CN112341701A - 一种新型耐低温抗拉伸充电桩电缆 - Google Patents

一种新型耐低温抗拉伸充电桩电缆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种新型耐低温抗拉伸充电桩电缆及其制备方法。所述电缆由乙烯共聚物、三元乙丙橡胶、硫化剂、硫化促进剂、填料、阻燃剂、硅烷偶联剂、润滑剂、耐寒剂、改性八钛酸钾晶须组成。本发明电缆具有优秀的耐高、低温性能，在高温或者低温环境下的拉伸强度以及断裂伸长率与常温相比没有太大的变化，使本发明电缆能适用于充电桩户外的复杂环境及不同纬度地区的铺设。本发明电缆的拉伸强度＞300mpa，断裂伸长率＞500％，凸显出良好的机械性能。

Description

一种新型耐低温抗拉伸充电桩电缆
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种新型耐低温抗拉伸充电桩电缆。
背景技术
现有的充电桩电缆使用的多是普通的电缆，抗拉伸能力不强，在拖拽过程中，容易造成电缆的损伤，从而导致电缆失效，并且随着新能源汽车的广泛使用，不可避免的新能源汽车进入到我国的高原地区，而高原地区的海拔较高，导致高原地区的温度普遍较低，现有的充电桩电缆不具有耐寒性，在高原地区较为寒冷的天气下，严重影响了电缆的使用寿命，提高了充电桩维护的成本。
充电桩电缆使用过程中处于频繁拖拽及长期暴露于室外的环境中，且负载电流值比较大，高电流产生的热量容易引电缆绝缘材料发热和老化。因此，充电桩电缆用绝缘材料应具备较高的绝缘性，耐臭氧和热氧老化性以及具备良好的机械性能，耐高低温性能。
综上所述，目前领域内缺乏一种新型耐低温抗拉伸充电桩电缆及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型耐低温抗拉伸充电桩电缆及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种新型耐低温抗拉伸充电桩电缆，所述电缆由以下重量份的原料组成：乙烯共聚物235～270份、三元乙丙橡胶50～70份、硫化剂10～20份、硫化促进剂15～25份、填料135～175份、阻燃剂15～30份、硅烷偶联剂10～20份、润滑剂35～50份、耐寒剂20～38份、改性八钛酸钾晶须35～55份。
优选地，所述乙烯共聚物包括乙华平橡胶(EVM)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)；乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物，茂金属催化乙烯-丙烯-己烯三元共聚物(KN树脂)，乙烯-丙烯-VNB三元共聚物(EPDM)、乙烯-丙烯-ENB-VNB四元共聚物和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)中的一种或两种以上的组合。
优选地，所述硫化剂为活性氧化锌、活性氧化镁、轻质氧化镁中的一种或两种以上的组合。
优选地，所述硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆、2、2-二硫代二苯并噻唑、二乙基二硫代氨基甲酸锌中的至少一种或两种以上的组合。
优选地，所述填料为煅烧陶土、无石棉滑石粉、轻质碳酸钙、炭黑、石墨粉中。一种或两种以上的组合。
优选地，所述阻燃剂包括三氧化二锑、硼酸锌、硅酸盐、氧化锌的一种或两种以上的组合。
优选地，所述的硅烷偶联剂包括KH550，KH570，KH560中的一种或两种以上的组合。
优选地，所述润滑剂包括凡士林、硬脂酸、石蜡、微晶石蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或两种以上的组合。
所述的耐寒剂为己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、聚异丁烯的一种或两种以上的组合。
优选地，所述改性八钛酸钾晶须通过以下方法制得：将八钛酸钾晶须与质量分数为10～15％的盐酸按质量比1:5～10混合，于室温条件下浸泡1～2h后，过滤，洗涤，干燥，随后与质量分数为8～10％的硝酸银溶液按质量比1:10～12混合，于温度为45～55℃的条件下混合浸泡10～12h后，过滤，随后与质量分数为5～8％的多巴胺溶液按质量比1:8～10混合，于温度为35～40℃，转速为300～450r/min的条件下搅拌混合60～80min后，过滤，干燥，得改性八钛酸钾晶须。
本发明还提供一种新型耐低温抗拉伸充电桩电缆的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将乙烯共聚物在密炼机中密炼10～15min，随后将除硫化剂之外的原料一次性加入到密炼机中混炼20～35min，混炼温度为135～145℃；
(2)加入硫化剂，然后继续密炼15～20min，密炼温度为120～130℃；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为175～185℃，螺杆转速为120～125转/min，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述电缆。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明电缆具有优秀的耐高、低温性能，在高温或者低温环境下的拉伸强度以及断裂伸长率与常温相比没有太大的变化，使本发明电缆能适用于充电桩户外的复杂环境及不同纬度地区的铺设。
2.本发明电缆的拉伸强度＞300mpa，断裂伸长率＞500％，凸显出良好的机械性能。
3.本发明原材料在国内充足，价格适宜，使其规模化生产没有太高的成本限制；同时，制备方法简单，总体生产成本不高，有利于工业的大规模生产。
具体实施方式
实施例1
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将八钛酸钾晶须与质量分数为10％的盐酸按质量比1:10混合，于室温条件下浸泡1h后，过滤，洗涤，干燥，随后与质量分数为8％的硝酸银溶液按质量比1:12混合，于温度为45℃的条件下混合浸泡12h后，过滤，随后与质量分数为5％的多巴胺溶液按质量比1:0混合，于温度为35℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合80min后，过滤，干燥，得改性八钛酸钾晶须；
