CN112795102A - 一种电动汽车充电系统用阻燃电缆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充电电缆的技术领域，特别是涉及一种电动汽车充电系统用阻燃电缆及其制备方法，其可以减少由于发热造成的外皮老化并自燃现象，减少漏电事故，避免对电动汽车正常使用的影响，降低安全隐患；包括多组导线缠绕形成的导线线芯和阻燃保护层，所述阻燃保护层包裹在导线线芯外部，并且阻燃保护层内填充有屏蔽层，阻燃保护层包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶、改性碳纤维、聚酯增塑剂、聚乙烯、高分子有机钙、微胶囊化红磷、三聚氰胺、过氧化二异丙苯、纳米级活性轻质碳酸钙、偶联剂和防老剂，所述屏蔽层为镀锡铜网编织而成；其制备方法，包括以下步骤：（1）导线线芯成股；（2）制备阻燃保护层电缆料；（3）收卷。

Description

一种电动汽车充电系统用阻燃电缆及其制备方法
技术领域
本发明涉及充电电缆的技术领域，特别是涉及一种电动汽车充电系统用阻燃电缆及其制备方法。
背景技术
众所周知，随着国家最近几年对新能源汽车的大力推广，市场上新能源电动汽车保有量也不低且每年都在增加，为了能过缩短充电时间，充电电流越来越大，对充电电缆提出的材料要求也越来越严苛。
充电电缆作为电动汽车使用过程中必不可少的一部分，其使用性能的优良与否决定这其使用寿命的长短，而现有的电动汽车用充电电缆一般均在室外使用，由于日光的照射，以及正常充电过程中很容易产生的发热现象，很容易造成电缆外皮的老化损坏，因此很容易引发充电电缆的自燃现象，从而容易导致漏电等事故，不仅容易影响电动汽车的正常使用，还容易对使用者造成一定的安全隐患。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的一个目的在于提供一种可以减少由于发热造成的外皮老化并自燃现象，减少漏电事故，避免对电动汽车正常使用的影响，降低安全隐患的电动汽车充电系统用阻燃电缆
本发明的另一个目的在于提供一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法。
本发明的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，包括多组导线缠绕形成的导线线芯和阻燃保护层，所述阻燃保护层包裹在导线线芯外部，并且阻燃保护层内填充有屏蔽层，
所述阻燃保护层包括以下重量份数的原料：
三元乙丙橡胶 59~82份；
改性碳纤维 36~49份；
聚酯增塑剂 5~9份；
聚乙烯 12~18份；
高分子有机钙 5~10份；
微胶囊化红磷 4~9份；
三聚氰胺 1~3份；
过氧化二异丙苯 2~4份；
纳米级活性轻质碳酸钙 10~16份；
偶联剂 1~3份；
防老剂 1~3份。
所述屏蔽层为镀锡铜网编织而成。
本发明的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，优选的，所述阻燃保护层包括以下重量份数的原料：
三元乙丙橡胶 65~70份；
改性碳纤维 41~43份；
聚酯增塑剂 6~7份；
聚乙烯 15~16份；
高分子有机钙 7~8份；
微胶囊化红磷 5~7份；
三聚氰胺 1.5~2.5份；
过氧化二异丙苯 2.5~3.5份；
纳米级活性轻质碳酸钙 13~14份；
偶联剂 1.5~2.5份；
防老剂 1.5~2.5份。
本发明的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，所述镀锡铜网的编制密度为60%~70%。
本发明的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，所述镀锡铜网的编制层数为2~4层。
本发明的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）导线线芯成股：使用成股机将多股导线线芯拧成一股；
（2）制备阻燃保护层电缆料：
a、物料初步混合：将三元乙丙橡胶、聚乙烯和聚酯增塑剂在80~90℃下密炼10~20min，并向其中投入改性碳纤维，混合均匀后备用；
b、将物料温度上升至110~120℃，并向其中加入高分子有机钙、微胶囊化红磷、三聚氰胺、过氧化二异丙苯、纳米级活性轻质碳酸钙、偶联剂和防老剂，进行混合密炼40~60min；
c、硫化处理：将经过密炼后的物料升温至185~190℃，并进行硫化处理；
d、辐照交联改性处理：对硫化处理的物料同时进行辐照交联改性处理，辐照处理时间为5~10min；
