CN109575608A - 一种新能源汽车用高温防爆信号缆 - Google Patents

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Abstract

一种新能源汽车用高温防爆信号缆，包括中心导体和特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层；中心导体为通过交叉正规绞合所形成的退火裸铜或镀锡绞合导体；中心导体的外周紧密包覆有特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层。本发明不但满足耐高温、超柔软等性能要求，而且电缆耐受火焰直接冲击后，电缆表面能转变为陶瓷状壳体，该壳体可以起到很好地阻燃、耐火、隔火及防火的作用，有效保护了线路的畅通，使其信号传输不受影响，信号能够迅速、准确的传达，使车内人员及时做出反应，保障了人身安全。

Description

一种新能源汽车用高温防爆信号缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种新能源汽车用高温防爆信号缆。
背景技术
新能源汽车（如纯电动汽车、混合动力汽车等）负载运行时，在车辆起动、制动、加速和减速时，车辆的工作电压、电流以及频率均会发生急剧变化。此时线缆承受的载流非常大，并在短时间内产生大量的热，有可能伴随着电路老化或者其他原因，导致车辆起火，特别是电池部位的起火，轻则损坏车辆，重则导致人身伤害，甚至危及乘客生命安全。
因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。
发明内容
本发明目的是提供一种新能源汽车用高温防爆信号缆。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种新能源汽车用高温防爆信号缆，包括中心导体和特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层；
所述中心导体为通过交叉正规绞合所形成的退火裸铜或镀锡绞合导体；所述中心导体的外周紧密包覆有所述特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层；
所述特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层由特种耐高温硅橡胶陶瓷材料制成；
所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的原料包括以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 3~15份；
甲基乙烯基硅橡胶 5~25份；
苯乙烯基甲基硅橡胶 10~30份；
二氧化硅 2.5~5份；
氧化铝 3.5~7份；
硬脂酸锌 1~3.5份；
阻燃剂 2~6份；
防火剂 3~6份；
玻璃粉 1.5~5份；
陶瓷粉 2.5~7份；
其余添加剂 3~15份；
其中，玻璃粉和陶瓷粉的重量比为3.5:5.8。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，当信号缆受到火焰直接冲击后，线缆表面能迅速且致密地转变为陶瓷状壳体，该壳体可以起到很好地阻燃、耐火、隔火及防火的作用。
其余添加剂可为二氧化硅、氧化锆，其作用为填充剂。
2、上述方案中，所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的原料优选以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 5~12份；
甲基乙烯基硅橡胶 6~23份；
苯乙烯基甲基硅橡胶 12~27份；
二氧化硅 3~4.5份；
氧化铝 3.8~6.8份；
硬脂酸锌 1.2~3.3份；
阻燃剂 2.5~5.5份；
防火剂 3.4~5.6份；
玻璃粉 1.7~4.8份；
陶瓷粉 2.6~6.7份；
其余添加剂 4~14份。
3、上述方案中，所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的原料中还包括硫化剂，该硫化剂采用双二四硫化剂，该双二四硫化剂的重量份为所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的0.5~4%；
所述双二四硫化剂的原料包括以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 3~10份；
乙丙橡胶 2.5~5份；
DCBP 0.5~1.5份；
氧化锆 0.5~1.2份；
硬脂酸锌 0.75~1.5份。
所述DCBP为2,4-二氯过氧化苯甲酰。
4、上述方案中，所述双二四硫化剂的原料优选以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 4.2~9.5份；
乙丙橡胶 2.8~4.8份；
DCBP 0.65~1.42份；
氧化锆 0.53~1.16份；
硬脂酸锌 0.78~1.3份。
5、上述方案中，所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的制备方法包括：
首先，将所述双二四硫化剂以外的其它组分进行混炼，混炼的温度保持在60~180℃，直至各组分完全混合；
