中，在一定的密炼温度下先低速搅拌2min，再高速搅拌3min；
(4)开炼：将密炼后的原料移入开炼机中进行开炼10min；
(5)过滤：待开炼处理后的原料成卷后，将其移入过滤机中进行过滤；
(6)硫化：将过滤后的原料再次加入开炼机中处理，同时进行硫化处理；
(7)打包：将处理后的原料通过双螺杆挤压机挤出，并进行打包；
(8)分切：将打包后的原料切片，待其冷却后即为成品。
5.如权利要求4所述的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的密炼温度＜100℃。
6.如权利要求4所述的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的硫化处理采用过氧化物和硫磺共硫化。
7.如权利要求6所述的一种充电桩电缆专用抗撕裂三元乙丙绝缘橡胶的制备方法，其特征在于，所述过氧化物包括二酰基过氧化物或二烷基过氧缩酮或叔烷基过氧酸酯或烷基氢过氧化物或二烷基过氧化物。
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