CN110396229A - 一种新能源汽车充电桩用电缆材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新能源汽车充电桩用电缆材料，丁腈橡胶55‑70份、苯乙烯‑醋酸乙烯/丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物25‑35份、聚乙烯20‑40份、二苯基磷酸酯15‑22份、纳米蒙脱土15‑20份、热塑性聚烯烃弹性体10‑18份、抗裂微晶体10‑15份、成炭剂1‑5份、抗氧剂1‑5份、加工助剂1‑5份、软化增塑剂1‑5份。本发明抗拉伸性能和抗撕裂性能好，在撕裂过程中能在裂口处生成微晶结构，起到阻碍裂口扩大的作用，环保无毒。

Description

一种新能源汽车充电桩用电缆材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电缆材料及其制备方法，具体涉及一种新能源汽车充电桩用电缆材料及其制备方法。
背景技术
在环境和能源问题日益严峻的今天，电动汽车技术作为环境友好的新能源科技已经吸引了众多国内以及国际厂商的研发热情。
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。汽车充电站和汽车加油站相类似，是一种“加电”的设备。
电动汽车充电电缆是连接电动汽车和充电桩的载体，其基本作用是传输电能。然而，随着充电技术的发展，为了更好的完成充电过程，电动汽车和充电桩之间需要进行通信，并且在必要时进行自动控制。因此，充电过程对充电电缆提出了更高的要求，充电电缆不仅需要具有电量传输的作用，同时需要将车辆以及动力电池的状态和信息传递至充电桩进行实时交互，在必要条件下，对充电动作进行控制，以便安全可靠地完成充电过程。但由于EV线缆特殊的使用环境，开裂、防火性差等是EV线缆使用过程中最常见的问题。如何克服上述技术问题成为本领域普通技术人员努力的方向。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种抗拉伸性能和抗撕裂性能好，在撕裂过程中能在裂口处生成微晶结构，起到阻碍裂口扩大的作用，环保无毒的新能源汽车充电桩用电缆材料及其制备方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种新能源汽车充电桩用电缆材料，按重量份数计，它包括，
丁腈橡胶 55-70份；
苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 25-35份；
聚乙烯 20-40份；
二苯基磷酸酯 15-22份；
纳米蒙脱土 15-20份；
热塑性聚烯烃弹性体 10-18份；
抗裂微晶体 10-15份；
成炭剂 1-5份；
抗氧剂 1-5份；
加工助剂 1-5份；
软化增塑剂 1-5份；
其中，所述热塑性聚烯烃弹性体包括聚丙烯、高乙烯基含量聚丁二烯、环烷油、软链段含量为18%的橡胶、硬链段的聚烯烃，按照质量比15:8:2:1:1加入到开炼机中进行混炼，混炼温度为260-320℃，混炼1-2小时，在混炼过程中同时进行动态硫化，得到热塑性聚烯烃弹性体；
所述抗裂微晶体包括氧化锌、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、茂金属聚乙烯；按照质量比2:5:13加入捏合机中，120转/分转速、65℃条件下捏合25分钟。
优选地，按重量份数计，它包括，
丁腈橡胶 68份；
苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 30份；
聚乙烯 26份；
二苯基磷酸酯 20份；
纳米蒙脱土 18份；
热塑性聚烯烃弹性体 16份；
抗裂微晶体 14份；
成炭剂 4份；
抗氧剂 3份；
加工助剂 2份；
软化增塑剂 2份；
其中，所述热塑性聚烯烃弹性体包括聚丙烯、高乙烯基含量聚丁二烯、环烷油、软链段含量为18%的橡胶、硬链段的聚烯烃，按照质量比15:8:2:1:1加入到开炼机中进行混炼，混炼温度为270℃，混炼1.5小时，在混炼过程中同时进行动态硫化，得到热塑性聚烯烃弹性体；
所述抗裂微晶体包括氧化锌、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、茂金属聚乙烯；按照质量比2:5:13加入捏合机中，120转/分转速、65℃条件下捏合25分钟。
优选地，所述成炭剂采用间苯二酚双（二苯基磷酸酯）（RDP），双酚 A-双（二苯基磷酸酯）（BDP）的一种或两种的组合。
优选地，所述抗氧剂采用季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯的混合物，两者的比例为2:7。
优选地，所述软化增塑剂为环烷烃油和白油的一种或两种的组合。
一种新能源汽车充电桩用电缆材料的制备方法，它包括以下步骤，
（1）将丁腈橡胶、苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯、纳米蒙脱土、热塑性聚烯烃弹性体、成炭剂、抗氧剂、加工助剂、软化增塑剂加入到高速混合机中，转速为1650r/min，混合时间为75分钟，混合均匀；
