CN114854146B - 应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体以及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体及其制备方法,属于高分子材料技术领域,包括以下重量份原料:PVC树脂100份、聚氨酯弹性体20‑30份、改性碳纳米管10‑12份、改性纳米二氧化钛3‑5份、增塑剂5‑10份、抗氧剂2‑3份、稳定剂4‑7份、硬脂酸2‑4份;本发明制备的弹性体材料的导热系数在2.0W/m·K左右,相比于传统的电缆弹性体材料具有较高的导热性能,并且力学性能较高,耐光老化性能强;使用本发明弹性体材料制备的电缆附件具有较高的散热、耐老化性能,能够降低被损耗的传输电能和提高电缆载流量,具有较高的使用寿命。

Description

应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体以及制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,具体地,涉及应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体以及制备方法。
背景技术
新能源电动汽车与传统汽车相比,具有运行平稳、无噪声、无污染、低碳排放、高安全等特性,而具有广阔的市场应用前景,随着电动汽车的大范围推广及产业化应用,电动汽车充电桩电缆需求量也随之倍增。
由于充电桩用电缆负荷电流值较大(最大约达400A),电缆通电运行中导体易发热,以及在使用过程中频繁拖拽移动,长期暴露于室外环境,易受汽车碾压、日光照射、空气氧化、湿水环境以及酸碱化合物等因素的破坏腐蚀,因此,对充电桩用电缆的性能指标提出了更高的要求,聚氯乙烯由于加工方便、阻燃优异和价格低廉被广泛用于电线电缆行业中,但是其对光、热稳定性较差,其含有氯原子的不稳定基团在受到碱、热、光等条件下作用下容易释放氯化氢而形成共轭结构,进而引起材料变脆,并且聚氯乙烯导热性差,在高温条件下,容易形成热应力集中而造成微量分解,因此,现有新能源充电桩电缆的所用聚氯乙烯电缆料导热性差、耐老化性差,使电缆的使用寿命大大降低,因此,提供一种应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体是目前需要解决的技术问题。
发明内容
为了解决背景技术中提到的技术问题,本发明提供应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体以及制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体,包括以下重量份原料:PVC树脂100份、聚氨酯弹性体20-30份、改性碳纳米管10-12份、改性纳米二氧化钛3-5份、增塑剂5-10份、抗氧剂2-3份、稳定剂4-7份、硬脂酸2-4份;
该应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体由以下步骤制成:
第一步、将PVC树脂、稳定剂和增塑剂加入高速混合机中,在70-80℃下混合3-5min,再加入改性碳纳米管、改性纳米二氧化钛、抗氧剂、硬脂酸,在100-120℃下混合5-15min,得到第一混合物料;
第二步、将第一混合料投入双辊混炼机混炼,再进入双螺杆挤出机挤出造粒,得到母粒料;双辊混炼机的机身各段温度依次为120-130℃、130-140℃、140-150℃、150-160℃、160-165℃、165-175℃,双螺杆挤出机的机头温度为175-180℃,主机转速30-40r/min,喂料转速为40-45r/min;
