CN114822993A - 一种耐热抗老化车用线束及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐热抗老化车用线束及其制备方法,线束制备时将导电铜丝拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,对其表面进行镀锡处理,将至少两根镀锡铜丝相互缠绕绞合形成线芯,再在其表面包覆聚四氟乙烯层,形成绝缘层,以对内部的线芯进行保护;而后在绝缘层外侧包覆铝箔层;接着在铝箔层外包覆聚四氟乙烯形成外绝缘层,继续对线芯进行保护,从而形成单股线束。将多根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在多根单股线束外侧包覆PVC护套,再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品。本发明制备得到的线束的使用寿命高,且线束整体强度较高,阻燃性和抗老化性能优异,具有较高的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车线束技术领域,具体为一种耐热抗老化车用线束及其制备方法。
背景技术
汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。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。线束产业链包括电线电缆、连接器、加工设备、线束制造和下游应用产业,线束应用非常广泛,可用在汽车、家用电器、计算机和通讯设备、各种电子仪器仪表等方面。
现如今市面上的汽车线束,为提高其抗热老化性能和阻燃性能,一般会在线束外护套配方中添加热稳定剂和阻燃剂,但助剂的添加量较多时,不仅会提高成本,而且会影响线束的综合性能,因此,基于该情况,本申请公开了一种耐热抗老化车用线束及其制备方法,以解决该技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐热抗老化车用线束及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种耐热抗老化车用线束的制备方法,包括以下步骤:
(1)取导电铜丝,拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,表面镀锡,得到镀锡铜丝,取至少两根镀锡铜丝,相互绞合形成线芯;在线芯上包覆绝缘层,再在绝缘层外侧包覆铝箔层,接着在铝箔层外侧包覆绝缘层,形成单股线束;
(2)取多根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在多根单股线束外侧包覆PVC护套,再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品。
较优化的方案,所述绝缘层为聚四氟乙烯层,所述绝缘层厚度为0.5~0.8mm。所述镀锡铜丝的直径为0.4mm,所述镀锡铜丝的锡层厚度为0.8~1.2μm。所述铝箔层由宽15mm、厚0.03mm的铝箔包覆形成;所述PVC护套的厚度为0.8~1mm。
较优化的方案,所述PVC护套各组分材料包括:以重量计,聚氯乙烯90~100份、EVA树脂5~8份、二氧化硅5~8份、氧化石墨烯4~6份、水滑石粉8~10份、环氧大豆油2~3份、稳定剂2~3份、紫外线吸收剂1~1.5份、抗氧剂1~2份、邻苯二甲酸二辛酯8~10份。
较优化的方案,所述稳定剂的制备步骤为:
S1:取3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、无水碳酸钾和四氢呋喃,30~35℃下搅拌1~2h,加入柠檬酸十二醇酯,继续搅拌20~30min,缓慢滴加六氯环三磷和四氢呋喃混合液,滴加时间为1~1.2h,保温反应1~1.5h,升温至60~65℃,冷凝回流20~24h,反应后旋蒸浓缩,收集产物并洗涤干燥,得到产物A;
S2:取产物A、丙酮混合,搅拌20~30min,缓慢滴加硅烷偶联剂和丙酮混合液,滴加时间为30~40min,滴加后恒温反应6~7h,反应后旋蒸浓缩,收集产物并洗涤干燥,得到阻燃中间体;
S3:取6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、乙酸水溶液,混合后置于35~40℃油浴下,搅拌20~30min,抽真空再充入氮气,在氮气气氛下加入阻燃中间体,搅拌反应20~24h,反应后抽滤洗涤,40~45℃下真空干燥,得到稳定剂。