（2）将步骤（1）所得混合物加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，所述双螺杆挤出机的机身各段温度依次为：95-115℃、115-130℃、130-145℃、145-150℃，双螺杆挤出机的机头温度为150-160℃，主机转速为65-100r/ min；
（3）将步骤（2）所得粒子、二苯基磷酸酯、抗裂微晶体加入密炼机中， 85-120℃混炼20-30min，冷却后即得。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：
本发明采用丁腈橡胶，并引入物理性能优异的聚乙烯，提高了本发明的复合材料的力学性能以及熔体加工性能，加入苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，能够自交联，具有优异的力学性能，加入二苯基磷酸酯、纳米蒙脱土、热塑性聚烯烃弹性体，有效提高抗拉伸性能和抗撕裂性能，加入抗裂微晶体，在撕裂过程中能在裂口处生成微晶结构，起到阻碍裂口扩大的作用，本电缆料阻燃性能好，低烟低毒，绿色环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本发明所述的一种新能源汽车充电桩用电缆材料，按重量份数计，它包括，
丁腈橡胶 56份；
苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 28份；
聚乙烯 24份；
二苯基磷酸酯 18份；
纳米蒙脱土 16份；
热塑性聚烯烃弹性体 12份；
抗裂微晶体 11份；
成炭剂 3份；
抗氧剂 3.5份；
加工助剂 2.5份；
软化增塑剂 1.5份；
其中，所述热塑性聚烯烃弹性体包括聚丙烯、高乙烯基含量聚丁二烯、环烷油、软链段含量为18%的橡胶、硬链段的聚烯烃，按照质量比15:8:2:1:1加入到开炼机中进行混炼，混炼温度为280℃，混炼1.7小时，在混炼过程中同时进行动态硫化，得到热塑性聚烯烃弹性体；
所述抗裂微晶体包括氧化锌、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、茂金属聚乙烯；按照质量比2:5:13加入捏合机中，120转/分转速、65℃条件下捏合25分钟。
所述成炭剂采用间苯二酚双（二苯基磷酸酯）（RDP），双酚 A-双（二苯基磷酸酯）（BDP）的一种或两种的组合。
所述抗氧剂采用季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯的混合物，两者的比例为2:7。
所述软化增塑剂为环烷烃油和白油的一种或两种的组合。
一种新能源汽车充电桩用电缆材料的制备方法，它包括以下步骤，
（1）将丁腈橡胶、苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯、纳米蒙脱土、热塑性聚烯烃弹性体、成炭剂、抗氧剂、加工助剂、软化增塑剂加入到高速混合机中，转速为1650r/min，混合时间为75分钟，混合均匀；
（2）将步骤（1）所得混合物加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，所述双螺杆挤出机的机身各段温度依次为：96℃、117℃、135℃、147℃，双螺杆挤出机的机头温度为155℃，主机转速为75r/ min；
（3）将步骤（2）所得粒子、二苯基磷酸酯、抗裂微晶体加入密炼机中， 90℃混炼27min，冷却后即得。
实施例2
本发明所述的一种新能源汽车充电桩用电缆材料，按重量份数计，它包括，
丁腈橡胶 65份；
苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 33份；
聚乙烯 32份；
二苯基磷酸酯 21份；
纳米蒙脱土 19份；
热塑性聚烯烃弹性体 17份；
抗裂微晶体 13份；
成炭剂 3.5份；
抗氧剂 4份；
加工助剂 1.5份；
软化增塑剂 1份；
其中，所述热塑性聚烯烃弹性体包括聚丙烯、高乙烯基含量聚丁二烯、环烷油、软链段含量为18%的橡胶、硬链段的聚烯烃，按照质量比15:8:2:1:1加入到开炼机中进行混炼，混炼温度为300℃，混炼1.2小时，在混炼过程中同时进行动态硫化，得到热塑性聚烯烃弹性体；
所述抗裂微晶体包括氧化锌、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、茂金属聚乙烯；按照质量比2:5:13加入捏合机中，120转/分转速、65℃条件下捏合25分钟。
所述成炭剂采用间苯二酚双（二苯基磷酸酯）（RDP），双酚 A-双（二苯基磷酸酯）（BDP）的一种或两种的组合。
所述抗氧剂采用季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯的混合物，两者的比例为2:7。
所述软化增塑剂为环烷烃油和白油的一种或两种的组合。
一种新能源汽车充电桩用电缆材料的制备方法，它包括以下步骤，
（1）将丁腈橡胶、苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯、纳米蒙脱土、热塑性聚烯烃弹性体、成炭剂、抗氧剂、加工助剂、软化增塑剂加入到高速混合机中，转速为1650r/min，混合时间为75分钟，混合均匀；
（2）将步骤（1）所得混合物加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，所述双螺杆挤出机的机身各段温度依次为：110℃、128℃、142℃、148℃，双螺杆挤出机的机头温度为156℃，主机转速为85r/ min；