第三步、将母粒料和聚氨酯弹性体加入双棍混炼机混炼后转移至双螺杆挤出机中挤出造粒,得到应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体,双辊混炼机机身温度为110-170℃。
进一步地,改性碳纳米管由以下步骤制成:
步骤A1、将四甲基哌啶醇、氢氧化钠、甲基三辛基氯化铵和无水甲苯混合,40℃水浴下滴加三聚氯氰甲苯溶液,搅拌反应4-5h,过滤,滤液减压蒸馏去除甲苯,得到中间体1;
其中,四甲基哌啶醇、氢氧化钠、甲基三辛基氯化铵、无水甲苯和三聚氯氰甲苯溶液的用量比为0.01mol:0.8-1.0g:0.04g:30-40mL:20mL,三聚氯氰甲苯溶液由三聚氯氰和甲苯按照用量比0.01mol:20mL混合而成,碱性条件下使三聚氯氰和四甲基哌啶醇发生消去HCl反应;
步骤A2、将中间体1、无水甲苯、碳酸钾混合,氮气保护下,50℃水浴下搅拌后滴加烯丙基胺甲苯溶液,滴加结束后,搅拌反应3-4h,过滤,滤液减压蒸馏去除甲苯,得到中间体2;
其中,中间体1、无水甲苯、碳酸钾、烯丙基胺甲苯溶液的用量比为3.36g:50-80mL:1.25-1.38g:20mL,烯丙基胺甲苯溶液由烯丙基胺和甲苯按照用量比0.01mol:20mL混合而成,碱性条件下使中间体1和烯丙基胺发生消去HCl反应;
步骤A3、向2,4-二羟基二苯甲酮DMF溶液中加入氢氧化钠和去离子水,搅拌后加入中间体2的DMF溶液,升温至回流反应6-8h,反应结束后,将反应产物转移至冰水中,静置12-24h后,过滤,滤饼真空干燥,得到反应型三嗪紫外线吸收剂;
其中,2,4-二羟基甲酮DMF溶液、氢氧化钠、去离子水和中间体2的DMF溶液的用量比为15mL:0.48-0.51g:15-20mL:30mL,2,4-二羟基甲酮DMF溶液由2,4-二羟基甲酮和DMF按照用量比5.5g:15mL混合而成,中间体2的DMF溶液为中间体2和DMF按照用量比0.01mol:30mL混合而成,在碱性条件下,使中间2与2,4-二羟基甲酮发生消去HCl反应,得到反应型紫外线吸收剂,其结构式如下:
Figure BDA0003660247060000031
步骤A4、将双键接枝碳纳米管置于甲苯中,氮气保护下,加入反应型三嗪紫外线吸收剂和马来酸酐,升温至80℃,加入引发剂过氧化苯甲酰,搅拌反应24h,过滤,滤饼用无水乙醚洗涤后45℃下真空烘干,得到改性碳纳米管;
其中,双键接枝碳纳米管、甲苯、反应型紫外线吸收剂和马来酸酐用量比为10g:100-120mL:0.3g:0.45-0.5g,过氧化苯甲酰的用量为双键接枝碳纳米管、反应型紫外线吸收剂和马来酸酐总质量的1%,在引发剂的作用下,使双键接枝碳纳米管表面的不饱和双键与反应型三嗪紫外线吸收剂和马来酸酐发生聚合反应。
进一步地,所述双键接枝碳纳米管由以下步骤制成:
将七水合硫酸亚铁水溶液中加入稀硫酸调节pH值为3,然后加入多壁碳纳米管,超声分散30min后,冰水浴下边搅拌边滴加质量分数30%的过氧化氢溶液,滴加完全后,室温搅拌反应20-24h,反应结束后,过滤,滤饼用去离子水洗涤至洗涤液呈中性,然后转移至四口烧瓶中,加入四氢呋喃、KH-570水溶液,升温至回流反应8-10h,反应结束后,抽滤,滤饼置于80℃下干燥至恒重,得到双键接枝碳纳米管;