较优化的方案,步骤S1中,所述3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、柠檬酸十二醇酯、六氯环三磷的摩尔比为4:2:1。
步骤S2中,所述产物A、硅烷偶联剂的摩尔比为1:2;所述硅烷偶联剂为KH-550或KH-553;步骤S3中,所述6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、阻燃中间体的摩尔比为(2~3):1。
较优化的方案,所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂164中的任意一种;所述紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的任意一种。
较优化的方案,根据以上任意一项所述的一种耐热抗老化车用线束的制备方法制备的线束。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
本发明公开了一种耐热抗老化车用线束及其制备方法,线束制备时将导电铜丝拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,其用于实现电力传输,对其表面进行镀锡处理,镀锡铜丝的直径为0.4mm,镀锡铜丝的锡层厚度为0.8~1.2μm,然后根据需要,将至少两根镀锡铜丝相互缠绕绞合形成线芯,再在其表面包覆聚四氟乙烯层,形成绝缘层,以对内部的线芯进行保护;而后在绝缘层外侧包覆铝箔层,其目的是为了加强线芯的抗干扰能力,提高电磁屏蔽效果;接着在铝箔层外包覆聚四氟乙烯形成外绝缘层,继续对线芯进行保护,从而形成单股线束。
将多根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在多根单股线束外侧包覆PVC护套,再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品;通过该结构制备得到的汽车线束具有较优异的力学性能和阻燃性能,抗老化性能优异,且线束制备时采用多个绝缘层包覆、铝箔层包覆、PVC护套包覆、波纹管加工等工艺,在线芯外部形成多层保护结构,并保证了线束外部的整体平整性和精度,提高了线束的使用寿命,实际实用性更高。
本发明在进行PVC护套加工时,对PVC护套材料的选择进行调整改进,以配方“聚氯乙烯90~100份、EVA树脂5~8份、二氧化硅5~8份、氧化石墨烯4~6份、水滑石粉8~10份、环氧大豆油2~3份、稳定剂2~3份、紫外线吸收剂1~1.5份、抗氧剂1~2份、邻苯二甲酸二辛酯8~10份”;将原料共混后,挤出包覆成型,形成PVC护套,在该配方中方案引入了稳定剂和环氧大豆油,该稳定剂为含有双尿嘧啶结构的阻燃稳定剂,一方面,其中含有双尿嘧啶结构,能够取代PVC链中不稳定氯原子和吸收HCl来阻止PVC热降解,以提高其热稳定性,同时与辅助热稳定性环氧大豆油相互配合,以提高PVC护套的抗热老化性能;同时体系中还添加了紫外吸收剂,制备得到的PVC护套的抗老化性能非常优异。
另一方面,阻燃稳定剂中引入了硅烷偶联剂KH-553和六氯环三磷,制备得到的稳定剂具有较优异的阻燃性能,将其添加至PVC配方中,需要的量较少,且无需再添加其他无机阻燃剂,PVC护套的综合强度和阻燃性能得到保证,成本降低;同时,本方案中引入多个苯环结构,PVC护套的耐热性能也得到改善。
在以上方案基础上,稳定剂制备时先将3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、柠檬酸十二醇酯混合并与六氯环三磷反应,得到产物A,反应中P-Cl键断裂,并与3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、柠檬酸十二醇酯中的羟基接枝;此时需限定“所述3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、柠檬酸十二醇酯、六氯环三磷的摩尔比为4:2:1”,其目的在于:方案中引入柠檬酸十二醇酯,其中含有长链烷基,该长链烷基的引入能够提高稳定剂与PVC树脂之间的相容性;同时3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛的羟基与六氯环三磷接枝反应,引入醛基,醛基的引入不仅能够在后续与硅烷偶联剂反应,同时还能保证双尿嘧啶结构的生成,因此该方案中需限定各物质反应的摩尔量,以保证产品综合性能。
