高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料及电线电缆生产方法技术

技术编号:12296011 阅读:58 留言:0更新日期:2015-11-11 07:47
本发明专利技术公开一种高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料,包括以下重量组份:苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)100份,聚丙烯20~60份,烯烃类聚合物5~20份,抗氧剂0.3~3份,无卤阻燃剂40~90份,成炭剂20~60份,加工助剂0.5~3份,软化增塑剂15~80份。本发明专利技术还公开一种由上述电线电缆料制备电线电缆的生产方法。本发明专利技术电缆料制成的电线电缆产品,通过辐照微交联,具有优异的抗撕裂性能,拥有较高的物理机械性能和良好的电绝缘性能,在满足环保的前提下实现优异的阻燃性能,同时具有生产效率高的优点,可广泛应用于电动汽车用电缆等新能源领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车用电缆料制造领域,具体涉及一种高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料及电线电缆制备方法。
技术介绍
在环境和能源问题日益严峻的今天,电动汽车技术作为环境友好的新能源科技已经吸引了众多国内以及国际厂商的研发热情,而电动汽车配套基础充电设施建设也已成发展重点。目前,市场上电动汽车高压电池连接线均为单芯绝缘加护套结构型电缆,护套材质均为热塑性弹性体(TPE)材质。以苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为例,其作为传统电缆料聚氯乙烯(PVC)的主要替代品之一,在满足环境友好的前提下,同时保持了易加工性和力学性能,耐候、耐热性能也得到提高。但较低的氧指数(18%)使SEBS在燃烧时会产生浓烟和熔滴,阻燃效果并不理想。已有专利如US2009/0088502A1,US2009/00884577A1,CN101824201A,CN100509938C分别描述了添加具有成炭功能的聚苯醚(PPO)所带来的阻燃性能的改进,但聚苯醚的加入不仅使复合体系的加工难度增加,而且更容易出现开裂的情况,影响材料使用寿命。在汽车用电缆的使用过程中,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。有关高抗撕电缆料的专利报道如CN101864101A,CN102408638A,CN103102543A,CN103589022A主要用于工程电缆领域,存在以下几点不足之处:(1)含卤基材如氯丁橡胶、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯等的选用在燃烧时会产生大量的有毒气体,不符合环保要求;(2)采用塑性体树脂为基材提高硬度以增强抗撕性能会损失电缆柔性,手感不理想;(3)化学交联因为硫化剂的加入使电缆料不够清洁环保,且生产不够高效。已有关于电动汽车用电缆的专利报道多集中在结构设计等方面,而关于电动汽车用电缆的高抗撕性能研究较少。因此开发一种具备高抗撕性能的无卤阻燃热塑性弹性体复合材料确有必要。辐照交联作为电缆生产中广泛应用的技术手段,可以通过将聚合物的链状结构三维网络化而实现电缆料物理性能、耐热性以及阻燃性能的提升。在本专利技术中,复合体系的加工过程采用低剂量辐照实现基材的微交联,在兼顾环保和阻燃效果的前提下,实现不可逆形变的大幅度降低,有效地提升了电动汽车用电缆护套的抗撕裂性能。
技术实现思路
本专利技术针对现有问题,提供一种以苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为基础的高抗撕无卤阻燃热塑性弹性体复合材料及其制备方法,并以其作为电动汽车用电缆护套材质。在保证护套的环境友好性以及阻燃性能的前提下,实现了抗撕裂性能的大幅度提升,使电动汽车用电缆可以在复杂环境下长期可靠运行。为达到上述目的,本专利技术提供一种高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料,由如下重量份的原料组分构成:SEBS100份;聚丙烯20~60份;烯烃类聚合物5~20份;阻燃剂40~80份;成炭剂20~60份;抗氧剂0.3~3份;加工助剂0.3~3份;软化增塑剂15~80份。优选地,所用烯烃类聚合物为聚乙烯(PE)、聚烯烃弹性体(POE)以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的一种或多种的组合。优选地,所用阻燃剂为有机氮、磷系阻燃剂中的三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、有机次磷酸盐中的一种或多种的组合。优选地,所用成炭剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP),双酚A-双(二苯基磷酸酯)(BDP)中的一种或两种的组合。优选地,所用软化增塑剂为环烷烃油和白油中的一种或两种的组合。