静置1~2分钟后，加入所述双二四硫化剂，然后继续混炼至少5min，直至混炼均匀，混炼的温度保持在5~40℃。
通过上述工艺得到的特种耐高温硅橡胶陶瓷材料，在正常使用时具有更好的耐温性、柔软性及抗拉伸性等物理特性，在遇火时，可在更短时间内形成陶瓷状壳体，具有更好的阻燃、耐火、隔火及防火效果，且振动、喷水不会影响电缆的信号传输。
6、上述方案中，所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料在20°C时的密度指标小于或等于1.35g/cm，能有效降低电缆的重量，在20℃时的邵氏硬度小于或等于77度（≥77HA）；另外，材料在老化前的拉伸强度大于或等于8Mpa，断裂伸长率大于或等于300%；同时，其体积电阻系数大于或等于1015Ω.mm，耐火性满足950℃的耐火试验。并且，在带喷水耐火试验和带机械振动耐火试验中，均不影响信号传输。
本发明的工作原理及优点如下：
本发明一种新能源汽车用高温防爆信号缆，包括中心导体和特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层；中心导体为通过交叉正规绞合所形成的退火裸铜或镀锡绞合导体；中心导体的外周紧密包覆有特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层。
相比现有技术而言，本发明不但满足耐高温、超柔软等性能要求，而且电缆耐受火焰直接冲击后，电缆表面能转变为陶瓷状壳体，该壳体可以起到很好地阻燃、耐火、隔火及防火的作用，有效保护了线路的畅通，使其信号传输不受影响，信号能够迅速、准确的传达，使车内人员及时做出反应，保障了人身安全。
其中，电缆耐受火焰直接冲击时对应的最大侵蚀温度为950±40℃；
电缆耐受火焰直接冲击对应的侵蚀温度为950±40℃后施加机械振动，电缆的信号传输不受影响；
电缆耐受火焰直接冲击对应的侵蚀温度为650±40℃后直接喷水来模拟自动喷淋的条件下，电缆的信号传输不受影响。
解决了汽车内，特别是电池等部位着火的情况下，信号无法迅速、准确的传输问题，保障了人身安全。
附图说明
附图1为本发明实施例的剖面结构示意图。
以上附图中：1、中心导体；2、特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：如图1所示，一种新能源汽车用高温防爆信号缆，包括中心导体1和特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层2；
所述中心导体1为通过交叉正规绞合所形成的退火裸铜或镀锡绞合导体，为符合GB/T3956要求的第6类退火导体；所述中心导体1的外周紧密包覆有所述特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层2。
所述特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层2由特种耐高温硅橡胶陶瓷材料制成；
所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的原料包括以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 3~15份；
甲基乙烯基硅橡胶 5~25份；
苯乙烯基甲基硅橡胶 10~30份；
二氧化硅 2.5~5份；
氧化铝 3.5~7份；
硬脂酸锌 1~3.5份；
阻燃剂 2~6份；
防火剂 3~6份；
玻璃粉 1.5~5份；
陶瓷粉 2.5~7份；
其余添加剂 3~15份；
其中，玻璃粉和陶瓷粉的重量比为3.5:5.8。
借此设计，当信号缆受到火焰直接冲击后，线缆表面能迅速且致密地转变为陶瓷状壳体，该壳体可以起到很好地阻燃、耐火、隔火及防火的作用。
其余添加剂可为二氧化硅、氧化锆，其作用为填充剂。
所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料优选以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 5~12份；
甲基乙烯基硅橡胶 6~23份；
苯乙烯基甲基硅橡胶 12~27份；
二氧化硅 3~4.5份；
氧化铝 3.8~6.8份；
硬脂酸锌 1.2~3.3份；
阻燃剂 2.5~5.5份；
防火剂 3.4~5.6份；
玻璃粉 1.7~4.8份；
陶瓷粉 2.6~6.7份；
其余添加剂 4~14份。
更优的，所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的原料包括以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 10.5份；
甲基乙烯基硅橡胶 19份；
苯乙烯基甲基硅橡胶 23份；
二氧化硅 3.5份；
氧化铝 5.7份；
硬脂酸锌 3.1份；
阻燃剂 4.6份；
防火剂 3.8份；
玻璃粉 4.2份；
陶瓷粉 7份；
其余添加剂 9.2份。
其中，所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的原料中还包括硫化剂，该硫化剂采用双二四硫化剂，该双二四硫化剂的重量份为所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的0.5~4%；
所述双二四硫化剂的原料包括以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 3~10份；