接着将产物A与硅烷偶联剂反应生成阻燃中间体,以引入有机,提高阻燃性能,方案中选择的硅烷偶联剂为KH-550或KH-553,最后利用阻燃中间体与6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶,以形成双尿嘧啶结构,得到稳定剂。在制备PVC护套时,只需要少量的稳定剂与环氧大豆油配合,就能实现PVC护套的热稳定性和阻燃性能,无需再添加其他阻燃成分,同时制备的PVC护套的强度高,抗老化性能优异,使用寿命较长。
本发明公开了一种耐热抗老化车用线束及其制备方法,制备得到的线束的使用寿命高,且线束整体强度较高,阻燃性和抗老化性能优异,可适用于汽车、建筑等多个领域,具有较高的实用性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种耐热抗老化车用线束的制备方法,包括以下步骤:
(1)取导电铜丝,拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,表面镀锡,得到镀锡铜丝;所述镀锡铜丝的直径为0.4mm,所述镀锡铜丝的锡层厚度为1μm。
取四根镀锡铜丝,相互绞合形成线芯;在线芯上包覆聚四氟乙烯,形成绝缘层,绝缘层厚度为0.8mm,再在绝缘层外侧包覆宽15mm、厚0.03mm的铝箔,形成铝箔层,接着在铝箔层外侧包覆聚四氟乙烯,外侧形成绝缘层,外侧的绝缘层厚度为0.6mm,形成单股线束;
(2)取3-5根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在3-5根单股线束外侧包覆PVC护套,PVC护套的厚度为1mm;再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品。
其中所述PVC护套各组分材料包括:以重量计,聚氯乙烯90份、EVA树脂5份、二氧化硅8份、氧化石墨烯4份、水滑石粉10份、环氧大豆油3份、稳定剂2份、紫外线吸收剂1份、抗氧剂1份、邻苯二甲酸二辛酯8份。
所述抗氧剂为抗氧剂1076;所述紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
实施例2:
一种耐热抗老化车用线束的制备方法,包括以下步骤:
(1)取导电铜丝,拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,表面镀锡,得到镀锡铜丝;所述镀锡铜丝的直径为0.4mm,所述镀锡铜丝的锡层厚度为1.2μm。
取四根镀锡铜丝,相互绞合形成线芯;在线芯上包覆聚四氟乙烯,形成绝缘层,绝缘层厚度为0.6mm,再在绝缘层外侧包覆宽15mm、厚0.03mm的铝箔,形成铝箔层,接着在铝箔层外侧包覆聚四氟乙烯,外侧形成绝缘层,外侧的绝缘层厚度为0.5mm,形成单股线束;
(2)取3-5根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在3-5根单股线束外侧包覆PVC护套,PVC护套的厚度为1mm;再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品。
其中所述PVC护套各组分材料包括:以重量计,聚氯乙烯95份、EVA树脂6份、二氧化硅6份、氧化石墨烯5份、水滑石粉9份、环氧大豆油2.5份、稳定剂2.5份、紫外线吸收剂1.2份、抗氧剂1.5份、邻苯二甲酸二辛酯9份。
所述抗氧剂为抗氧剂CA;所述紫外吸收剂为2,4-二羟基二苯甲酮。
实施例3:
一种耐热抗老化车用线束的制备方法,包括以下步骤:
(1)取导电铜丝,拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,表面镀锡,得到镀锡铜丝;所述镀锡铜丝的直径为0.4mm,所述镀锡铜丝的锡层厚度为1μm。
取四根镀锡铜丝,相互绞合形成线芯;在线芯上包覆聚四氟乙烯,形成绝缘层,绝缘层厚度为0.8mm,再在绝缘层外侧包覆宽15mm、厚0.03mm的铝箔,形成铝箔层,接着在铝箔层外侧包覆聚四氟乙烯,外侧形成绝缘层,外侧的绝缘层厚度为0.6mm,形成单股线束;