其中,七水合硫酸亚铁水溶液的质量分数为16%,稀硫酸质量分数为15-20%,七水合硫酸亚铁水溶液、多壁碳纳米管、过氧化氢溶液、四氢呋喃和KH-570水溶液的用量比为250mL:5g:300mL:250mL:5-8mL,KH-570水溶液中KH-570和去离子水用量比为20-25g:5-8mL,使用七水合硫酸亚铁水溶液处理多壁碳纳米管,使其表面引入含氧基团,进而利用KH-570对其进行表面改性,得到双键接枝碳纳米管。
进一步地,改性纳米二氧化钛由以下步骤制成:
步骤B1、将无水甲苯置于三口烧瓶中,加入KH-550,冰浴条件,滴加环氧氯丙烷,滴加结束后,搅拌反应1h,反应结束后移除冰浴,继续搅拌2h,将反应产物旋蒸,当不再有液滴从冷凝管处滴下时,置于真空下搅拌2h,得到氯硅烷;
其中,无水甲苯、KH-550和环氧氯丙烷的用量比为35-38mL:0.1mol:0.105mol,以KH-550和环氧氯丙烷为原料制备氯硅烷,其结构式如下:
Figure BDA0003660247060000051
步骤B2、将氯硅烷、去离子水和无水乙醇混合,加入纳米二氧化钛,搅拌反应4-6h,反应结束后,转速1500r/min条件下离心,沉淀用去离子水洗涤3-5次后,80℃下真空干燥至恒重,得到改性纳米二氧化钛;
其中,纳米二氧化钛、氯硅烷、去离子水和无水乙醇用量比为2g:0.1g:10-15mL:10-15mL,利用氯硅烷水解产生的-Si-OH与纳米二氧化钛表面羟基发生缩合反应,使纳米二氧化钛表面接枝氯硅烷,一方面提高纳米二氧化钛在聚合物基质中的分散性,另一方面由于氯硅烷与PVC基体具有相同的Cl基体,其链段极性也与PVC相近,提高纳米二氧化钛与聚合物基质间的相容性,将改性纳米二氧化钛加入弹性体材料中,一方面纳米二氧化钛发挥防紫外线性能,另一方面与改性碳纳米管协同发挥导热性能,形成导热网络,提高复合材料的整体导热性能。
进一步地,所述增塑剂己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油和氯化石蜡中的一种或几种按照任意比组成。
进一步地,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂2246和抗氧剂1076中的一种或几种按照任意比组成。
进一步地,所述稳定剂为钙锌稳定剂、有机锡稳定剂、稀土稳定剂、硬脂酸铅稳定剂和水杨酸铅稳定剂中的一种或几种按照任意比组成。
本发明的有益效果:
本发明制备的弹性体材料的导热系数在2.0W/m·K左右,相比于传统的电缆弹性体材料具有较高的导热性能,并且力学性能较高,耐光老化性能强;由于聚氨酯弹性体和聚氯乙烯具有较好的相容性,聚氨酯中羰基与PVC中的α-H之间形成氢键、PVC中极性氯原子与聚氨酯结构中氨基中氢原子形成氢键,本发明利用聚氨酯弹性体增韧聚氯乙烯,提高聚氯乙烯的力学性能,并且本发明还加入改性碳纳米管和改性纳米二氧化钛,一方面提高复合材料的导热性能,另一方面提高复合材料的耐老化性能,导热性能体现在碳纳米管和纳米二氧化钛形成连通的导热网络,耐老化性能一方面体现在纳米二氧化钛自身的紫外线吸收性能,另一方面体现在碳纳米管表面接枝的聚合物层,该聚合物层含有受阻胺光稳定结构、二苯甲酮紫外线吸收结构和活性酸酐基团,不仅改善碳纳米管与聚合物基质的相容性,还避免使用小分子光稳定剂、紫外线吸收剂易迁移析出问题的出现,赋予复合材料较高的耐老化性能,并且改性碳纳米管和改性纳米二氧化钛在聚合物中能够作为应力集中点,分散应力,起到增韧作用,因此,使用本发明弹性体材料制备的电缆附件具有较高的散热、耐老化性能,能够降低被损耗的传输电能和提高电缆载流量,具有较高的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种改性碳纳米管,由以下步骤制成:
步骤A1、将0.01mol四甲基哌啶醇、0.8g氢氧化钠、0.04g甲基三辛基氯化铵和30mL无水甲苯混合,40℃水浴下滴加三聚氯氰甲苯溶液,搅拌反应4h,过滤,滤液减压蒸馏去除甲苯,得到中间体1,三聚氯氰甲苯溶液由三聚氯氰和甲苯按照用量比0.01mol:20mL混合而成;
步骤A2、将3.36g中间体1、50mL无水甲苯、1.25g碳酸钾混合,氮气保护下,50℃水浴下搅拌后滴加烯丙基胺甲苯溶液,滴加结束后,搅拌反应3h,过滤,滤液减压蒸馏去除甲苯,得到中间体2,烯丙基胺甲苯溶液由烯丙基胺和甲苯按照用量比0.01mol:20mL;
步骤A3、向2,4-二羟基二苯甲酮DMF溶液中加入0.48g氢氧化钠和15mL去离子水,搅拌后加入中间体2的DMF溶液,升温至回流反应6h,反应结束后,将反应产物转移至冰水中,静置12h后,过滤,滤饼真空干燥,得到反应型三嗪紫外线吸收剂,2,4-二羟基甲酮DMF溶液由2,4-二羟基甲酮和DMF按照用量比5.5g:15mL混合而成,中间体2的DMF溶液由中间体2和DMF按照用量比0.01mol:30mL混合而成;
步骤A4、将10g双键接枝碳纳米管置于100mL甲苯中,氮气保护下,加入0.3g反应型三嗪紫外线吸收剂和0.45g马来酸酐,升温至80℃,加入引发剂过氧化苯甲酰,搅拌反应24h,过滤,滤饼用无水乙醚洗涤后45℃下真空烘干,得到改性碳纳米管。
所述双键接枝碳纳米管由以下步骤制成:
将250mL七水合硫酸亚铁水溶液中加入稀硫酸调节pH值为3,然后加入5g多壁碳纳米管,超声分散30min后,冰水浴下边搅拌边滴加300mL质量分数30%的过氧化氢溶液,滴加完全后,室温搅拌反应20h,反应结束后,过滤,滤饼用去离子水洗涤至洗涤液呈中性,然后转移至四口烧瓶中,加入250mL四氢呋喃、KH-570水溶液,升温至回流反应8h,反应结束后,抽滤,滤饼置于80℃下干燥至恒重,得到双键接枝碳纳米管,七水合硫酸亚铁水溶液的质量分数为16%,稀硫酸质量分数为15%,KH-570水溶液由KH-570和去离子水按照20g:5mL混合而成。
实施例2
本实施例提供一种改性碳纳米管,由以下步骤制成:
步骤A1、将0.01mol四甲基哌啶醇、1.0g氢氧化钠、0.04g甲基三辛基氯化铵和40mL无水甲苯混合,40℃水浴下滴加三聚氯氰甲苯溶液,搅拌反应5h,过滤,滤液减压蒸馏去除甲苯,得到中间体1,三聚氯氰甲苯溶液由三聚氯氰和甲苯按照用量比0.01mol:20mL混合而成;
步骤A2、将3.36g中间体1、80mL无水甲苯、1.38g碳酸钾混合,氮气保护下,50℃水浴下搅拌后滴加烯丙基胺甲苯溶液,滴加结束后,搅拌反应4h,过滤,滤液减压蒸馏去除甲苯,得到中间体2,烯丙基胺甲苯溶液由烯丙基胺和甲苯按照用量比0.01mol:20mL;
步骤A3、向2,4-二羟基二苯甲酮DMF溶液中加入0.51g氢氧化钠和20mL去离子水,搅拌后加入中间体2的DMF溶液,升温至回流反应8h,反应结束后,将反应产物转移至冰水中,静置24h后,过滤,滤饼真空干燥,得到反应型三嗪紫外线吸收剂,2,4-二羟基甲酮DMF溶液由2,4-二羟基甲酮和DMF按照用量比5.5g:15mL混合而成,中间体2的DMF溶液由中间体2和DMF按照用量比0.01mol:30mL混合而成;
步骤A4、将10g双键接枝碳纳米管置于120mL甲苯中,氮气保护下,加入0.3g反应型三嗪紫外线吸收剂和0.5g马来酸酐,升温至80℃,加入引发剂过氧化苯甲酰,搅拌反应24h,过滤,滤饼用无水乙醚洗涤后45℃下真空烘干,得到改性碳纳米管。
所述双键接枝碳纳米管由以下步骤制成:
