CN116041873A - 一种耐老化的pvc材料及其在充电桩电缆中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及G08L27，更具体地，本发明涉及一种耐老化的PVC材料及其在充电桩电缆中的应用。耐老化的PVC材料的原料包括94‑98重量份PVC基材、15‑18重量份填料、2.3‑4.4重量份稳定剂、11‑13份增韧剂、0.4‑0.58重量份润滑剂、8‑12重量份增塑剂、0.2‑0.4重量份抗氧剂、0.2‑0.4重量份紫外吸收剂和2‑2.8重量份加工助剂。碳纤维和铁氧体的重量比为1：(1‑1.8)，在PVC基材的作用下，提高了材料的拉伸性能的力学机械性能，使得其不易磨损，并且能够长期保持较好的外观光泽度。本发明所得的PVC材料能够很好地应用于充电桩电缆的制作中，具有优异的适配度。
Description
技术领域
本发明涉及G08L27，更具体地，本发明涉及一种耐老化的PVC材料及其在充电桩电缆中的应用。
背景技术
随着环境问题和能源危机的出现，新能源汽车迅速发展起来。作为新能源汽车的基础配套件，充电桩电缆的需求也不断提高。充电桩电缆是一种连接线缆，其主要的制备原料有聚氨酯(TPU)、聚氯乙烯(PVC)等。
专利号CN108148327B的专利提供了一种PVC充电桩电缆料及其制备方法，加入含有聚磷腈的复合物，提高了材料的阻燃性。专利号CN105602236B的专利提供了一种新能源汽车充电桩电缆用PVC/TPU耐油阻燃热塑性弹性体，通过硅烷和酞酸酯对TPU进行改性后和PVC混合，使电缆经过多次拖链不易受损。
然而，现有技术通常只考虑到电缆的力学强度，很少考虑到电线产生的磁场信号对充电桩的干扰。事实上，这些电线产生的电磁不仅会导致充电时电网电压的不稳，使得数据采样错误，充电桩显示屏显示错误，而且会提高用电损耗，降低使用效率，严重时不仅会导致供电中断，对充电桩产生危害，还会对汽车造成损伤。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种耐老化的PVC材料，所述耐老化的PVC材料的原料包括94-98重量份PVC基材、15-18重量份填料、2.3-4.4重量份稳定剂、11-13份增韧剂、0.4-0.58重量份润滑剂、8-12重量份增塑剂、0.2-0.4重量份抗氧剂、0.2-0.4重量份紫外吸收剂和2-2.8重量份加工助剂。
作为本发明一种优选的技术方案，所述PVC基材的断裂伸长率360-400％，拉伸应力8.2-8.6MPa(100％应变，23℃)。
作为本发明一种优选的技术方案，所述填料为无机填料，无机填料为氢氧化镁和/或粉煤灰。
优选的，无机填料为氢氧化镁和粉煤灰。
进一步优选的，氢氧化镁和粉煤灰的重量比为1：(1-1.5)。
作为本发明一种优选的技术方案，所述增韧剂选自癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二丙基庚酯、邻苯二甲酸二异壬酯的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述增韧剂为邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯，增韧剂中，邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯的重量比为1：(2-4)。
在充电桩线缆和充电桩电磁兼容交变电场下，通常可以采用良导体材料，利用其产生的涡流的反磁场来达到屏蔽的效果，也就是，通过反磁场的排斥，来抑制或抵消屏蔽体外的磁场。在大量的思考和实验中，申请人发现，通过在PVC材料体系中加入邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯，并调控重量比1：(2-4)，不仅显著提高了上述屏蔽效果，而且降低了材料的密度，使材料更为轻量化，从而使其在用于充电桩电缆时更加方便。申请人猜测，这可能是由于，邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯能够与碳纤维、铁氧体共同作用，使得碳纤维与DPHP、DINP与PVC树脂形成的交联网络发生缠绕卷曲，与此同时，导致铁氧体的电子在网络中的分布受到影响，从而提高了其屏蔽效果，并且在PVC基材的断裂伸长率360-400％，拉伸应力8.2-8.6MPa时，还使得PVC材料的耐老化性质进一步得到提升。
作为本发明一种优选的技术方案，所述润滑剂选自硬脂酸钙、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、硬脂酸的一种或多种。
优选的，润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
作为本发明一种优选的技术方案，所述增塑剂选自环氧甘油三酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述紫外吸收剂为苯并三氮唑类紫外吸收剂。