(2)取3-5根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在3-5根单股线束外侧包覆PVC护套,PVC护套的厚度为1mm;再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品。
其中所述PVC护套各组分材料包括:以重量计,聚氯乙烯100份、EVA树脂8份、二氧化硅5份、氧化石墨烯6份、水滑石粉8份、环氧大豆油2份、稳定剂3份、紫外线吸收剂1.5份、抗氧剂2份、邻苯二甲酸二辛酯10份。
所述抗氧剂为抗氧剂164;所述紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
上述实施例1-3中,稳定剂的制备步骤均为:
S1:取3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、无水碳酸钾和四氢呋喃,35℃下搅拌2h,加入柠檬酸十二醇酯,继续搅拌20min,缓慢滴加六氯环三磷和四氢呋喃混合液,滴加时间为1h,保温反应1.5h,升温至60℃,冷凝回流24h,反应后旋蒸浓缩,收集产物并洗涤干燥,得到产物A;所述3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、柠檬酸十二醇酯、六氯环三磷的摩尔比为4:2:1。所述无水碳酸钾、六氯环三磷的质量比为5:1。
S2:取产物A、丙酮混合,搅拌20min,缓慢滴加硅烷偶联剂和丙酮混合液,滴加时间为40min,滴加后恒温反应6.5h,反应后旋蒸浓缩,收集产物并洗涤干燥,得到阻燃中间体;所述产物A、硅烷偶联剂的摩尔比为1:2;所述硅烷偶联剂为KH-553。
S3:取6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、10wt%的乙酸水溶液,混合后置于40℃油浴下,搅拌25min,抽真空再充入氮气,在氮气气氛下加入阻燃中间体,搅拌反应22h,反应后抽滤洗涤,45℃下真空干燥,得到稳定剂。所述6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、阻燃中间体的摩尔比为2:1。
对比例1:以实施例3为对照,对比例1中并未添加稳定剂,其余组分含量和工艺参数不变。
一种耐热抗老化车用线束的制备方法,包括以下步骤:
(1)取导电铜丝,拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,表面镀锡,得到镀锡铜丝;所述镀锡铜丝的直径为0.4mm,所述镀锡铜丝的锡层厚度为1μm。
取四根镀锡铜丝,相互绞合形成线芯;在线芯上包覆聚四氟乙烯,形成绝缘层,绝缘层厚度为0.8mm,再在绝缘层外侧包覆宽15mm、厚0.03mm的铝箔,形成铝箔层,接着在铝箔层外侧包覆聚四氟乙烯,外侧形成绝缘层,外侧的绝缘层厚度为0.6mm,形成单股线束;
(2)取3-5根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在3-5根单股线束外侧包覆PVC护套,PVC护套的厚度为1mm;再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品。
其中所述PVC护套各组分材料包括:以重量计,聚氯乙烯100份、EVA树脂8份、二氧化硅5份、氧化石墨烯6份、水滑石粉8份、环氧大豆油2份、紫外线吸收剂1.5份、抗氧剂2份、邻苯二甲酸二辛酯10份。
所述抗氧剂为抗氧剂164;所述紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
对比例2:以实施例3为对照,对比例2中并未添加稳定剂和环氧大豆油,其余组分含量和工艺参数不变。
一种耐热抗老化车用线束的制备方法,包括以下步骤:
(1)取导电铜丝,拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,表面镀锡,得到镀锡铜丝;所述镀锡铜丝的直径为0.4mm,所述镀锡铜丝的锡层厚度为1μm。
取四根镀锡铜丝,相互绞合形成线芯;在线芯上包覆聚四氟乙烯,形成绝缘层,绝缘层厚度为0.8mm,再在绝缘层外侧包覆宽15mm、厚0.03mm的铝箔,形成铝箔层,接着在铝箔层外侧包覆聚四氟乙烯,外侧形成绝缘层,外侧的绝缘层厚度为0.6mm,形成单股线束;
(2)取3-5根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在3-5根单股线束外侧包覆PVC护套,PVC护套的厚度为1mm;再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品。
