CN112759912A - 一种新能源汽车用充电枪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及充电枪技术领域，尤其是一种新能源汽车用充电枪，所述充电枪的壳体材料的质量份组成如下：PC 20‑80份、ABS4‑25份、SEBS2‑6份、玻璃纤维1.5‑5.4份、碳纤维0.2‑0.6份、膨胀型无卤阻燃剂0.4‑15份、矿物填料10‑20份、PC/ABS增韧相容剂2‑5份、复合抗氧剂0.6‑1.2份、光稳定剂0.2‑0.8份；本发明中添加了多孔粉石英作为填料，添加了玻璃纤维和碳纤维，并采用膨胀型无卤阻燃剂，显著提高了充电枪壳体材料的耐热性能，抗拉伸强度以及其他热力学性能指标，并且采用廉价的多孔粉石英替代二氧化硅，可以降低充电枪壳体的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车充电枪技术领域，尤其是一种新能源汽车用充电枪。
背景技术
新能源汽车的发展，自然少不了与新能源汽车配套的充电桩和充电枪。由于充电枪是消费者直接接触使用的，对安全的性能要求很高。
充电枪外壳材料不仅要求绝缘性能好，同时要高CTI、高灼热丝，尤其是快充充电桩，高压电流对材料的性能要求更高。并且由于充电桩都在开放空间里，甚至要日晒雨淋，风吹雨打，所以要有优异的耐候性能，才能在长时间使用中保障安全。
现有的壳体材料多采用PC或者PC/ABS，PC材料具有较高的抗冲击韧性，耐候性能好，其缺点是材料流动性较差，复杂之间易产生应力残余；PC/ABS材料具有材料流动性好，具有较高的CTI，但是其缺点是耐候性较差，耐热温度较低的不足。
发明内容
本发明的目的是：克服现有技术中的不足，提供一种耐候性能好、耐热温度较高的新能源汽车用充电枪。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种新能源汽车用充电枪，所述充电枪的壳体材料的质量份组成如下：PC 20-80份、ABS4-25份、SEBS2-6份、玻璃纤维1.5-5.4份、碳纤维0.2-0.6份、膨胀型无卤阻燃剂0.4-15份、矿物填料10-20份、PC/ABS增韧相容剂2-5份、复合抗氧剂0.6-1.2份、光稳定剂0.2-0.8份。
进一步的，所述膨胀型无卤阻燃剂选用聚多磷酸铵、三聚氰胺、膨胀型石墨、三聚氰胺磷酸盐、硼酸锌、TGIC中的一种或几种。
进一步的，所述膨胀型无卤阻燃剂选用聚多磷酸铵和膨胀型石墨的混合物，其质量比为1:1.2-3.6。
进一步的，所述矿物填料选用碳酸钙、云母、硅灰石、铝矾土、多孔粉石英中的一种或几种。
进一步的，所述填料选用铝矾土和多孔粉石英的混合物，其质量比为 1:1.2-3.6。
进一步的，所述多孔粉石英的平均粒径大小为0.24-0.36μm，比表面积大小为10.8-11.6m2/g。
进一步的，所述PC/ABS增韧相容剂选用SBG-001、D038中的一种。
进一步的，所述复合抗氧剂选用硫代酯抗氧剂DLTP、DSTP和亚磷酸酯抗氧剂PKY-136的混合物，其质量比为1:(1-1.8):(1.1-1.3)。
进一步的，所述光稳定剂选用水杨酸苯酯,水杨酸对辛基苯酯、二苯甲酮类中的一种或几种。
进一步的，所述充电枪的壳体材料的质量份组成如下：PC 50份、ABS 12 份、SEBS4份、玻璃纤维2.8份、碳纤维0.4份、膨胀型无卤阻燃剂8份、矿物填料15份、PC/ABS增韧相容剂3份、复合抗氧剂0.9份、光稳定剂0.5份。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
本发明中添加了多孔粉石英作为填料，多孔粉石英属于一种火山灰沉积岩，其具有多孔结构，自然粒径细。比重轻和表面积近似球状，这使得在高分子复合材料中有较好的流动性、分散性且不易沉淀，且本发明中采用的是廉价的多孔粉石英，采用多孔粉石英替代二氧化硅，可以降低充电枪壳体的生产成本。
本发明中添加了玻璃纤维和碳纤维，添加玻璃纤维和碳纤维，可以显著提高充电枪壳体材料的力学性能和耐热性能，玻璃纤维是一种是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差，碳纤维具有几个优点，包括高刚度、高抗拉强度、低重量、高耐化学性、耐高温和低热膨胀，所以将玻璃纤维和碳纤维配合作为增强纤维加入到充电枪壳体材料中，可以相互弥补各自的不足，从而显著提高充电枪壳体的耐热性和抗拉伸性能。