（3）将步骤（2）所得粒子、二苯基磷酸酯、抗裂微晶体加入密炼机中， 110℃混炼22min，冷却后即得。
本发明采用丁腈橡胶，并引入物理性能优异的聚乙烯，提高了本发明的复合材料的力学性能以及熔体加工性能，加入苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，能够自交联，具有优异的力学性能，加入二苯基磷酸酯、纳米蒙脱土、热塑性聚烯烃弹性体，有效提高抗拉伸性能和抗撕裂性能，加入抗裂微晶体，在撕裂过程中能在裂口处生成微晶结构，起到阻碍裂口扩大的作用，本电缆料阻燃性能好，低烟低毒，绿色环保。
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种新能源汽车充电桩用电缆材料，其特征在于：按重量份数计，它包括，
丁腈橡胶 55-70份；
苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 25-35份；
聚乙烯 20-40份；
二苯基磷酸酯 15-22份；
纳米蒙脱土 15-20份；
热塑性聚烯烃弹性体 10-18份；
抗裂微晶体 10-15份；
成炭剂 1-5份；
抗氧剂 1-5份；
加工助剂 1-5份；
软化增塑剂 1-5份；
其中，所述热塑性聚烯烃弹性体包括聚丙烯、高乙烯基含量聚丁二烯、环烷油、软链段含量为18%的橡胶、硬链段的聚烯烃，按照质量比15:8:2:1:1加入到开炼机中进行混炼，混炼温度为260-320℃，混炼1-2小时，在混炼过程中同时进行动态硫化，得到热塑性聚烯烃弹性体；
所述抗裂微晶体包括氧化锌、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、茂金属聚乙烯；按照质量比2:5:13加入捏合机中，120转/分转速、65℃条件下捏合25分钟。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩用电缆材料，其特征在于：
按重量份数计，它包括，
丁腈橡胶 68份；
苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 30份；
聚乙烯 26份；
二苯基磷酸酯 20份；
纳米蒙脱土 18份；
热塑性聚烯烃弹性体 16份；
抗裂微晶体 14份；
成炭剂 4份；
抗氧剂 3份；
加工助剂 2份；
软化增塑剂 2份；
其中，所述热塑性聚烯烃弹性体包括聚丙烯、高乙烯基含量聚丁二烯、环烷油、软链段含量为18%的橡胶、硬链段的聚烯烃，按照质量比15:8:2:1:1加入到开炼机中进行混炼，混炼温度为270℃，混炼1.5小时，在混炼过程中同时进行动态硫化，得到热塑性聚烯烃弹性体；
所述抗裂微晶体包括氧化锌、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、茂金属聚乙烯；按照质量比2:5:13加入捏合机中，120转/分转速、65℃条件下捏合25分钟。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩用电缆材料，其特征在于：
所述成炭剂采用间苯二酚双（二苯基磷酸酯）（RDP），双酚 A-双（二苯基磷酸酯）（BDP）的一种或两种的组合。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩用电缆材料，其特征在于：所述抗氧剂采用季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯的混合物，两者的比例为2：7。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩用电缆材料，其特征在于：所述软化增塑剂为环烷烃油和白油的一种或两种的组合。
6.一种根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩用电缆材料的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤，
（1）将丁腈橡胶、苯乙烯-醋酸乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯、纳米蒙脱土、热塑性聚烯烃弹性体、成炭剂、抗氧剂、加工助剂、软化增塑剂加入到高速混合机中，转速为1650r/min，混合时间为75分钟，混合均匀；
（2）将步骤（1）所得混合物加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，所述双螺杆挤出机的机身各段温度依次为：95-115℃、115-130℃、130-145℃、145-150℃，双螺杆挤出机的机头温度为150-160℃，主机转速为65-100r/ min；
（3）将步骤（2）所得粒子、二苯基磷酸酯、抗裂微晶体加入密炼机中， 85-120℃混炼20-30min，冷却后即得。
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冯新德 主编: "《高分子辞典》", 30 June 1998, 中国石化出版社 *

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