CN110862622A - 一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,采用芳纶纤维编织套作为基本骨架,并且在芳纶纤维上均匀浸涂橡胶组合物,在保证线束套绝缘性、耐腐蚀性、寿命及其他使用寿命的基础上,使线束套兼顾机械强度和柔韧性;另外,添加抗老化剂进一步避免线束套老化,延长使用寿命;添加硬脂酸作为分散剂,促进无机阻燃剂分散均匀,还可以作为硫化促进剂,提高硫化速度。

Description

一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车配件领域,尤其涉及一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套及其制备方法。
背景技术
线束是指由铜材冲制而成的接触件端子(连接器)与电线电缆压接后,外面再塑压绝缘体或外加金属壳体等,以线束捆扎形成连接电路的组件。新能源汽车线束是其电路的网络主体,线束直接暴露在潮湿或高温环境中,不仅会影响到线束信号的传递,严重的甚至会烧毁线束,造成安全事故。
因此,为了对汽车线束进行保护,研究一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套具有不可忽略的重要意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,从而提供一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套及其制备方法。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,包括芳纶纤维套以及浸涂于所述芳纶纤维套上的橡胶组合物,所述橡胶组合物包括以下质量份的原料:橡胶生胶90-100份、抗老化剂1-2份、阻燃剂50-80份、硬脂酸1-3份、石蜡油2-5份、硫化剂2-5份;
基于上述,所述阻燃剂包括质量比为(1-4):1的有机阻燃剂和无机阻燃剂,所述有机阻燃剂选自木质素、茶皂素、三聚氰胺氰尿酸盐中的至少一种;所述无机阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、白炭黑、云母粉、多聚磷酸铵、三氧化二锑和硼酸锌中的至少两种。
基于上述,所述橡胶生胶选自丁基橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、聚异戊二烯橡胶、天然橡胶中的一种或任意两种的组合。
基于上述,所述硫化剂选自乙烯基三甲氧基硅烷;或氧化镁、氧化锌、二硫化四甲基秋兰姆;或乙烯硫脲、季戊四醇四乙烯酯的组合。
基于上述,所述无机阻燃剂的粒径为100-2000 nm。
基于上述,所述芳纶纤维套的厚度为1-2 mm。
一种所述高阻燃性新能源汽车线束橡胶套的制备方法,其包括以下步骤:
将所述橡胶组合物的原料进行混炼、造粒,得到混合颗粒;再将混合颗粒和所述芳纶纤维套置入模具中,加热硫化,冷却后取出,得到线束橡胶套。
将橡胶生胶、抗老化剂、阻燃剂、硬脂酸和石蜡油混炼3-5分钟,再加入硫化剂混炼、造粒,得到混合颗粒。
基于上述,所述模具中通入高压惰性气体作为分散相,使所述混合颗粒分散均匀,加热至120-180℃硫化6-8分钟。
基于上述,将所述无机阻燃剂混合均匀,得到混合物一,备用;将有机阻燃剂、硬脂酸和石蜡油和橡胶生胶混合混匀,得到混合物二,备用;将混合物一、混合物二、抗老化剂混炼3-5分钟。
与现有技术相比,本发明具体突出的实质性特点与显著进步。具体的,芳纶纤维具有超高强度、高模量、耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长的优点,本发明提供的高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,采用芳纶纤维编织套作为基本骨架,并且在芳纶纤维上均匀浸涂橡胶组合物,在保证线束套绝缘性、耐腐蚀性、寿命及其他使用寿命的基础上,使线束套兼顾机械强度和柔韧性;另外,添加抗老化剂进一步避免线束套老化,延长使用寿命;添加硬脂酸作为分散剂,促进无机阻燃剂分散均匀,还可以作为硫化促进剂,提高硫化速度。
同时,阻燃剂采用无机阻燃剂和无机阻燃剂相结合,充分结合无机阻燃剂和有机阻燃剂的优点,提高线束套的阻燃性能;具体的,木质素、茶皂素、三聚氰胺氰尿酸盐焦化后在橡胶表面形成碳层,有效延缓热量及可燃气体的传递,起到阻燃效果,另外,茶皂素本身还是一种表面活性剂,其还可以和硬脂酸相结合提高分散效果,而三聚氰胺氰尿酸盐还可以和多聚磷酸铵形成磷-氮协效作用,提高阻燃效果。
