一种新能源汽车用电缆材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种新能源汽车用电缆材料的制备方法，包括如下步骤：(一)1‑甲代烯丙基‑2‑(2‑羟基‑5‑甲基苯基)苯并噻唑、季铵盐‑15、丙烯腈共聚物的制备，(二)4,4'‑二氨基二苯乙烯‑2,2'‑二磺酸、9‑芴酮‑2,7‑二羧酸缩聚，(三)新能源汽车用电缆材料的制备。本发明专利技术还公开了根据所述制备方法制备得到的新能源汽车用电缆材料。本发明专利技术公开的制备方法简单易行，对设备依赖性不高，反应条件不苛刻，价格低廉，适合规模化生产。制备得到的新能源汽车用电缆材料具有制造成本低廉，耐油、耐磨和阻燃特性，抗老化、耐候性和抗撕裂性能优异，对环境影响小，性能稳定性好，使用寿命长的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车用电缆材料及其制备方法
本专利技术涉及新能源汽车
，尤其涉及一种新能源汽车用电缆材料及其制备方法。
技术介绍
随着经济的发展及人们生活水平的提高，汽车作为人们交通出行的工具之一，给人们的生活带来了很大的方便，与此同时也给生态环境和人们的身体健康造成了威胁，在现阶段全世界各国对汽车尾气排放标准越来越严格及人们对环境问题和提升自身身体健康认识上的深入，解决汽车尾气排放造成的污染成为众多汽车企业不得不面对的问题，正是在这一情形下，以电动汽车为代表的新能源汽车应运而生，因其具有环境友好的特征吸引了众多国内外汽车厂商的注意。电动汽车配套基础充电设施建设也已成为发展的重点。汽车电缆线是新能源汽车必备的配件之一，汽车线由于其使用位置特殊，汽车在运行过程中无法避免线与线之间的互相摩擦，一旦塑料护套磨穿会直接导致短路造成交通事故隐患，所以车用电缆线要求有足够的耐磨性能，除此以外还需要有优异的抗老化、耐候性，避免汽车用电缆在长期使用过程中，长期的剪切、拉伸负载和弯折形变会使电缆护套疲劳老化，使电缆护套表现出开裂现象，无法满足正常使用的现象发生。现有技术中最为常见的汽车电缆线使用低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成，这类材料无卤无毒、低烟、耐高温，使用环保，但其也存在许多缺陷，如表面硬度过大，使得电缆材料手感硬，不易于弯曲扭转，加工成型困难，由于现有技术中的电缆料在生产过程中添加了一些对环境有害的添加剂，不利于环境保护。另外，其易老化，使得在长时间工作后，会因为暴晒和雨水天气作用，极易引发短路火灾情况发生，严重损害新能源汽车的内部贵重电子器件，并威胁人身和财产安全。因此，开发一种具有优异的耐油、耐磨和阻燃特性，抗老化、耐候性和抗撕裂性能优异的新能源汽车用电缆材料势在必行。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种新能源汽车用电缆材料及其制备方法，该制备方法简单易行，对设备依赖性不高，反应条件不苛刻，价格低廉，适合规模化生产。制备得到的新能源汽车用电缆材料克服了现有技术中的汽车电缆料耐磨性、阻燃性、耐老化性能差、加工成型困难，表面硬度大，不易弯折的技术问题，具有制造成本低廉，耐油、耐磨和阻燃特性，抗老化、耐候性和抗撕裂性能优异，对环境影响小，性能稳定性好，使用寿命长的优点。为达到以上目的，本专利技术提供一种新能源汽车用电缆材料的制备方法，包括如下步骤：Ⅰ将1-甲代烯丙基-2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并噻唑、季铵盐-15、丙烯腈溶于高沸点溶剂中，并向其中加入引发剂，在氮气或惰性气体氛围60-80℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，将析出的聚合物用乙醚洗涤4-6次，后置于75-85℃的真空干燥箱中烘18-24小时，得到苯并三氮唑基聚烯烃；Ⅱ将4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、9-芴酮-2,7-二羧酸、2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、N,N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶溶于二甲亚砜中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氮气置换釜内空气，常压下80-90℃反应2-3小时，再升温至110-120℃反应3-4小时，后升温至220-230℃，初级缩聚反应3-5小时，然后抽真空(500Pa)，加热到230-240℃，再缩聚反应18-24小时，后冷却至室温，调至常压，在乙醇中沉出，将析出的聚合物用乙醇洗3-5次，再置于真空干燥箱70-80℃下干燥12-18小时，得到磺酸基聚芴酰胺类缩聚物；Ⅲ将经过步骤Ⅰ制备得到的苯并三氮唑基聚烯烃、经过步骤Ⅱ制备得到的磺酸基聚芴酰胺类缩聚物、环氧基POSS混合均匀形成混合料，再将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到新能源汽车用电缆材料。优选地，步骤Ⅰ中所述1-甲代烯丙基-2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并噻唑、季铵盐-15、丙烯腈、高沸点溶剂、引发剂的质量比为1:1:2:(15-20):(0.03-0.05)。优选地，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。优选地，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或几种。优选地，所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种或几种。优选地，步骤Ⅱ中所述4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、9-芴酮-2,7-二羧酸、2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、N,N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶、二甲亚砜的质量比为1.38:1:(0.4-0.6):(0.2-0.3):0.2:(10-15)。优选地，步骤Ⅲ中所述苯并三氮唑基聚烯烃、磺酸基聚芴酰胺类缩聚物、环氧基POSS的质量比为1:(0.6-0.8):0.15。