乙丙橡胶 2.5~5份；
DCBP 0.5~1.5份；
氧化锆 0.5~1.2份；
硬脂酸锌 0.75~1.5份。
所述DCBP为2,4-二氯过氧化苯甲酰。
所述双二四硫化剂的原料优选以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 4.2~9.5份；
乙丙橡胶 2.8~4.8份；
DCBP 0.65~1.42份；
氧化锆 0.53~1.16份；
硬脂酸锌 0.78~1.3份。
其中，所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的制备方法包括：
首先，将所述双二四硫化剂以外的其它组分进行混炼，混炼的温度保持在60~180℃，直至各组分完全混合；
静置1~2分钟后，加入所述双二四硫化剂，然后继续混炼至少5min，直至混炼均匀，混炼的温度保持在5~40℃。
通过上述工艺得到的特种耐高温硅橡胶陶瓷材料，在正常使用时具有更好的耐温性、柔软性及抗拉伸性等物理特性，在遇火时，可在更短时间内形成陶瓷状壳体，具有更好的阻燃、耐火、隔火及防火效果，且振动、喷水不会影响电缆的信号传输。
其中，所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料在20°C时的密度指标小于或等于1.35g/cm，能有效降低电缆的重量，在20℃时的邵氏硬度小于或等于77度（≥77HA）；另外，材料在老化前的拉伸强度大于或等于8Mpa，断裂伸长率大于或等于300%；同时，其体积电阻系数大于或等于1015Ω.mm，耐火性满足950℃的耐火试验。并且，在带喷水耐火试验和带机械振动耐火试验中，均不影响信号传输。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新能源汽车用高温防爆信号缆，其特征在于：
包括中心导体和特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层；
所述中心导体为通过交叉正规绞合所形成的退火裸铜或镀锡绞合导体；所述中心导体的外周紧密包覆有所述特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层；
所述特种耐高温硅橡胶陶瓷绝缘层由特种耐高温硅橡胶陶瓷材料制成；
所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的原料包括以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 3~15份；
甲基乙烯基硅橡胶 5~25份；
苯乙烯基甲基硅橡胶 10~30份；
二氧化硅 2.5~5份；
氧化铝 3.5~7份；
硬脂酸锌 1~3.5份；
阻燃剂 2~6份；
防火剂 3~6份；
玻璃粉 1.5~5份；
陶瓷粉 2.5~7份；
其余添加剂 3~15份；
其中，玻璃粉和陶瓷粉的重量比为3.5:5.8。
2.根据权利要求1所述的信号缆，其特征在于：所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的原料包括以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 5~12份；
甲基乙烯基硅橡胶 6~23份；
苯乙烯基甲基硅橡胶 12~27份；
二氧化硅 3~4.5份；
氧化铝 3.8~6.8份；
硬脂酸锌 1.2~3.3份；
阻燃剂 2.5~5.5份；
防火剂 3.4~5.6份；
玻璃粉 1.7~4.8份；
陶瓷粉 2.6~6.7份；
其余添加剂 4~14份。
3.根据权利要求1所述的信号缆，其特征在于：所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的原料中还包括硫化剂，该硫化剂采用双二四硫化剂；
所述双二四硫化剂的原料包括以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 3~10份；
乙丙橡胶 2.5~5份；
DCBP 0.5~1.5份；
氧化锆 0.5~1.2份；
硬脂酸锌 0.75~1.5份。
4.根据权利要求3所述的信号缆，其特征在于：所述双二四硫化剂的原料包括以下重量份的组分：
甲基硅橡胶 4.2~9.5份；
乙丙橡胶 2.8~4.8份；
DCBP 0.65~1.42份；
氧化锆 0.53~1.16份；
硬脂酸锌 0.78~1.3份。
5.根据权利要求3所述的信号缆，其特征在于：所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料的制备方法包括：
首先，将所述双二四硫化剂以外的其它组分进行混炼，混炼的温度保持在60~180℃，直至各组分完全混合；
静置1~2分钟后，加入所述双二四硫化剂，然后继续混炼至少5min，直至混炼均匀，混炼的温度保持在5~40℃。
6.根据权利要求1所述的信号缆，其特征在于：所述特种耐高温硅橡胶陶瓷材料在20°C时的密度指标小于或等于1.35g/cm，在20℃时的邵氏硬度小于或等于77度；另外，材料在老化前的拉伸强度大于或等于8Mpa，断裂伸长率大于或等于300%；同时，其体积电阻系数大于或等于1015Ω.mm，耐火性满足950℃的耐火试验。
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