另外,本发明还提供了该线束橡胶套的制备方法,该方法简单易操作,便于工业生产,具体的,相对橡胶组合物进行混炼、造粒,再将颗粒与芳纶纤维套共同在模具中进行硫化,使橡胶均匀分散于芳纶纤维套上,提高线束橡胶套的质量。
具体实施方式
下面通过具体实施方式,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,包括厚度为1 mm芳纶纤维套以及浸涂于所述芳纶纤维套上的橡胶组合物,所述橡胶组合物包括以下质量份的原料:橡胶生胶96份、抗老化剂1.2份、阻燃剂70份、硬脂酸1.6份、石蜡油4份、硫化剂3份;
所述阻燃剂包括质量比为3.5:1的有机阻燃剂和无机阻燃剂,所述有机阻燃剂为茶皂素;所述无机阻燃剂包括云母粉、多聚磷酸铵、三氧化二锑和硼酸锌,粒径为200-500 nm。所述橡胶生胶为乙丙橡胶,所述硫化剂选自乙烯基三甲氧基硅烷。
本发明还提供了一种所述高阻燃性新能源汽车线束橡胶套的制备方法,其包括以下步骤:
将橡胶生胶、抗老化剂、阻燃剂、硬脂酸和石蜡油混炼3-5分钟,再加入硫化剂混炼、造粒,得到混合颗粒;再将混合颗粒和所述芳纶纤维套置入模具中,通入高压惰性气体作为分散相,使所述混合颗粒分散均匀,加热至120-180℃硫化6-8分钟,冷却后取出,得到线束橡胶套;其中,所述惰性惰性气体可采用氮气。
经检测,在加压1000V电压下,线束橡胶套的绝缘电阻≥1000 MΩ;按照GB/T10707-2008方法测得,氧指数为31.3%,按照GB/T1040-2006方法测得,拉伸强度为22MPa。
实施例2
一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,包括厚度为1.5 mm芳纶纤维套以及浸涂于所述芳纶纤维套上的橡胶组合物,所述橡胶组合物包括以下质量份的原料:橡胶生胶95份、抗老化剂1.5份、阻燃剂60份、硬脂酸2份、石蜡油4份、硫化剂3份;
所述阻燃剂包括质量比为2:1的有机阻燃剂和无机阻燃剂,所述有机阻燃剂包括木质素、三聚氰胺氰尿酸盐和茶皂素;所述无机阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、多聚磷酸铵和硼酸锌。所述橡胶生胶为三元乙丙橡胶,所述硫化剂包括乙烯硫脲和季戊四醇四乙烯酯。
本发明还提供了一种所述高阻燃性新能源汽车线束橡胶套的制备方法,其包括以下步骤:
将所述无机阻燃剂混合均匀,得到混合物一,备用;将有机阻燃剂、硬脂酸和石蜡油和橡胶生胶混合混匀,得到混合物二,备用;将混合物一、混合物二、抗老化剂混炼3-5分钟,再加入硫化剂混炼、造粒,得到混合颗粒;再将混合颗粒和所述芳纶纤维套置入模具中,通入高压惰性气体作为分散相,使所述混合颗粒分散均匀,加热至120-180℃硫化6-8分钟,冷却后取出,得到线束橡胶套。
经检测,在加压1000V电压下,线束橡胶套的绝缘电阻≥1000 MΩ;按照GB/T10707-2008方法测得,氧指数为36.4%,按照GB/T1040-2006方法测得,拉伸强度为21MPa。
实施例3
一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,包括厚度为2 mm的芳纶纤维套以及浸涂于所述芳纶纤维套上的橡胶组合物,所述橡胶组合物包括以下质量份的原料:橡胶生胶100份、抗老化剂2份、阻燃剂80份、硬脂酸3份、石蜡油5份、硫化剂5份;
所述阻燃剂包括质量比为4:1的有机阻燃剂和无机阻燃剂,所述有机阻燃剂为木质素;所述无机阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁和白炭黑,粒径为100-200 nm;所述橡胶生胶为丁基橡胶,所述硫化剂包括氧化镁、氧化锌和二硫化四甲基秋兰姆;
本发明还提供一种所述高阻燃性新能源汽车线束橡胶套的制备方法,其包括以下步骤:
将所述无机阻燃剂混合均匀,得到混合物一,备用;将有机阻燃剂、硬脂酸和石蜡油和橡胶生胶混合混匀,得到混合物二,备用;将混合物一、混合物二、抗老化剂混炼3-5分钟,再加入硫化剂混炼、造粒,得到混合颗粒;再将混合颗粒和所述芳纶纤维套置入模具中,通入高压惰性气体作为分散相,使所述混合颗粒分散均匀,加热至120-180℃硫化6-8分钟,冷却后取出,得到线束橡胶套。