其中所述PVC护套各组分材料包括:以重量计,聚氯乙烯100份、EVA树脂8份、二氧化硅5份、氧化石墨烯6份、水滑石粉8份、紫外线吸收剂1.5份、抗氧剂2份、邻苯二甲酸二辛酯10份。
所述抗氧剂为抗氧剂164;所述紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
对比例3:对比例3以实施例3为对照,对比例3制备稳定剂时,并未引入硅烷偶联剂KH-553,其余组分含量和工艺参数不变。
一种耐热抗老化车用线束的制备方法,包括以下步骤:
(1)取导电铜丝,拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,表面镀锡,得到镀锡铜丝;所述镀锡铜丝的直径为0.4mm,所述镀锡铜丝的锡层厚度为1μm。
取四根镀锡铜丝,相互绞合形成线芯;在线芯上包覆聚四氟乙烯,形成绝缘层,绝缘层厚度为0.8mm,再在绝缘层外侧包覆宽15mm、厚0.03mm的铝箔,形成铝箔层,接着在铝箔层外侧包覆聚四氟乙烯,外侧形成绝缘层,外侧的绝缘层厚度为0.6mm,形成单股线束;
(2)取3-5根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在3-5根单股线束外侧包覆PVC护套,PVC护套的厚度为1mm;再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品。
其中所述PVC护套各组分材料包括:以重量计,聚氯乙烯100份、EVA树脂8份、二氧化硅5份、氧化石墨烯6份、水滑石粉8份、环氧大豆油2份、稳定剂3份、紫外线吸收剂1.5份、抗氧剂2份、邻苯二甲酸二辛酯10份。
其中稳定剂的制备步骤为:
S1:取3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、无水碳酸钾和四氢呋喃,35℃下搅拌2h,加入柠檬酸十二醇酯,继续搅拌20min,缓慢滴加六氯环三磷和四氢呋喃混合液,滴加时间为1h,保温反应1.5h,升温至60℃,冷凝回流24h,反应后旋蒸浓缩,收集产物并洗涤干燥,得到阻燃中间体;所述3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、柠檬酸十二醇酯、六氯环三磷的摩尔比为4:2:1。所述无水碳酸钾、六氯环三磷的质量比为5:1。
S2:取6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、10wt%的乙酸水溶液,混合后置于40℃油浴下,搅拌25min,抽真空再充入氮气,在氮气气氛下加入阻燃中间体,搅拌反应22h,反应后抽滤洗涤,45℃下真空干燥,得到稳定剂。所述6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、阻燃中间体的摩尔比为2:1。
对比例4:对比例4以实施例3为对照,对比例4制备稳定剂时,并未引入柠檬酸十二醇酯,其余组分含量和工艺参数不变。
一种耐热抗老化车用线束的制备方法,包括以下步骤:
(1)取导电铜丝,拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,表面镀锡,得到镀锡铜丝;所述镀锡铜丝的直径为0.4mm,所述镀锡铜丝的锡层厚度为1μm。
取四根镀锡铜丝,相互绞合形成线芯;在线芯上包覆聚四氟乙烯,形成绝缘层,绝缘层厚度为0.8mm,再在绝缘层外侧包覆宽15mm、厚0.03mm的铝箔,形成铝箔层,接着在铝箔层外侧包覆聚四氟乙烯,外侧形成绝缘层,外侧的绝缘层厚度为0.6mm,形成单股线束;
(2)取3-5根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在3-5根单股线束外侧包覆PVC护套,PVC护套的厚度为1mm;再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品。
其中所述PVC护套各组分材料包括:以重量计,聚氯乙烯100份、EVA树脂8份、二氧化硅5份、氧化石墨烯6份、水滑石粉8份、环氧大豆油2份、稳定剂3份、紫外线吸收剂1.5份、抗氧剂2份、邻苯二甲酸二辛酯10份。