优选地，所述环氧基POSS为预先制备，制备方法参考:丁颖等，环氧基POSS的合成及表征，上海染整新技术、节能环保交流研讨会论文集(2015年度)。一种新能源汽车用电缆材料，采用上述新能源汽车用电缆材料的制备方法制备得到。由于上述技术方案的运用，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术公开的新能源汽车用电缆材料，制备方法简单易行，对设备依赖性不高，反应条件不苛刻，价格低廉，适合规模化生产。(2)本专利技术公开的新能源汽车用电缆材料，克服了现有技术中的汽车电缆料耐磨性、阻燃性、耐老化性能差、加工成型困难，表面硬度大，不易弯折的技术问题，具有制造成本低廉，耐油、耐磨和阻燃特性，抗老化、耐候性和抗撕裂性能优异，对环境影响小，性能稳定性好，使用寿命长的优点。(3)本专利技术公开的新能源汽车用电缆材料，加聚物中引入季铵盐结构，通过离子交换与缩聚物支链上的磺酸基通过离子连接，形成离子交联使得结构更加稳定，机械力学性能更加优异，耐热性、耐候性更好。(4)本专利技术公开的新能源汽车用电缆材料，各结构协同作用，使得材料综合性能优异；作为单体引入苯并三氮唑结构，提高了抗紫外老化性能，比通过化学反应引入苯并三氮唑结构简单、方便，易操作，分子链上的不饱和键和聚烯烃结构充当材料的软段，苯环、酰胺结构充当硬段，使得材料具有较好的弹性。磺酸基、芴酮和氨基结构协同作用，使得材料的阻燃性大大增加；引入环氧基POSS，一方面提高了材料的机械力学强度，另一方面，其与大分子材料的相容性好，其次，其特定的结构使得其对信号有一定的屏蔽作用，起到抗电磁辐射的作用。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。本专利技术实施例中所述环氧基POSS为预先制备，制备方法参考:丁颖等，环氧基POSS的合成及表征，上海染整新技术、节能环保交流研讨会论文集(2015年度)；使用的原料购于摩贝(上海)生物科技有限公司。实施例1一种新能源汽车用电缆材料的制备方法，包括如下步骤：Ⅰ将1-甲代烯丙基-2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并噻唑10g、季铵盐-1510g、丙烯腈20g溶于二甲亚砜150g中，并向其中加入偶氮二异丁腈0.3g，在氮气氛围60℃下搅拌反应4小时，后在水中沉出，将析出的聚合物用乙醚洗涤4次，后置于75℃的真空干燥箱中烘18小时，得到苯并三氮唑基聚烯烃；Ⅱ将4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸13.8g、9-芴酮-2,7-二羧酸10g、2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车用电缆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：Ⅰ将1‑甲代烯丙基‑2‑(2‑羟基‑5‑甲基苯基)苯并噻唑、季铵盐‑15、丙烯腈溶于高沸点溶剂中，并向其中加入引发剂，在氮气或惰性气体氛围60‑80℃下搅拌反应4‑6小时，后在水中沉出，将析出的聚合物用乙醚洗涤4‑6次，后置于75‑85℃的真空干燥箱中烘18‑24小时，得到苯并三氮唑基聚烯烃；Ⅱ将4,4'‑二氨基二苯乙烯‑2,2'‑二磺酸、9‑芴酮‑2,7‑二羧酸、2‑(7‑氧化苯并三氮唑)‑N,N,N',N'‑四甲基脲六氟磷酸酯、N,N‑二异丙基乙胺、4‑二甲氨基吡啶溶于二甲亚砜中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氮气置换釜内空气，常压下80‑90℃反应2‑3小时，再升温至110‑120℃反应3‑4小时，后升温至220‑230℃，初级缩聚反应3‑5小时，然后抽真空(500Pa)，加热到230‑240℃，再缩聚反应18‑24小时，后冷却至室温，调至常压，在乙醇中沉出，将析出的聚合物用乙醇洗3‑5次，再置于真空干燥箱70‑80℃下干燥12‑18小时，得到磺酸基聚芴酰胺类缩聚物；Ⅲ将经过步骤Ⅰ制备得到的苯并三氮唑基聚烯烃、经过步骤Ⅱ制备得到的磺酸基聚芴酰胺类缩聚物、环氧基POSS混合均匀形成混合料，再将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到新能源汽车用电缆材料。...

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车用电缆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：Ⅰ将1-甲代烯丙基-2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并噻唑、季铵盐-15、丙烯腈溶于高沸点溶剂中，并向其中加入引发剂，在氮气或惰性气体氛围60-80℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，将析出的聚合物用乙醚洗涤4-6次，后置于75-85℃的真空干燥箱中烘18-24小时，得到苯并三氮唑基聚烯烃；Ⅱ将4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、9-芴酮-2,7-二羧酸、2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、N,N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶溶于二甲亚砜中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氮气置换釜内空气，常压下80-90℃反应2-3小时，再升温至110-120℃反应3-4小时，后升温至220-230℃，初级缩聚反应3-5小时，然后抽真空(500Pa)，加热到230-240℃，再缩聚反应18-24小时，后冷却至室温，调至常压，在乙醇中沉出，将析出的聚合物用乙醇洗3-5次，再置于真空干燥箱70-80℃下干燥12-18小时，得到磺酸基聚芴酰胺类缩聚物；Ⅲ将经过步骤Ⅰ制备得到的苯并三氮唑基聚烯烃、经过步骤Ⅱ制备得到的磺酸基聚芴酰胺类缩聚物、环氧基POSS混合均匀形成混合料，再将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到新能源汽车用电缆材料。2.根据权利要求1所述的新能源汽车用电缆材料的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：师帅帅，
类型：发明
国别省市：陕西,61