作为本发明一种优选的技术方案，所述加工助剂包括碳纤维和铁氧体。
优选的，加工助剂中，碳纤维和铁氧体的重量比为1：(1-1.8)。
优选的，耐老化的PVC材料的工艺为：各原料按重量份投入混合机搅拌12-14分钟，混合后加入双螺杆挤出机中，挤出即得。
本发明第二个方面提供了一种耐老化的PVC材料的在充电桩电缆中的应用。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
在PVC材料体系中加入邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯，并调控重量比1：(2-4)，不仅显著提高了屏蔽效果，而且降低了材料的密度，使材料更为轻量化，从而使其在用于充电桩电缆时更加方便，并且在PVC基材的断裂伸长率360-400％，拉伸应力8.2-8.6MPa时，还使得PVC材料的耐老化性质进一步得到提升。加工助剂中，碳纤维和铁氧体的重量比为1：(1-1.8)，在PVC基材的作用下，提高了材料的拉伸性能的力学机械性能，使得其不易磨损，并且能够长期保持较好的外观光泽度。本发明所得的PVC材料能够很好地应用于充电桩电缆的制作中，具有优异的适配度。
具体实施方式
实施例
实施例中组合物的制备原料均为市售，其中PVC基材购自美国特诺尔爱佩斯，型号
155，断裂伸长率390％，拉伸应力8.48MPa(100％应变，23℃)，粉煤灰购自盛运，稳定剂购自腾岳，为硬脂酸锌，邻苯二甲酸二丙基庚酯的CAS号53306-54-0，邻苯二甲酸二异壬酯的CAS号28553-12-0，癸二酸二辛酯的CAS号2432-87-3，季戊四醇硬脂酸酯购自金齐信，型号PETS-3，环氧甘油三酸酯购自骏腾，抗氧剂购自巴斯夫，型号为1010，苯并三氮唑类紫外吸收剂购自Rianlon/利安隆，型号为UV 234，碳纤维购自瑞创，铁氧体购自中科金研，品名为纳米钡铁氧体。
实施例1
本例提供了一种耐老化的PVC材料，耐老化的PVC材料的原料包括96重量份PVC基材、16重量份填料、2.7重量份稳定剂、12份增韧剂、0.5重量份润滑剂、10重量份增塑剂、0.3重量份抗氧剂、0.3重量份紫外吸收剂和2.5重量份加工助剂。
填料为无机填料，无机填料为氢氧化镁和粉煤灰。氢氧化镁和粉煤灰的重量比为1：1。
增韧剂为邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯，增韧剂中，邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯的重量比为1：2。
润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。增塑剂为环氧甘油三酸酯。紫外吸收剂为苯并三氮唑类紫外吸收剂。
加工助剂包括碳纤维和铁氧体。加工助剂中，碳纤维和铁氧体的重量比为1：1.5。
耐老化的PVC材料的工艺为：各原料按重量份投入混合机搅拌12分钟，混合后加入双螺杆挤出机中，挤出即得。
实施例2
本例提供了一种耐老化的PVC材料，与实施例1不同的是，耐老化的PVC材料的原料包括94重量份PVC基材、16重量份填料、2.5重量份稳定剂、11份增韧剂、0.4重量份润滑剂、8重量份增塑剂、0.2重量份抗氧剂、0.2重量份紫外吸收剂和2.5重量份加工助剂。
实施例3
本例提供了一种耐老化的PVC材料，与实施例1不同的是，耐老化的PVC材料的原料包括98重量份PVC基材、16重量份填料、4重量份稳定剂、12份增韧剂、0.55重量份润滑剂、11重量份增塑剂、0.35重量份抗氧剂、0.3重量份紫外吸收剂和2.6重量份加工助剂。
实施例4
本例提供了一种耐老化的PVC材料，与实施例1不同的是，增韧剂为邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯，增韧剂中，邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯的重量比为1：1，加工助剂中，碳纤维和铁氧体的重量比为1：1.4。
实施例5
本例提供了一种耐老化的PVC材料，与实施例1不同的是，增韧剂为邻苯二甲酸二丙基庚酯和癸二酸二辛酯，增韧剂中，邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯的重量比为1：3。
性能测试：
1、电磁干扰测试：使用实施例1得到的耐老化的PVC材料作为套管包覆于新能源汽车充电桩线缆(来源于江苏盐城朗创纳米新材料有限公司)，在新能源汽车充电桩对60kw的电动汽车充电期间，施加+2kV，+4kV和+8kV的空气放电过程，均未造成触摸屏异常。
2、拉伸性能测试：对实施例1-5得到的耐老化的PVC材料按照JISK6251进行拉伸性能测试，结果如表1：
表1
| 实施例 | 断裂伸长率(％) | 拉伸强度(MPa) |
| 1 | 144 | 39 |
| 2 | 142 | 38 |
| 3 | 137 | 35 |
| 4 | 123 | 19 |
