CN111234413A - 一种环保型90℃充电桩电缆用pvc/tpee弹性体护套材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料及其制备方法，环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，按重量配比包括以下原料组分：聚氯乙烯树脂：100份；稳定剂：5～12份；增塑剂A：10～20份；增塑剂B：10～20份：增塑剂C：10～15份；抗氧化剂A：0.5～1.5份；抗氧化剂B：0.5～1.5份；润滑剂A：0.2～0.8份；润滑剂B：0.2～0.8份；润滑剂C：0.2～0.8份；弹性体改性助剂：10～20份；成型剂：1.5～2.5份；纳米矿物填料：40～70份。本发明环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，具有高速挤出，挤出表面光滑细腻；充电桩成品电缆的静态曲挠、曲绕试验和扭摆试验优异；所用原料组分价廉、易得，降低了材料成本；制备方法简单，易操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料及其制备方法，属于电缆线材料领域。
背景技术
国家在制定新能源汽车发展规划中指出，中国将在2030年开始逐步退出燃油汽车，2040年之前全面推出新能源汽车。新能源汽车将在未来成为主导。随着新能源汽车的蓬勃发展，对应的充电桩及其配套设施也将井喷式发展。然而，充电桩对应的充电桩电缆材料质量一直被国外技术垄断，基本依靠进口，且价格较高。
发明内容
本发明提供一种/及其制备方法，旨在提高常规90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料的材料性能，降低材料成本。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，按重量配比包括以下原料组分：
增塑剂A为对苯二甲酸酯，增塑剂B为1,2,4-苯三甲酸与直链庚基和壬基和十一烷基的混合酯，增塑剂C为聚酯增塑剂；抗氧化剂A为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯抗氧剂的混合物；抗氧剂B为双酚A；润滑剂A为饱和烃类润滑剂，润滑剂B为脂肪酸类润滑剂，润滑剂C为脂肪酸盐润滑剂；弹性改性助剂为热塑性聚酯弹性体。
热塑性弹性体TPEE对大部分的有机溶剂、燃料和气体的抗溶胀性能和抗渗透性能非常强，具有非常好的拉伸强度、韧性和回弹性；热塑性弹性体TPEE与PVC(聚氯乙烯)分子链共混，解决了PVC耐寒性能不好的问题，使PVC/TPEE共混体系可以长期在-40℃的低温环境下保持长久的弹性；复合增塑剂的采用，增加了体系的相容性，改善了加工能，同时提升了产品的柔韧性；复合抗氧剂在保证产品耐老化性性能的同时，能更好地兼顾产品的力学性能；复合润滑剂的使用，明显改善了加工能，同时促进了柔韧性的提升。
上述热塑性聚酯弹性体TPEE的优选型号为GPV30C1，购于美国杜邦。
为了进一步确保加工性能和所弹性体护套材料的机械性能，聚氯乙烯树脂的聚合度为1250～1350。优选台塑的S-70。
为了提高物料的稳定性，同时能更好地促进柔韧性的提升，稳定剂为环保钙锌稳定剂，耐温等级为90℃。优选的牌号为熊牌的9700。
为了进一步改进产品的柔韧性，同时更好地促进物料之间的相容性，提高加工性能和稳定性，优选，增塑剂A为对苯二甲酸二辛酯，英文名称DOTP，购于江苏三木集团；增塑剂B1,2,4-苯三甲酸与直链庚基和壬基和十一烷基的混合酯，优选的牌号为：W-979-ZHI，购于日本DIC；增塑剂C聚酯增塑剂，优选牌号为SH-180，购于江苏森禾化工科技有限公司。
为了进一步提升物料的耐候性，抗氧剂A为抗氧剂1010与抗氧剂168等比例混合物。这样不仅使得产品的抗老化性能提升显著，同时还促进了弹性体护套材料力学性能的改善。
为了进一步提升物料的加工性能，润滑剂A为高熔点氧化聚乙烯蜡类润滑剂，软化点为135～145℃；润滑剂B为硬脂酸类润滑剂；润滑剂C为硬脂酸钙。
成型剂优选为芳香族金属有机材料同丙烯酸酯共聚的聚合物。型号为WY-55，购于江苏爱特恩高分材料有限公司。这样能更好地兼顾产品的加工性能和力学性能。
为了提高产品的细腻度和光亮度，同时促进机械性能的提升，优选，纳米矿物填料为球形纳米活性钙。将球形纳米碳酸钙应用于弹性体护套材料，具有低吸油值，对材料的机械性能有较大幅度的提高，提高电缆料挤出的细腻度和光亮度。
上述环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料的邵氏硬度为78-82A。
上述配方制备的是本色材料，可以根据客户需求添加不同的色母粒。
上述环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料的制备方法，包括顺序相接的如下步骤：
(a)将所有原料组分在400～700转/分钟、90℃～110℃的条件下混合5～8分钟，得到第一混合物料；
(b)将步骤(a)所得第一混合物料通过强制喂料进入双阶造粒机组的双螺杆挤出机进行混炼，双螺杆挤出机转速为260转/分钟～320转/分钟，机身温度为165℃～175℃；
(c)将步骤(b)所得物料由双阶造粒机组的单螺杆挤出造成粒子，即得环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料；其中，单螺杆挤出机机身两个区温度依次为：110℃～120℃和120℃～130℃；单螺杆挤出机的喂料转速为35～40转/分钟。
上述环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，加工性能优异，打破了技术壁垒，满足国际标准的技术要求，价格低于市场价格。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，具有高速挤出，挤出表面光滑细腻；充电桩成品电缆的静态曲挠、曲绕试验和扭摆试验优异；所用原料组分价廉、易得，降低了材料成本；制备方法简单，易操作。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