e、挤出成型：将处理后的料通过双螺杆挤出机挤出成型，做成双层的阻燃保护层，并在双层的阻燃保护层之间编织填充镀锡铜网，将其包覆在导线线芯外部，得到阻燃保护层；
（3）收卷：将制备完成后的电缆进行表面清理，并进行收卷。
本发明的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法，所述硫化处理的时间为5~10min。
本发明的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法，所述辐照处理的条件为单次辐照剂量为20Gy~30kGy。
与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的电动汽车充电系统用阻燃电缆的保护层采用三元乙丙橡胶、改性碳纤维、聚酯增塑剂、聚乙烯、高分子有机钙、微胶囊化红磷、三聚氰胺、过氧化二异丙苯、纳米级活性轻质碳酸钙、偶联剂和防老剂作为原料，通过多组原料的交联作用，并且通过对物料的硫化和辐照处理，可以有效提高保护层的性能，可以通过保护层对导线线芯起到良好的保护作用，从而可以减少由于发热造成的外皮老化并自燃现象，减少漏电事故，避免对电动汽车正常使用的影响，降低安全隐患。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，包括多组导线缠绕形成的导线线芯和阻燃保护层，所述阻燃保护层包裹在导线线芯外部，并且阻燃保护层内填充有屏蔽层，
所述阻燃保护层包括以下重量份数的原料：
三元乙丙橡胶 59份；
改性碳纤维 36份；
聚酯增塑剂 5份；
聚乙烯 12份；
高分子有机钙 5份；
微胶囊化红磷 4份；
三聚氰胺 1份；
过氧化二异丙苯 2份；
纳米级活性轻质碳酸钙 10份；
偶联剂 1份；
防老剂 1份。
所述屏蔽层为镀锡铜网编织而成，其编制密度为65%，编制层数为3层。
一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）导线线芯成股：使用成股机将多股导线线芯拧成一股；
（2）制备阻燃保护层电缆料：
a、物料初步混合：将三元乙丙橡胶、聚乙烯和聚酯增塑剂在85℃下密炼14min，并向其中投入改性碳纤维，混合均匀后备用；
b、将物料温度上升至113℃，并向其中加入高分子有机钙、微胶囊化红磷、三聚氰胺、过氧化二异丙苯、纳米级活性轻质碳酸钙、偶联剂和防老剂，进行混合密炼50min；
c、硫化处理：将经过密炼后的物料升温至185℃，并进行硫化处理，处理的时间为10min；
d、辐照交联改性处理：对硫化处理的物料同时进行辐照交联改性处理，辐照处理时间为5min，单次辐照剂量为30kGy。；
e、挤出成型：将处理后的料通过双螺杆挤出机挤出成型，做成双层的阻燃保护层，并在双层的阻燃保护层之间编织填充镀锡铜网，将其包覆在导线线芯外部，得到阻燃保护层；
（3）收卷：将制备完成后的电缆进行表面清理，并进行收卷。
本实施例得到的阻燃电缆在使用时，在其较高温度下工作可以不发生损坏，并且不发生自燃现象，因此其具有良好的工作性能。
实施例2
一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，包括多组导线缠绕形成的导线线芯和阻燃保护层，所述阻燃保护层包裹在导线线芯外部，并且阻燃保护层内填充有屏蔽层，
所述阻燃保护层包括以下重量份数的原料：
三元乙丙橡胶 65份；
改性碳纤维 41份；
聚酯增塑剂 6份；
聚乙烯 15份；
高分子有机钙 7份；
微胶囊化红磷 5份；
三聚氰胺 1.5份；
过氧化二异丙苯 2.5份；
纳米级活性轻质碳酸钙 13份；
偶联剂 1.5份；
防老剂 1.5份。
所述屏蔽层为镀锡铜网编织而成，其编制密度为60%~70%，编制层数为2~4层。
一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）导线线芯成股：使用成股机将多股导线线芯拧成一股；
（2）制备阻燃保护层电缆料：
a、物料初步混合：将三元乙丙橡胶、聚乙烯和聚酯增塑剂在80℃下密炼20min，并向其中投入改性碳纤维，混合均匀后备用；
b、将物料温度上升至11℃，并向其中加入高分子有机钙、微胶囊化红磷、三聚氰胺、过氧化二异丙苯、纳米级活性轻质碳酸钙、偶联剂和防老剂，进行混合密炼60min；
c、硫化处理：将经过密炼后的物料升温至190℃，并进行硫化处理，处理的时间为5min；
d、辐照交联改性处理：对硫化处理的物料同时进行辐照交联改性处理，辐照处理时间为8min，单次辐照剂量为25kGy。；