将250mL七水合硫酸亚铁水溶液中加入稀硫酸调节pH值为3,然后加入5g多壁碳纳米管,超声分散30min后,冰水浴下边搅拌边滴加300mL质量分数30%的过氧化氢溶液,滴加完全后,室温搅拌反应24h,反应结束后,过滤,滤饼用去离子水洗涤至洗涤液呈中性,然后转移至四口烧瓶中,加入250mL四氢呋喃、KH-570水溶液,升温至回流反应10h,反应结束后,抽滤,滤饼置于80℃下干燥至恒重,得到双键接枝碳纳米管,七水合硫酸亚铁水溶液的质量分数为16%,稀硫酸质量分数为20%,KH-570水溶液由KH-570和去离子水按照25g:8mL混合而成。
实施例3
本实施例提供一种改性纳米二氧化钛,由以下步骤制成:
步骤B1、将35mL无水甲苯置于三口烧瓶中,加入0.1mol KH-550,冰浴条件,滴加0.105mol环氧氯丙烷,滴加结束后,搅拌反应1h,反应结束后移除冰浴,继续搅拌2h,将反应产物旋蒸,当不再有液滴从冷凝管处滴下时,置于真空下搅拌2h,得到氯硅烷;
步骤B2、将0.1g氯硅烷、10mL去离子水和10mL无水乙醇混合,加入2g纳米二氧化钛,搅拌反应4h,反应结束后,转速1500r/min条件下离心,沉淀用去离子水洗涤3次后,80℃下真空干燥至恒重,得到改性纳米二氧化钛。
实施例4
本实施例提供一种改性纳米二氧化钛,由以下步骤制成:
步骤B1、将38mL无水甲苯置于三口烧瓶中,加入0.1mol KH-550,冰浴条件,滴加0.105mol环氧氯丙烷,滴加结束后,搅拌反应1h,反应结束后移除冰浴,继续搅拌2h,将反应产物旋蒸,当不再有液滴从冷凝管处滴下时,置于真空下搅拌2h,得到氯硅烷;
步骤B2、将0.1g氯硅烷、15mL去离子水和15mL无水乙醇混合,加入2g纳米二氧化钛,搅拌反应6h,反应结束后,转速1500r/min条件下离心,沉淀用去离子水洗涤5次后,80℃下真空干燥至恒重,得到改性纳米二氧化钛。
实施例5
应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体,包括以下重量份原料:PVC树脂100份、聚氨酯弹性体20份、实施例1改性碳纳米管10份、实施例3改性纳米二氧化钛3份、己二酸二辛酯5份、抗氧剂1010 2份、钙锌稳定剂4份、硬脂酸2份;
该应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体由以下步骤制成:
第一步、将PVC树脂、钙锌稳定剂和己二酸二辛酯加入高速混合机中,在70℃下混合3min,再加入改性碳纳米管、改性纳米二氧化钛、抗氧剂、硬脂酸,在100℃下混合5min,得到第一混合物料;
第二步、将第一混合料投入双辊混炼机混炼,再进入双螺杆挤出机挤出造粒,得到母粒料;双辊混炼机的机身各段温度依次为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、165℃,双螺杆挤出机的机头温度为175℃,主机转速30r/min,喂料转速为40r/min;
第三步、将母粒料和聚氨酯弹性体加入双棍混炼机混炼后转移至双螺杆挤出机中挤出造粒,得到应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体,双辊混炼机机身温度为110-170℃。
实施例6
应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体,包括以下重量份原料:PVC树脂100份、聚氨酯弹性体25份、实施例1改性碳纳米管11份、实施例4改性纳米二氧化钛4份、邻苯二甲酸二辛酯8份、抗氧剂2.5份、有机锡稳定剂6份、硬脂酸3份;
该应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体由以下步骤制成:
