CN114933759A - 硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法 - Google Patents

硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，包括以下步骤：将硅烷改性氢氧化镁、硅酮树脂、硅烷改性氢氧化铝、聚乙烯蜡、抗氧剂、交联剂、聚乙二醇二硬脂酸酯和N‑氨基邻苯二甲酰亚胺混合得到第一混合物；将聚烯烃弹性体、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯‑丁二烯共聚物、剩余份的聚乙二醇二硬脂酸酯和第一混合物在高速混合机中混合8~15min，得到第二混合物；将第二混合物投入捏炼机中，混炼，温度110~150℃时，得到混炼料。本发明制备工艺获得的绝缘层拉伸强度保留率超过85%，断裂伸长率保留率超过80%，增强了绝缘料耐热性能。

Description

硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法
技术领域
本发明涉及电动汽车电缆材料领域，尤其涉及一种低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法。
背景技术
近年以来，在新能源汽车补贴、充电桩补贴等利好政策刺激下，新能源汽车行业迎来了爆发期。而与之相配套的高性能电动及混合动力汽车用车内高压充电电缆正在成为有巨 大市场潜力的电缆新品种。其中乘用车的快速发展，由于其内部空间狭小，环境温度高，对电动车内高压导线绝缘材料的柔软度及长期耐热性能提出更高的要求。目前市场上的车内高压导线用绝缘材料硬度较硬，导线耐热容易开裂，因此要求提高绝缘材料的耐热水平及降低柔软度。
发明内容
本发明目的在于提供一种硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，该制备工艺获得的聚烯烃电缆材料分别在IRM902试验油168h/100±2℃和150℃*240h热老化条件下，护套层拉伸强度保留率均达到80%，断裂伸长率保留率也均达到80%。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将硅烷改性氢氧化镁12份、硅酮树脂1.5份、硅烷改性氢氧化铝46份、聚乙烯蜡8份、抗氧剂2份、交联剂1.2份、聚乙二醇二硬脂酸酯3份和N-氨基邻苯二甲酰亚胺1.5份在高速混合机中进行混合6~10min，得到第一混合物；
步骤二、将聚烯烃弹性体100份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15份、苯乙烯-丁二烯共聚物3份、剩余份的聚乙二醇二硬脂酸酯5份和第一混合物在高速混合机中混合8~15min，得到第二混合物；
步骤三、将第二混合物投入捏炼机中，混炼15~30分钟，温度110~150℃时，得到混炼料；
步骤四、将混炼料投入往复式单螺杆挤出机混合，再经单螺杆挤出造粒，得到125℃阻燃绝缘料；
所述聚烯烃弹性体由80重量份乙烯-辛烯共聚物、40重量份线性低密度聚乙烯和15重量份乙烯-丙烯二元共聚物组成。
上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：
1、上述方案中，所述螺杆中输送段100~130℃。
2、上述方案中，所述交联剂为TAC、TAIC、TMPTMA中的至少一种。
3、上述方案中，所述交联剂为TAC。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，其制备工艺基于聚烯烃弹性体100份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物10~18份添加苯乙烯-丁二烯共聚物 3~5份、聚乙二醇二硬脂酸酯，在IRM902试验油168h/100±2℃条件下，护套层拉伸强度保留率达到80%，断裂伸长率保留率达到80%，增强了充电电缆护套层耐油污性能；还有，其绝缘料进一步添加聚乙二醇二硬脂酸酯和N-氨基邻苯二甲酰亚胺1~3份，在150℃*240h热老化条件下，使得绝缘层拉伸强度保留率超过85%，断裂伸长率保留率超过80%，增强了绝缘料耐热性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：一种硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，所述聚烯烃电缆材料由以下重量份的组分组成：聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、硅烷改性氢氧化铝、硅酮树脂、硅烷改性氢氧化镁、聚乙烯蜡、抗氧剂、交联剂、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚乙二醇二硬脂酸酯、N-氨基邻苯二甲酰亚胺；
上述抗氧剂为抗氧剂300，上述交联剂为TAC；
上述聚烯烃弹性体由80重量份乙烯-辛烯共聚物、30重量份线性低密度聚乙烯和10重量份乙烯-丙烯二元共聚物组成；
包括以下步骤：
步骤一、将硅烷改性氢氧化镁16份、硅酮树脂1份、硅烷改性氢氧化铝40份、聚乙烯蜡4份、抗氧剂3份、交联剂1份、聚乙二醇二硬脂酸酯2份和N-氨基邻苯二甲酰亚胺2份在高速混合机中进行混合6~10min，得到第一混合物；