(2)将EVA、EBA在密炼机中密炼10min，随后将除硫化剂之外的原料一次性加入到密炼机中混炼20min，混炼温度为145℃；
(3)加入硫化剂，然后继续密炼15min，密炼温度为130℃；
(4)设置双螺杆挤出机的挤出温度为175℃，螺杆转速为125转/min，将步骤(3)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述电缆。
实施例2
(1)将八钛酸钾晶须与质量分数为15％的盐酸按质量比1:5混合，于室温条件下浸泡2h后，过滤，洗涤，干燥，随后与质量分数为10％的硝酸银溶液按质量比1:10混合，于温度为55℃的条件下混合浸泡10h后，过滤，随后与质量分数为8％的多巴胺溶液按质量比1:8混合，于温度为40℃，转速为450r/min的条件下搅拌混合60min后，过滤，干燥，得改性八钛酸钾晶须；
(2)将EVA、EBA在密炼机中密炼15min，随后将除硫化剂之外的原料一次性加入到密炼机中混炼35min，混炼温度为135℃；
(3)加入硫化剂，然后继续密炼20min，密炼温度为120℃；
(4)设置双螺杆挤出机的挤出温度为185℃，螺杆转速为120转/min，将步骤(3)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述电缆。
实施例3
(1)将八钛酸钾晶须与质量分数为15％的盐酸按质量比1:10混合，于室温条件下浸泡2h后，过滤，洗涤，干燥，随后与质量分数为10％的硝酸银溶液按质量比1:12混合，于温度为55℃的条件下混合浸泡12h后，过滤，随后与质量分数为8％的多巴胺溶液按质量比1:10混合，于温度为40℃，转速为450r/min的条件下搅拌混合80min后，过滤，干燥，得改性八钛酸钾晶须；
(2)将EVA、EBA在密炼机中密炼15min，随后将除硫化剂之外的原料一次性加入到密炼机中混炼35min，混炼温度为145℃；
(3)加入硫化剂，然后继续密炼20min，密炼温度为130℃；
(4)设置双螺杆挤出机的挤出温度为185℃，螺杆转速为125转/min，将步骤(3)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述电缆。
对比例1
(1)将EVA、EBA在密炼机中密炼15min，随后将除硫化剂之外的原料一次性加入到密炼机中混炼35min，混炼温度为145℃；
(2)加入硫化剂，然后继续密炼20min，密炼温度为130℃；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为185℃，螺杆转速为125转/min，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述电缆。
表1
Figure BDA0002810218590000041
Figure BDA0002810218590000051
实施例4电缆性能测试
抗拉强度和断裂伸长率是按照GBT 10401-2006要求方法进行测试；低温脆化温度按GBT5470要求的方法进行测试；阻燃性按照GB/T2406标准测定氧指数；测试结果见表2。
表2电缆性能测试结果
Figure BDA0002810218590000052
Figure BDA0002810218590000061
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种新型耐低温抗拉伸充电桩电缆，其特征在于，所述电缆由以下重量份的原料组成：乙烯共聚物235～270份、三元乙丙橡胶50～70份、硫化剂10～20份、硫化促进剂15～25份、填料135～175份、阻燃剂15～30份、硅烷偶联剂10～20份、润滑剂35～50份、耐寒剂20～38份、改性八钛酸钾晶须35～55份。
2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述乙烯共聚物包括乙华平橡胶(EVM)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)；乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物，茂金属催化乙烯-丙烯-己烯三元共聚物(KN树脂)，乙烯-丙烯-VNB三元共聚物(EPDM)、乙烯-丙烯-ENB-VNB四元共聚物和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述硫化剂为活性氧化锌、活性氧化镁、轻质氧化镁中的一种或两种以上的组合；所述硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆、2、2-二硫代二苯并噻唑、二乙基二硫代氨基甲酸锌中的至少一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述填料为煅烧陶土、无石棉滑石粉、轻质碳酸钙、炭黑、石墨粉中。一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述阻燃剂包括三氧化二锑、硼酸锌、硅酸盐、氧化锌的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述的硅烷偶联剂包括KH550，KH570，KH560中的一种或两种以上的组合。
7.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所所述润滑剂包括凡士林、硬脂酸、石蜡、微晶石蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述的耐寒剂为己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、聚异丁烯的一种或两种以上的组合。
9.根据权利要求1～8所述的电缆，其特征在于，所述改性八钛酸钾晶须通过以下方法制得：将八钛酸钾晶须与质量分数为10～15％的盐酸按质量比1:5～10混合，于室温条件下浸泡1～2h后，过滤，洗涤，干燥，随后与质量分数为8～10％的硝酸银溶液按质量比1:10～12混合，于温度为45～55℃的条件下混合浸泡10～12h后，过滤，随后与质量分数为5～8％的多巴胺溶液按质量比1:8～10混合，于温度为35～40℃，转速为300～450r/min的条件下搅拌混合60～80min后，过滤，干燥，得改性八钛酸钾晶须。
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