所述抗氧剂为抗氧剂164;所述紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
其中稳定剂的制备步骤均为:
S1:取3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、无水碳酸钾和四氢呋喃,35℃下搅拌2h,缓慢滴加六氯环三磷和四氢呋喃混合液,滴加时间为1h,保温反应1.5h,升温至60℃,冷凝回流24h,反应后旋蒸浓缩,收集产物并洗涤干燥,得到产物A;所述3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、六氯环三磷的摩尔比为4:1。所述无水碳酸钾、六氯环三磷的质量比为5:1。
S2:取产物A、丙酮混合,搅拌20min,缓慢滴加硅烷偶联剂和丙酮混合液,滴加时间为40min,滴加后恒温反应6.5h,反应后旋蒸浓缩,收集产物并洗涤干燥,得到阻燃中间体;所述产物A、硅烷偶联剂的摩尔比为1:2;所述硅烷偶联剂为KH-553。
S3:取6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、10wt%的乙酸水溶液,混合后置于40℃油浴下,搅拌25min,抽真空再充入氮气,在氮气气氛下加入阻燃中间体,搅拌反应22h,反应后抽滤洗涤,45℃下真空干燥,得到稳定剂。所述6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、阻燃中间体的摩尔比为2:1。
对比例5:对比例5以实施例3为对照,对比例5制备稳定剂时,稳定剂为十一醛制备的双尿嘧啶,其余组分含量和工艺参数不变。
一种耐热抗老化车用线束的制备方法,包括以下步骤:
(1)取导电铜丝,拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,表面镀锡,得到镀锡铜丝;所述镀锡铜丝的直径为0.4mm,所述镀锡铜丝的锡层厚度为1μm。
取四根镀锡铜丝,相互绞合形成线芯;在线芯上包覆聚四氟乙烯,形成绝缘层,绝缘层厚度为0.8mm,再在绝缘层外侧包覆宽15mm、厚0.03mm的铝箔,形成铝箔层,接着在铝箔层外侧包覆聚四氟乙烯,外侧形成绝缘层,外侧的绝缘层厚度为0.6mm,形成单股线束;
(2)取3-5根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在3-5根单股线束外侧包覆PVC护套,PVC护套的厚度为1mm;再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品。
其中所述PVC护套各组分材料包括:以重量计,聚氯乙烯100份、EVA树脂8份、二氧化硅5份、氧化石墨烯6份、水滑石粉8份、环氧大豆油2份、稳定剂3份、紫外线吸收剂1.5份、抗氧剂2份、邻苯二甲酸二辛酯10份。
所述抗氧剂为抗氧剂164;所述紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
其中稳定剂的制备步骤均为:取6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、10wt%的乙酸水溶液,混合后置于40℃油浴下,搅拌25min,抽真空再充入氮气,在氮气气氛下加入十一醛,搅拌反应22h,反应后抽滤洗涤,45℃下真空干燥,得到稳定剂。所述6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、十一醛的摩尔比为2:1。
检测实验:
1、取实施例3、对比例1-5制备的线束,去掉线束表面的波纹管和胶带,并进行热老化实验;该热老化实验针对PVC护套设置,将线束样品置于180℃的老化试验箱中老化,观察变色情况,并每隔10min取样拍照记录,直至PVC样品变黑为止,记录热老化变黑的时间。
2、根据实施例3、对比例1-5制备的PVC配方,以GB/T8815-2008《电线电缆用软聚氯乙烯塑料标准》公共的方法进行PVC样品加工,并检测其力学性能,记录其检测数据。
项目 | 热老化时间/min | 拉伸强度 | 极限氧指数 | 热老化质量损失(100℃,240h) |
实施例3 | 230min | 20.7 | 31.8 | 8.6g/m<sup>2</sup> |
对比例1 | 30min | 16.6MPa | 24.3 | 16.4g/m<sup>2</sup> |
对比例2 | 10min | 16.4MPa | 24.1 | 18.6g/m<sup>2</sup> |