本发明中采用膨胀型无卤阻燃剂，由于无卤阻燃剂具有与物料的相容性好，可均匀的分散在塑料制品中，不与塑料中的其他组分发生化学反应，不影响塑料的色泽和表面光洁度，而且不会降低塑料的力学性能、热力学性能等使用性能。它主要通过凝聚相发挥作用。在较低温度下，由酸源产生能酯化多元醇(碳源)和可作为脱水剂的酸；在稍高的温度下，酸与多元醇(碳源)进行酯化反应，而体系中的胺则作为此酯化反应的催化剂，加速反应进行；体系在酯化反应前或酯化过程中熔化；反应过程中产生的水蒸汽和由气源产生的不燃性气体使已处于熔融状态的体系膨胀发泡，与此同时，多元醇和酯脱水碳化，形成无机物及炭残余物，且体系进一步发泡；反应接近完成时，体系胶化和固化，最后形成多孔泡沫碳层，从而显著提高充电枪壳体的阻燃性能，进一步提高充电枪的使用安全性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式本发明作进一步说明。
实施例1
一种新能源汽车用充电枪，所述充电枪的壳体材料的质量份组成如下：PC 20份、ABS4份、SEBS2份、玻璃纤维1.5份、碳纤维0.2份、膨胀型无卤阻燃剂0.4份、矿物填料10份、PC/ABS增韧相容剂2份、复合抗氧剂0.6份、光稳定剂0.2份。
其中，膨胀型无卤阻燃剂选用聚多磷酸铵。
其中，矿物填料选用碳酸钙。
其中，PC/ABS增韧相容剂选用SBG-001。
其中，复合抗氧剂选用硫代酯抗氧剂DLTP、DSTP和亚磷酸酯抗氧剂 PKY-136的混合物，其质量比为1:1:1.1。
其中，光稳定剂选用水杨酸苯酯,水杨酸对辛基苯酯。
本发明中的充电枪壳体的制备方法包括以下步骤：
S1按照重量份称取PC 20份、ABS4份、SEBS2份、玻璃纤维1.5份、碳纤维0.2份、膨胀型无卤阻燃剂0.4份、矿物填料10份、PC/ABS增韧相容剂2份、复合抗氧剂0.6份、光稳定剂0.2份；
S2将上述所有材料加入高混机，在1200r/min的转速下混合搅拌5min，得到混合材料；
S3将步骤S2中得到的混合材料放入双螺杆挤出机中进行熔融捏合并挤出，挤出温度为230℃-250℃，螺杆转速为180rpm-230rpm；
S4将步骤S3中得到挤出物进行冷却，制成粒料，即得充电枪壳体材料。
最后采用现有技术制备成充电枪壳体。
实施例2
一种新能源汽车用充电枪，所述充电枪的壳体材料的质量份组成如下：PC 30份、ABS8份、SEBS 3份、玻璃纤维1.8份、碳纤维0.3份、膨胀型无卤阻燃剂2份、矿物填料12份、PC/ABS增韧相容剂3份、复合抗氧剂0.8份、光稳定剂0.3份。
其中，膨胀型无卤阻燃剂选用聚多磷酸铵和膨胀型石墨的混合物，其质量比为1:1.2。
其中，填料选用铝矾土和多孔粉石英的混合物，其质量比为1:1.2，多孔粉石英的平均粒径大小为0.24μm，比表面积大小为11.6m2/g。
其中，PC/ABS增韧相容剂选用SBG-001、D038中的一种。
其中，复合抗氧剂选用硫代酯抗氧剂DLTP、DSTP和亚磷酸酯抗氧剂 PKY-136的混合物，其质量比为1:1.2:1.12。
其中，光稳定剂选用水杨酸苯酯。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种新能源汽车用充电枪，所述充电枪的壳体材料的质量份组成如下：PC 50份、ABS 12份、SEBS 4份、玻璃纤维2.8份、碳纤维0.4份、膨胀型无卤阻燃剂8份、矿物填料15份、PC/ABS增韧相容剂3份、复合抗氧剂0.9份、光稳定剂0.5份。
其中，膨胀型无卤阻燃剂选用聚多磷酸铵和膨胀型石墨的混合物，其质量比为1:1.5。
其中，填料选用铝矾土和多孔粉石英的混合物，其质量比为1:1.8，多孔粉石英的平均粒径大小为0.28μm，比表面积大小为11.2m2/g。
其中，PC/ABS增韧相容剂选用SBG-001。
其中，复合抗氧剂选用硫代酯抗氧剂DLTP、DSTP和亚磷酸酯抗氧剂 PKY-136的混合物，其质量比为1:1.3:1.16。
其中，光稳定剂选用水杨酸对辛基苯酯。
制备方法同实施例1。
实施例4
一种新能源汽车用充电枪，所述充电枪的壳体材料的质量份组成如下：PC 70份、ABS 22份、SEBS 5份、玻璃纤维5.2份、碳纤维0.48份、膨胀型无卤阻燃剂12份、矿物填料18份、PC/ABS增韧相容剂4份、复合抗氧剂1份、光稳定剂0.6份。
其中，膨胀型无卤阻燃剂选用聚多磷酸铵和膨胀型石墨的混合物，其质量比为1:3.2。
其中，填料选用铝矾土和多孔粉石英的混合物，其质量比为1:3.2，多孔粉石英的平均粒径大小为0.32μm，比表面积大小为11.4m2/g。
其中，PC/ABS增韧相容剂选用D038。
其中，复合抗氧剂选用硫代酯抗氧剂DLTP、DSTP和亚磷酸酯抗氧剂 PKY-136的混合物，其质量比为1:1.6:1.2。
其中，光稳定剂选用水杨酸苯酯。
制备方法同实施例1。
实施例5