第一步、将PVC树脂、稳定剂和邻苯二甲酸二辛酯加入高速混合机中,在75℃下混合4min,再加入改性碳纳米管、改性纳米二氧化钛、抗氧剂264、硬脂酸,在110℃下混合10min,得到第一混合物料;
第二步、将第一混合料投入双辊混炼机混炼,再进入双螺杆挤出机挤出造粒,得到母粒料;双辊混炼机的机身各段温度依次为125℃、135℃、145℃、155℃、162℃、170℃,双螺杆挤出机的机头温度为178℃,主机转速35r/min,喂料转速为42r/min;
第三步、将母粒料和聚氨酯弹性体加入双棍混炼机混炼后转移至双螺杆挤出机中挤出造粒,得到应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体,双辊混炼机机身温度为110-170℃。
实施例7
应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体,包括以下重量份原料:PVC树脂100份、聚氨酯弹性体30份、实施例1改性碳纳米管12份、实施例3改性纳米二氧化钛5份、邻苯二甲酸二丁酯10份、抗氧剂1076 3份、稀土稳定剂7份、硬脂酸4份;
该应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体由以下步骤制成:
第一步、将PVC树脂、稀土稳定剂和邻苯二甲酸二丁酯加入高速混合机中,在80℃下混合5min,再加入实施例2改性碳纳米管、实施例4改性纳米二氧化钛、抗氧剂1076、硬脂酸,在120℃下混合15min,得到第一混合物料;
第二步、将第一混合料投入双辊混炼机混炼,再进入双螺杆挤出机挤出造粒,得到母粒料;双辊混炼机的机身各段温度依次为130℃、140℃、150℃、160℃、165℃、175℃,双螺杆挤出机的机头温度为180℃,主机转速40r/min,喂料转速为45r/min;
第三步、将母粒料和聚氨酯弹性体加入双棍混炼机混炼后转移至双螺杆挤出机中挤出造粒,得到应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体,双辊混炼机机身温度为110-170℃。
对比例1
将实施例5中改性碳纳米管替换成碳纳米管,其余原料同实施例5。
对比例2
将实施例6中改性纳米二氧化钛替换成纳米二氧化钛,其余原料同实施例6。
将实施例5-7和对比例1-2所制备的弹性体材料进行测试,根据国家标准GB/T3399-1982《塑料导热系数试验方法护热平板法》,测定导热系数,参照标准ASTM D-412测试拉伸强度,耐老化性:将注塑成型的拉伸样条,放置于标准实验室进行1000h紫外灯老化后的性能测试,测试条件为60℃紫外光老化4h,50℃冷凝4h循环,紫外光谱波长340nm,辐射强度1.19w/m2,测试各组样品的拉伸强度残留率(%),测试结果如表1所示:
表1
Figure BDA0003660247060000121
由表1可以看出,相比于对比例1-2,实施例5-7所制备的弹性体材料具有更高的力学性能、导热性能和耐老化性能。
在说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体,其特征在于,包括以下重量份原料:PVC树脂100份、聚氨酯弹性体20-30份、改性碳纳米管10-12份、改性纳米二氧化钛3-5份、增塑剂5-10份、抗氧剂2-3份、稳定剂4-7份、硬脂酸2-4份;
其中,改性碳纳米管由以下步骤制成:
将双键接枝碳纳米管置于甲苯中,氮气保护下,加入反应型三嗪紫外线吸收剂和马来酸酐,升温至80℃,加入过氧化苯甲酰,搅拌反应24h,过滤,滤饼洗涤后烘干,得到改性碳纳米管;