步骤二、将聚烯烃弹性体100份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物12份、苯乙烯-丁二烯共聚物4份、剩余份的聚乙二醇二硬脂酸酯3份和第一混合物在高速混合机中混合8~15min，得到第二混合物；
步骤三、将第二混合物投入捏炼机中，混炼15~30分钟，温度110~150℃时，得到混炼料；
步骤四、将混炼料投入往复式单螺杆挤出机混合，再经单螺杆挤出造粒，得到125℃阻燃绝缘料；
所述聚烯烃弹性体由80重量份乙烯-辛烯共聚物、30重量份线性低密度聚乙烯和10重量份乙烯-丙烯二元共聚物组成。
实施例2：一种硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，所述聚烯烃电缆材料由以下重量份的组分组成：聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、硅烷改性氢氧化铝、硅酮树脂、硅烷改性氢氧化镁、聚乙烯蜡、抗氧剂、交联剂、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚乙二醇二硬脂酸酯、N-氨基邻苯二甲酰亚胺；
实施例2抗氧剂为抗氧剂168，上述聚烯烃弹性体由80重量份乙烯-辛烯共聚物、40重量份线性低密度聚乙烯和15重量份乙烯-丙烯二元共聚物组成，交联剂为TAC；
包括以下步骤：
步骤一、将硅烷改性氢氧化镁12份、硅酮树脂1.5份、硅烷改性氢氧化铝46份、聚乙烯蜡8份、抗氧剂2份、交联剂1.2份、聚乙二醇二硬脂酸酯3份和N-氨基邻苯二甲酰亚胺1.5份在高速混合机中进行混合6~10min，得到第一混合物；
步骤二、将聚烯烃弹性体100份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15份、苯乙烯-丁二烯共聚物3份、剩余份的聚乙二醇二硬脂酸酯5份和第一混合物在高速混合机中混合8~15min，得到第二混合物；
步骤三、将第二混合物投入捏炼机中，混炼15~30分钟，温度110~150℃时，得到混炼料；
步骤四、将混炼料投入往复式单螺杆挤出机混合，再经单螺杆挤出造粒，得到125℃阻燃绝缘料。
上述聚烯烃弹性体由80重量份乙烯-辛烯共聚物、40重量份线性低密度聚乙烯和15重量份乙烯-丙烯二元共聚物组成。
上述螺杆各段温度为加料段95℃、输送段115℃、熔融段120℃、机头120℃。
对比例1~3：一种低卤阻燃聚烯烃电缆材料，其聚烯烃电缆材料由以下重量份的组分组成，如表2所示：
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
对比例1、对比例2和对比例3的抗氧剂为抗氧剂300，上述聚烯烃弹性体由80重量份乙烯-辛烯共聚物、30重量份线性低密度聚乙烯和10重量份乙烯-丙烯二元共聚物组成，交联剂为TAC；
对比例的工艺步骤同实施例的工艺步骤。
上述实施例和对比例1~3制得的绝缘料性能，如表2所示：
表2
测试项目 实施例1 对比例1 对比例2 对比例3
拉伸强度保留率（耐矿物油IRM902 168h/100±2℃） 81 66 61 80
断裂伸长率保留率（耐矿物油IRM902 168h/100±2℃） 82 64 69 81
拉伸强度保留率（150℃*240h热老化） 85 81 70 71
断裂伸长率保留率（150℃*240h热老化） 82 82 64 66
；
如表3的评价结果所示，本发明实施例中绝缘料，分别在IRM902试验油168h/100±2℃和150℃*240h热老化条件下，护套层拉伸强度保留率均达到80%，断裂伸长率保留率也达到80%，综合上述性能整体优于对比例1~3，因此，本发明制备工艺获得的125℃阻燃绝缘料，既增强了绝缘料耐热性能，也增强了耐油污性能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将硅烷改性氢氧化镁12份、硅酮树脂1.5份、硅烷改性氢氧化铝46份、聚乙烯蜡8份、抗氧剂2份、交联剂1.2份、聚乙二醇二硬脂酸酯3份和N-氨基邻苯二甲酰亚胺1.5份在高速混合机中进行混合6~10min，得到第一混合物；
步骤二、将聚烯烃弹性体100份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15份、苯乙烯-丁二烯共聚物3份、剩余份的聚乙二醇二硬脂酸酯5份和第一混合物在高速混合机中混合8~15min，得到第二混合物；
步骤三、将第二混合物投入捏炼机中，混炼15~30分钟，温度110~150℃时，得到混炼料；
步骤四、将混炼料投入往复式单螺杆挤出机混合，再经单螺杆挤出造粒，得到125℃阻燃绝缘料；
所述聚烯烃弹性体由80重量份乙烯-辛烯共聚物、40重量份线性低密度聚乙烯和15重量份乙烯-丙烯二元共聚物组成。
2.根据权利要求1所述的硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，其特征在于：所述螺杆中输送段100~130℃。
3.根据权利要求1所述的硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，其特征在于：所述交联剂为TAC、TAIC、TMPTMA中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的硅烷自交联低卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，其特征在于：所述交联剂为TAC。
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