表1各例环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料的原料组分配方
上述各例的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，均按照如下方法制备：
(a)称取配方量的PVC树脂、稳定剂、增塑剂A、增塑剂B、增塑剂C、润滑剂A、润滑剂B、润滑剂C、抗氧剂A、抗氧剂B、弹性体改性助剂、成型剂和纳米矿物填料，加入高速搅拌机中，在500转/分钟、100℃～110℃的条件下混合，最高温度超过110℃时，高速搅拌机自动打开排料阀门，将混合好的物料排至冷混釜中，得到第一混合物料；
(b)将所得到的混合物料通过强制喂料进入双阶造粒机组的双螺杆挤出机进行混炼；
(c)将步骤(b)所得物料由双阶造粒机组的单螺杆挤出造成粒子，即得环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料；其中，双螺杆挤出机转速为300转/分钟；双螺杆挤出机机身控制在165℃～175℃；单螺杆挤出机机身两个区温度依次为：110℃～120℃和120℃～130℃；单螺杆挤出机的喂料转速为38转/分钟。
按以上步骤，可得实施例1-2的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，并进行性能测试。
表2各实施例PVC/TPEE弹性体护套材料与常规PVC弹性体护套材料测试结果
将实施例1-2的PVC/TPEE弹性体护套材料在挤塑机上生产充电桩成品电缆，具体加工工艺参数见表3。
表3φ90挤塑机工艺参数
将实施例1-2生产的电缆料在线规EV-2*35+1*16+2*2.5+(2*0.75)线规上直接挤包外护套，得成品电缆。成品充电桩电缆测试结果表4所示。
表4实施例与常规PVC性能测试结果
上述将本申请的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，与市场上的一般充电桩电缆用弹性体材料进行了对比，本发明制备的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料成品电缆静态曲挠、曲绕试验和扭摆试验的相关数据均属于优异。
Claims (10)
1.一种环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，其特征在于：按重量配比包括以下原料组分：
增塑剂A为对苯二甲酸酯，增塑剂B为1,2,4-苯三甲酸与直链庚基和壬基和十一烷基的混合酯，增塑剂C为聚酯增塑剂；抗氧化剂A为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯抗氧剂的混合物；抗氧剂B为双酚A；润滑剂A为饱和烃类润滑剂，润滑剂B为脂肪酸类润滑剂，润滑剂C为脂肪酸盐润滑剂；弹性改性助剂为热塑性聚酯弹性体。
2.根据权利要求1所述的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，其特征在于：聚氯乙烯树脂的聚合度为1250～1350。
3.根据权利要求1或2所述的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，其特征在于：稳定剂为环保钙锌稳定剂，耐温等级为90℃。
4.根据权利要求1或2所述的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，其特征在于：增塑剂A为对苯二甲酸二辛酯。
5.根据权利要求1或2所述的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，其特征在于：抗氧剂A为抗氧剂1010与抗氧剂168等比例混合物。
6.根据权利要求1或2所述的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，其特征在于：润滑剂A为高熔点氧化聚乙烯蜡类润滑剂，软化点为135～145℃；润滑剂B为硬脂酸类润滑剂；润滑剂C为硬脂酸钙。
7.根据权利要求1或2所述的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，其特征在于：成型剂为芳香族金属有机材料同丙烯酸酯共聚的聚合物。
8.根据权利要求1或2所述的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，其特征在于：纳米矿物填料为球形纳米活性钙。
9.根据权利要求1或2所述的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料，其特征在于：其邵氏硬度为78～82A。
10.权利要求1-9任意一项所述的环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料的制备方法，其特征在于：包括顺序相接的如下步骤：
(a)将所有原料组分在400～700转/分钟、90℃～110℃的条件下混合5～8分钟，得到第一混合物料；
(b)将步骤(a)所得第一混合物料通过强制喂料进入双阶造粒机组的双螺杆挤出机进行混炼，双螺杆挤出机转速为260转/分钟～320转/分钟，机身温度为165℃～175℃；
(c)将步骤(b)所得物料由双阶造粒机组的单螺杆挤出造成粒子，即得环保型90℃充电桩电缆用PVC/TPEE弹性体护套材料；其中，单螺杆挤出机机身两个区温度依次为：110℃～120℃和120℃～130℃；单螺杆挤出机的喂料转速为35～40转/分钟。
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