e、挤出成型：将处理后的料通过双螺杆挤出机挤出成型，做成双层的阻燃保护层，并在双层的阻燃保护层之间编织填充镀锡铜网，将其包覆在导线线芯外部，得到阻燃保护层；
（3）收卷：将制备完成后的电缆进行表面清理，并进行收卷。
本实施例得到的阻燃电缆在使用时，在其较高温度下工作可以不发生损坏，并且不发生自燃现象，因此其具有良好的工作性能。
实施例3
一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，包括多组导线缠绕形成的导线线芯和阻燃保护层，所述阻燃保护层包裹在导线线芯外部，并且阻燃保护层内填充有屏蔽层，
所述阻燃保护层包括以下重量份数的原料：
三元乙丙橡胶 68份；
改性碳纤维 42份；
聚酯增塑剂 6.5份；
聚乙烯 15.5份；
高分子有机钙 7.5份；
微胶囊化红磷 6份；
三聚氰胺 2份；
过氧化二异丙苯 3份；
纳米级活性轻质碳酸钙 13.5份；
偶联剂 2份；
防老剂 2份。
所述屏蔽层为镀锡铜网编织而成，其编制密度为67%，编制层数为4层。
一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）导线线芯成股：使用成股机将多股导线线芯拧成一股；
（2）制备阻燃保护层电缆料：
a、物料初步混合：将三元乙丙橡胶、聚乙烯和聚酯增塑剂在87℃下密炼12min，并向其中投入改性碳纤维，混合均匀后备用；
b、将物料温度上升至115℃，并向其中加入高分子有机钙、微胶囊化红磷、三聚氰胺、过氧化二异丙苯、纳米级活性轻质碳酸钙、偶联剂和防老剂，进行混合密炼42min；
c、硫化处理：将经过密炼后的物料升温至188℃，并进行硫化处理，处理的时间为9min；
d、辐照交联改性处理：对硫化处理的物料同时进行辐照交联改性处理，辐照处理时间为6min，单次辐照剂量为24kGy。；
e、挤出成型：将处理后的料通过双螺杆挤出机挤出成型，做成双层的阻燃保护层，并在双层的阻燃保护层之间编织填充镀锡铜网，将其包覆在导线线芯外部，得到阻燃保护层；
（3）收卷：将制备完成后的电缆进行表面清理，并进行收卷。
本实施例得到的阻燃电缆在使用时，在其较高温度下工作可以不发生损坏，并且不发生自燃现象，因此其具有良好的工作性能。
实施例4
一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，包括多组导线缠绕形成的导线线芯和阻燃保护层，所述阻燃保护层包裹在导线线芯外部，并且阻燃保护层内填充有屏蔽层，
所述阻燃保护层包括以下重量份数的原料：
三元乙丙橡胶 70份；
改性碳纤维 43份；
聚酯增塑剂 7份；
聚乙烯 16份；
高分子有机钙 8份；
微胶囊化红磷 7份；
三聚氰胺 2.5份；
过氧化二异丙苯 3.5份；
纳米级活性轻质碳酸钙 14份；
偶联剂 2.5份；
防老剂 2.5份。
所述屏蔽层为镀锡铜网编织而成，其编制密度为69%，编制层数为2层。
一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）导线线芯成股：使用成股机将多股导线线芯拧成一股；
（2）制备阻燃保护层电缆料：
a、物料初步混合：将三元乙丙橡胶、聚乙烯和聚酯增塑剂在80℃下密炼20min，并向其中投入改性碳纤维，混合均匀后备用；
b、将物料温度上升至120℃，并向其中加入高分子有机钙、微胶囊化红磷、三聚氰胺、过氧化二异丙苯、纳米级活性轻质碳酸钙、偶联剂和防老剂，进行混合密炼40min；
c、硫化处理：将经过密炼后的物料升温至190℃，并进行硫化处理，处理的时间为5min；
d、辐照交联改性处理：对硫化处理的物料同时进行辐照交联改性处理，辐照处理时间为5min，单次辐照剂量为30kGy。；
e、挤出成型：将处理后的料通过双螺杆挤出机挤出成型，做成双层的阻燃保护层，并在双层的阻燃保护层之间编织填充镀锡铜网，将其包覆在导线线芯外部，得到阻燃保护层；
（3）收卷：将制备完成后的电缆进行表面清理，并进行收卷。
本实施例得到的阻燃电缆在使用时，在其较高温度下工作可以不发生损坏，并且不发生自燃现象，因此其具有良好的工作性能。
实施例5
一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，包括多组导线缠绕形成的导线线芯和阻燃保护层，所述阻燃保护层包裹在导线线芯外部，并且阻燃保护层内填充有屏蔽层，
所述阻燃保护层包括以下重量份数的原料：
三元乙丙橡胶 82份；
改性碳纤维 49份；
聚酯增塑剂 9份；
聚乙烯 18份；
高分子有机钙 10份；
微胶囊化红磷 9份；
三聚氰胺 3份；
过氧化二异丙苯 4份；