| 5 | 121 | 17 |
3、耐老化测试：实施例1-5得到的耐老化的PVC材料在135℃下处理240h，然后再次按照JISK6251进行拉伸性能测试，结果如表2：
表2
| 实施例 | 断裂伸长率(％) | 拉伸强度(MPa) |
| 1 | 140 | 37 |
| 2 | 134 | 34 |
| 3 | 131 | 32 |
| 4 | 112 | 11 |
| 5 | 103 | 15 |
4、电阻率测试：按GB/T15662-1995测定20℃下实施例1-5得到的耐老化的PVC材料的电阻率，结果如表3：
表3
| 实施例 | <![CDATA[体积电阻率(10<sup>14</sup>Ωm)]]> |
| 1 | 16.7 |
| 2 | 17.2 |
| 3 | 16.8 |
| 4 | 12.3 |
| 5 | 13.5 |
Claims (10)
1.一种耐老化的PVC材料，其特征在于，所述耐老化的PVC材料的原料包括94-98重量份PVC基材、15-18重量份填料、2.3-4.4重量份稳定剂、11-13份增韧剂、0.4-0.58重量份润滑剂、8-12重量份增塑剂、0.2-0.4重量份抗氧剂、0.2-0.4重量份紫外吸收剂和2-2.8重量份加工助剂。
2.根据权利要求1所述的耐老化的PVC材料，其特征在于，所述PVC基材的断裂伸长率360-400％，拉伸应力8.2-8.6MPa。
3.根据权利要求2所述的耐老化的PVC材料，其特征在于，所述填料为无机填料，无机填料为氢氧化镁和/或粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的耐老化的PVC材料，其特征在于，所述增韧剂选自癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二丙基庚酯、邻苯二甲酸二异壬酯的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的耐老化的PVC材料，其特征在于，所述增韧剂为邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯，增韧剂中，邻苯二甲酸二丙基庚酯和邻苯二甲酸二异壬酯的重量比为1：(2-4)。
6.根据权利要求1所述的耐老化的PVC材料，其特征在于，所述润滑剂选自硬脂酸钙、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、硬脂酸的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的耐老化的PVC材料，其特征在于，所述增塑剂选自环氧甘油三酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡的一种或多种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的耐老化的PVC材料，其特征在于，所述紫外吸收剂为苯并三氮唑类紫外吸收剂。
9.根据权利要求8所述的耐老化的PVC材料，其特征在于，所述加工助剂包括碳纤维和铁氧体。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的耐老化的PVC材料的在充电桩电缆中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211079792.7A CN116041873A (zh) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | 一种耐老化的pvc材料及其在充电桩电缆中的应用 |
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| CN116041873A true CN116041873A (zh) | 2023-05-02 |
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| CN (1) | CN116041873A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107974011A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-01 | 蓝帆医疗股份有限公司 | 一种电磁屏蔽pvc手套及其制备方法 |
| CN110092991A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-08-06 | 凯联高(厦门)科技有限公司 | 一种长寿命pvc电缆 |
-
2022
- 2022-09-05 CN CN202211079792.7A patent/CN116041873A/zh active Pending
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