双键接枝碳纳米管、甲苯、反应型紫外线吸收剂和马来酸酐用量比为10g:100-120mL:0.3g:0.45-0.5g,过氧化苯甲酰的用量为双键接枝碳纳米管、反应型紫外线吸收剂和马来酸酐总质量的1%;
反应型三嗪紫外线吸收剂由以下步骤制成:
步骤A1、将四甲基哌啶醇、氢氧化钠、甲基三辛基氯化铵和无水甲苯混合,40℃下滴加三聚氯氰甲苯溶液,搅拌反应4-5h,得到中间体1;
四甲基哌啶醇、氢氧化钠、甲基三辛基氯化铵、无水甲苯和三聚氯氰甲苯溶液的用量比为0.01mol:0.8-1.0g:0.04g:30-40mL:20mL,三聚氯氰甲苯溶液由三聚氯氰和甲苯按照用量比0.01mol:20mL混合而成;
步骤A2、将中间体1、无水甲苯、碳酸钾混合,氮气保护下,50℃水浴下搅拌后滴加烯丙基胺甲苯溶液,搅拌反应3-4h,得到中间体2;
中间体1、无水甲苯、碳酸钾、烯丙基胺甲苯溶液的用量比为3.36g:50-80mL:1.25-1.38g:20mL,烯丙基胺甲苯溶液由烯丙基胺和甲苯按照用量比0.01mol:20mL混合而成;
步骤A3、向2,4-二羟基二苯甲酮DMF溶液中加入氢氧化钠和去离子水,搅拌后加入中间体2的DMF溶液,回流反应6-8h,得到反应型三嗪紫外线吸收剂;
2,4-二羟基甲酮DMF溶液、氢氧化钠、去离子水和中间体2的DMF溶液的用量比为15mL:0.48-0.51g:15-20mL:30mL,2,4-二羟基甲酮DMF溶液由2,4-二羟基甲酮和DMF按照用量比5.5g:15mL混合而成,中间体2的DMF溶液为中间体2和DMF按照用量比0.01mol:30mL混合而成;
双键接枝碳纳米管由以下步骤制成:
将七水合硫酸亚铁水溶液调节pH值为3,加入多壁碳纳米管,超声分散后,冰水浴下边搅拌边滴加过氧化氢溶液,室温搅拌反应20-24h,过滤,滤饼洗涤后转移至四口烧瓶中,加入四氢呋喃、KH-570水溶液,升温至回流反应8-10h,抽滤,滤饼干燥,得到双键接枝碳纳米管;
七水合硫酸亚铁水溶液的质量分数为16%,稀硫酸质量分数为15-20%,七水合硫酸亚铁水溶液、多壁碳纳米管、过氧化氢溶液、四氢呋喃和KH-570水溶液的用量比为250mL:5g:300mL:250mL:5-8mL,KH-570水溶液中KH-570和去离子水用量比为20-25g:5-8mL;
改性纳米二氧化钛由以下步骤制成:
步骤B1、将KH-550加入无水甲苯中,冰浴条件,滴加环氧氯丙烷,搅拌反应1h后移除冰浴,继续搅拌2h,后处理,得到氯硅烷;
无水甲苯、KH-550和环氧氯丙烷的用量比为35-38mL:0.1mol:0.105mol;
步骤B2、将氯硅烷、去离子水和无水乙醇混合,加入纳米二氧化钛,搅拌反应4-6h,后处理,得到改性纳米二氧化钛;
纳米二氧化钛、氯硅烷、去离子水和无水乙醇用量比为2g:0.1g:10-15mL:10-15mL。
2.根据权利要求1所述的应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步、将PVC树脂、稳定剂和增塑剂加入高速混合机中,在70-80℃下混合后加入改性碳纳米管、改性纳米二氧化钛、抗氧剂、硬脂酸,在100-120℃下混合,然后混炼、挤出造粒,得到母粒料;
第二步、将母粒料和聚氨酯弹性体混炼后挤出造粒,得到应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体。
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