纳米级活性轻质碳酸钙 16份；
偶联剂 3份；
防老剂 3份。
所述屏蔽层为镀锡铜网编织而成，其编制密度为70%，编制层数为2层。
一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：
（1）导线线芯成股：使用成股机将多股导线线芯拧成一股；
（2）制备阻燃保护层电缆料：
a、物料初步混合：将三元乙丙橡胶、聚乙烯和聚酯增塑剂在80℃下密炼20min，并向其中投入改性碳纤维，混合均匀后备用；
b、将物料温度上升至110℃，并向其中加入高分子有机钙、微胶囊化红磷、三聚氰胺、过氧化二异丙苯、纳米级活性轻质碳酸钙、偶联剂和防老剂，进行混合密炼60min；
c、硫化处理：将经过密炼后的物料升温至190℃，并进行硫化处理，处理的时间为10min；
d、辐照交联改性处理：对硫化处理的物料同时进行辐照交联改性处理，辐照处理时间为10min，单次辐照剂量为20Gy；
e、挤出成型：将处理后的料通过双螺杆挤出机挤出成型，做成双层的阻燃保护层，并在双层的阻燃保护层之间编织填充镀锡铜网，将其包覆在导线线芯外部，得到阻燃保护层；
（3）收卷：将制备完成后的电缆进行表面清理，并进行收卷。
本实施例得到的阻燃电缆在使用时，在其较高温度下工作可以不发生损坏，并且不发生自燃现象，因此其具有良好的工作性能。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，其特征在于，包括多组导线缠绕形成的导线线芯和阻燃保护层，所述阻燃保护层包裹在导线线芯外部，并且阻燃保护层内填充有屏蔽层，
所述阻燃保护层包括以下重量份数的原料：
三元乙丙橡胶 59~82份；
改性碳纤维 36~49份；
聚酯增塑剂 5~9份；
聚乙烯 12~18份；
高分子有机钙 5~10份；
微胶囊化红磷 4~9份；
三聚氰胺 1~3份；
过氧化二异丙苯 2~4份；
纳米级活性轻质碳酸钙 10~16份；
偶联剂 1~3份；
防老剂 1~3份；
所述屏蔽层为镀锡铜网编织而成。
2.如权利要求1所述的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，其特征在于，优选的，所述阻燃保护层包括以下重量份数的原料：
三元乙丙橡胶 65~70份；
改性碳纤维 41~43份；
聚酯增塑剂 6~7份；
聚乙烯 15~16份；
高分子有机钙 7~8份；
微胶囊化红磷 5~7份；
三聚氰胺 1.5~2.5份；
过氧化二异丙苯 2.5~3.5份；
纳米级活性轻质碳酸钙 13~14份；
偶联剂 1.5~2.5份；
防老剂 1.5~2.5份。
3.如权利要求1所述的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，其特征在于，所述镀锡铜网的编制密度为60%~70%。
4.如权利要求1所述的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆，其特征在于，所述镀锡铜网的编制层数为2~4层。
5.如权利要求1至4所述的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）导线线芯成股：使用成股机将多股导线线芯拧成一股；
（2）制备阻燃保护层电缆料：
a、物料初步混合：将三元乙丙橡胶、聚乙烯和聚酯增塑剂在80~90℃下密炼10~20min，并向其中投入改性碳纤维，混合均匀后备用；
b、将物料温度上升至110~120℃，并向其中加入高分子有机钙、微胶囊化红磷、三聚氰胺、过氧化二异丙苯、纳米级活性轻质碳酸钙、偶联剂和防老剂，进行混合密炼40~60min；
c、硫化处理：将经过密炼后的物料升温至185~190℃，并进行硫化处理；
d、辐照交联改性处理：对硫化处理的物料同时进行辐照交联改性处理，辐照处理时间为5~10min；
e、挤出成型：将处理后的料通过双螺杆挤出机挤出成型，做成双层的阻燃保护层，并在双层的阻燃保护层之间编织填充镀锡铜网，将其包覆在导线线芯外部，得到阻燃保护层；
（3）收卷：将制备完成后的电缆进行表面清理，并进行收卷。
6.如权利要求5所述的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法，其特征在于，所述硫化处理的时间为5~10min。
7.如权利要求5所述的一种电动汽车充电系统用阻燃电缆的制备方法，其特征在于，所述辐照处理的条件为单次辐照剂量为20Gy~30kGy。
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