对比例3 | 225min | 19.3MPa | 31.6 | 9.3g/m<sup>2</sup> |
对比例4 | 200min | 18.8MPa | 31.3 | 10.1g/m<sup>2</sup> |
对比例5 | 150min | 18.3MPa | / | 11.8g/m<sup>2</sup> |
结论:本发明公开了一种耐热抗老化车用线束及其制备方法,制备得到的线束的使用寿命高,且线束整体强度较高,阻燃性和抗老化性能优异,可适用于汽车、建筑等多个领域,具有较高的实用性。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种耐热抗老化车用线束的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)取导电铜丝,拉丝机拉丝成型,得到符合规格要求的铜丝,表面镀锡,得到镀锡铜丝,取至少两根镀锡铜丝,相互绞合形成线芯;在线芯上包覆绝缘层,再在绝缘层外侧包覆铝箔层,接着在铝箔层外侧包覆绝缘层,形成单股线束;
(2)取多根单股线束,相互之间通过内衬间隔,在多根单股线束外侧包覆PVC护套,再在PVC护套外侧套置波纹管,缠绕胶带,并在两端安装固定端子,得到线束成品。
2.根据权利要求1所述的一种耐热抗老化车用线束的制备方法,其特征在于:所述绝缘层均为聚四氟乙烯层,所述绝缘层厚度为0.5~0.8mm。
3.根据权利要求1所述的一种耐热抗老化车用线束的制备方法,其特征在于:所述镀锡铜丝的直径为0.4mm,所述镀锡铜丝的锡层厚度为0.8~1.2μm。
4.根据权利要求1所述的一种耐热抗老化车用线束的制备方法,其特征在于:所述铝箔层由宽15mm、厚0.03mm的铝箔包覆形成;所述PVC护套的厚度为0.8~1mm。
5.根据权利要求1所述的一种耐热抗老化车用线束的制备方法,其特征在于:所述PVC护套各组分材料包括:以重量计,聚氯乙烯90~100份、EVA树脂5~8份、二氧化硅5~8份、氧化石墨烯4~6份、水滑石粉8~10份、环氧大豆油2~3份、稳定剂2~3份、紫外线吸收剂1~1.5份、抗氧剂1~2份、邻苯二甲酸二辛酯8~10份。
6.根据权利要求5所述的一种耐热抗老化车用线束的制备方法,其特征在于:所述稳定剂的制备步骤为:
S1:取3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、无水碳酸钾和四氢呋喃,30~35℃下搅拌1~2h,加入柠檬酸十二醇酯,继续搅拌20~30min,缓慢滴加六氯环三磷和四氢呋喃混合液,滴加时间为1~1.2h,保温反应1~1.5h,升温至60~65℃,冷凝回流20~24h,反应后旋蒸浓缩,收集产物并洗涤干燥,得到产物A;
S2:取产物A、丙酮混合,搅拌20~30min,缓慢滴加硅烷偶联剂和丙酮混合液,滴加时间为30~40min,滴加后恒温反应6~7h,反应后旋蒸浓缩,收集产物并洗涤干燥,得到阻燃中间体;
S3:取6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、乙酸水溶液,混合后置于35~40℃油浴下,搅拌20~30min,抽真空再充入氮气,在氮气气氛下加入阻燃中间体,搅拌反应20~24h,反应后抽滤洗涤,40~45℃下真空干燥,得到稳定剂。
7.根据权利要求6所述的一种耐热抗老化车用线束的制备方法,其特征在于:
步骤S1中,所述3-(3,4-二羟基-苯基)-丙醛、柠檬酸十二醇酯、六氯环三磷的摩尔比为4:2:1;
步骤S2中,所述产物A、硅烷偶联剂的摩尔比为1:2;所述硅烷偶联剂为KH-550或KH-553;
步骤S3中,所述6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、阻燃中间体的摩尔比为(2~3):1。
8.根据权利要求5所述的一种耐热抗老化车用线束的制备方法,其特征在于:所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂164中的任意一种;所述紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的任意一种。
9.根据权利要求1~8中任意一项所述的一种耐热抗老化车用线束的制备方法制备的线束。
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