一种新能源汽车用充电枪，所述充电枪的壳体材料的质量份组成如下：PC 80份、ABS 25份、SEBS 6份、玻璃纤维5.4份、碳纤维0.6份、膨胀型无卤阻燃剂15份、矿物填料20份、PC/ABS增韧相容剂5份、复合抗氧剂1.2份、光稳定剂0.8份。
其中，膨胀型无卤阻燃剂选用聚多磷酸铵和膨胀型石墨的混合物，其质量比为1:3.6。
其中，填料选用铝矾土和多孔粉石英的混合物，其质量比为1:3.6，多孔粉石英的平均粒径大小为0.36μm，比表面积大小为10.8m2/g。
其中，PC/ABS增韧相容剂选用D038。
其中，复合抗氧剂选用硫代酯抗氧剂DLTP、DSTP和亚磷酸酯抗氧剂 PKY-136的混合物，其质量比为1:1.8:1.3。
其中，光稳定剂选用水杨酸苯酯。
制备方法同实施例1。
对比例1
对比例与实施例3的区别在于，阻燃剂采用金属氧化物阻燃剂，其他的成分以及用量与实施例3相同。
制备方法同实施例1。
对比例2
对比例与实施例3的区别在于，仅仅添加了玻璃纤维，其他的成分以及用量与实施例3相同。
制备方法同实施例1。
对比例3
对比例与实施例3的区别在于，仅仅添加了碳纤维，其他的成分以及用量与实施例3相同。
制备方法同实施例1。
对实施例1-5与对比例1-3中制得的充电枪壳体进行进行性能测试，测试数据见表1。
表1
由表1中数据可知，采用本发明中的充电枪壳体材料制备的充电枪壳体，各项性能指数均得到显著提高。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实验例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的同等要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的权利方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种新能源汽车用充电枪，其特征在于：所述充电枪的壳体材料的质量份组成如下：PC 20-80份、ABS4-25份、SEBS2-6份、玻璃纤维1.5-5.4份、碳纤维0.2-0.6份、膨胀型无卤阻燃剂0.4-15份、矿物填料10-20份、PC/ABS增韧相容剂2-5份、复合抗氧剂0.6-1.2份、光稳定剂0.2-0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用充电枪，其特征在于：所述膨胀型无卤阻燃剂选用聚多磷酸铵、三聚氰胺、膨胀型石墨、三聚氰胺磷酸盐、硼酸锌、TGIC中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车用充电枪，其特征在于：所述膨胀型无卤阻燃剂选用聚多磷酸铵和膨胀型石墨的混合物，其质量比为1:1.2-3.6。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用充电枪，其特征在于：所述矿物填料选用碳酸钙、云母、硅灰石、铝矾土、多孔粉石英中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车用充电枪，其特征在于：所述填料选用铝矾土和多孔粉石英的混合物，其质量比为1:1.2-3.6。
6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车用充电枪，其特征在于：所述多孔粉石英的平均粒径大小为0.24-0.36μm，比表面积大小为10.8-11.6m2/g。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用充电枪，其特征在于：所述PC/ABS增韧相容剂选用SBG-001、D038中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用充电枪，其特征在于：所述复合抗氧剂选用硫代酯抗氧剂DLTP、DSTP和亚磷酸酯抗氧剂PKY-136的混合物，其质量比为1:（1-1.8）:（1.1-1.3）。
9.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用充电枪，其特征在于：所述光稳定剂选用水杨酸苯酯,水杨酸对辛基苯酯、二苯甲酮类中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用充电枪，其特征在于：所述充电枪的壳体材料的质量份组成如下：PC 50份、ABS 12份、SEBS 4份、玻璃纤维2.8份、碳纤维0.4份、膨胀型无卤阻燃剂8份、矿物填料15份、PC/ABS增韧相容剂3份、复合抗氧剂0.9份、光稳定剂0.5份。
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