经检测,在加压1000V电压下,线束橡胶套的绝缘电阻≥1000 MΩ;按照GB/T10707-2008方法测得,氧指数为38.2%,按照GB/T1040-2006方法测得,拉伸强度为24MPa。
实施例4
一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,包括芳纶纤维套以及浸涂于所述芳纶纤维套上的橡胶组合物,所述橡胶组合物包括以下质量份的原料:橡胶生胶90份、抗老化剂1份、阻燃剂50份、硬脂酸1份、石蜡油2份、硫化剂2份;
所述阻燃剂包括质量比为1:1的有机阻燃剂和无机阻燃剂,所述有机阻燃剂选自木质素、茶皂素、三聚氰胺氰尿酸盐中的至少一种;所述无机阻燃剂包括白炭黑、云母粉和多聚磷酸铵,其粒径为100-2000 nm。
所述橡胶生胶为聚异戊二烯橡胶,所述硫化剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
本发明还提供了一种所述高阻燃性新能源汽车线束橡胶套的制备方法,其包括以下步骤:
将橡胶生胶、抗老化剂、阻燃剂、硬脂酸和石蜡油混炼3-5分钟,再加入硫化剂混炼、造粒,得到混合颗粒;再将混合颗粒和所述芳纶纤维套置入模具中,通入高压惰性气体作为分散相,使所述混合颗粒分散均匀,加热至120-180℃硫化6-8分钟,冷却后取出,得到线束橡胶套。
经检测,在加压1000V电压下,线束橡胶套的绝缘电阻≥1000 MΩ;按照GB/T10707-2008方法测得,氧指数为37.9%,按照GB/T1040-2006方法测得,拉伸强度为25MPa。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,其特征在于,包括芳纶纤维套以及浸涂于所述芳纶纤维套上的橡胶组合物,所述橡胶组合物包括以下质量份的原料:橡胶生胶90-100份、抗老化剂1-2份、阻燃剂50-80份、硬脂酸1-3份、石蜡油2-5份、硫化剂2-5份;
所述阻燃剂包括质量比为(1-4):1的有机阻燃剂和无机阻燃剂,所述有机阻燃剂选自木质素、茶皂素、三聚氰胺氰尿酸盐中的至少一种;所述无机阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、白炭黑、云母粉、多聚磷酸铵、三氧化二锑和硼酸锌中的至少两种。
2.根据权利要求1所述的高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,其特征在于,所述橡胶生胶选自丁基橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、聚异戊二烯橡胶、天然橡胶中的一种或任意两种的组合。
3.根据权利要求1所述的高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,其特征在于,所述硫化剂选自乙烯基三甲氧基硅烷;或氧化镁、氧化锌、二硫化四甲基秋兰姆;或乙烯硫脲、季戊四醇四乙烯酯的组合。
4. 根据权利要求1所述的高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,其特征在于,所述无机阻燃剂的粒径为100-2000 nm。
5. 根据权利要求1所述的高阻燃性新能源汽车线束橡胶套,其特征在于,所述芳纶纤维套的厚度为1-2 mm。
6.一种权利要求1-5任一项所述高阻燃性新能源汽车线束橡胶套的制备方法,其包括以下步骤:
将所述橡胶组合物的原料进行混炼、造粒,得到混合颗粒;再将混合颗粒和所述芳纶纤维套置入模具中,加热硫化,冷却后取出,得到线束橡胶套。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,将橡胶生胶、抗老化剂、阻燃剂、硬脂酸和石蜡油混炼3-5分钟,再加入硫化剂混炼、造粒,得到混合颗粒。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,所述模具中通入高压惰性气体作为分散相,使所述混合颗粒分散均匀,加热至120-180℃硫化6-8分钟。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,将所述无机阻燃剂混合均匀,得到混合物一,备用;将有机阻燃剂、硬脂酸和石蜡油和橡胶生胶混合混匀,得到混合物二,备用;将混合物一、混合物二、抗老化剂混炼3-5分钟。
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