所述高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料的制备方法,包括下列步骤:1)配料称量:按配方称量好各种原料。2)打粉混合:将称量好的SEBS、聚丙烯、烯烃类聚合物、抗氧剂、阻燃剂、成炭剂、加工助剂、软化增塑剂加入高速混合机中搅拌均匀后,出料,得到混合物料。3)混合料通过长径比较大的双螺杆挤出机在175~210℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒,获得高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料成品母料。3)所述成品电线电缆料经双螺杆押出机和导体(铜或铝等金属导体)挤出线材,将所得线材通过电子加速器辐照交联,交联剂量1~5Mrad,即可获得高抗撕无卤阻燃电动汽车用电缆。本专利技术的有益效果是:本专利技术采用SEBS为主要基材,并引入物理性能优异的聚丙烯,提高了本专利技术的复合材料的力学性能以及熔体加工性能;而具有优异加工性能的烯烃类聚合物如聚乙烯(PE)、聚烯烃弹性体(POE)以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),使本专利技术的复合材料的挤出加工性能得到提升,且EVA良好的成炭性还使复合体系的阻燃性能有较大改善;有机无卤的氮、磷阻燃体系不仅阻燃效率优异,而且与基材保持良好相容性,不会造成基材力学性能和加工性能的明显降低;由于阻燃剂不含卤素,在使用中不会因通电受热或太阳暴晒而产生有毒含卤物质,绿色环保;低辐照剂量使基材分子链之间产生轻度交联,这种微交联结构大大减少了复合材料在受到复杂外力时所产生的不可逆形变,使复合材料的抗撕裂性能得到显著提升,且耐热性有明显提升;辐照交联相比化学硫化方法具有更加清洁的特点,而且辐照后的复合材料成炭性能有明显提升,进一步提升阻燃效果。此外,本专利技术以SEBS为基材,具有手感好、弹性可调(ShoreA60~90A)的特点,同时实现SEBS的力学性能、耐热性能。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、配方比例、所实现目的及效果,以下结合实施方式详予说明。以下记载了本实施方式生产高抗撕无卤阻燃电动汽车用电缆的几个具体实施例,除另有说明,所有份数均以重量计:实施例1配方组成如下:SEBS100份;聚丙烯30份;POE15份;茂金属聚乙烯(mPE)5份;三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)40份;有机次磷酸盐25份;BDP35份;抗氧剂1010+1681份;二甲基硅油2份;白油40份。制备步骤如下:按上述组份配方称量好加入高速混合机中搅拌均匀后,出料,得到混合物料。混合料通过长径比较大的双螺杆挤出机在175~210℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒,获得高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经双螺杆押出机和导体(铜或铝等金属导体)挤出线材,将所得线材通过电子加速器辐照交联,交联剂量1~5Mrad,即可获得高抗撕无卤阻燃电动汽车用电缆。实施例2配方组成如下:SEBS100份;聚丙烯60份;POE10份;有机次磷酸盐70份;RDP25份;抗氧剂10102份;二甲基硅油3份;白油65份。制备步骤如下:按上述组份配方称量好加入高速混合机中搅拌均匀后,出料,得到混合物料。混合料通过长径比较大的双螺杆挤出机在175~210℃下熔融挤出、拉条、冷却、造粒,获得高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经双螺杆押出机和导体(铜或铝等金属导本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料,其特征在于,包括以下重量组份:苯乙烯‑乙烯/丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SEBS) 100份;聚丙烯                                 20~60份;烯烃类聚合物                            5~20份;阻燃剂                                 40~80份;成炭剂                                 20~60份;抗氧剂                                 0.3~3份;加工助剂                               0.3~3份;软化增塑剂                              15~80份。

【技术特征摘要】
1.一种高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料,其特征在于,包括以下重量组份:
苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)100份;
聚丙烯20~60份;
烯烃类聚合物5~20份;
阻燃剂40~80份;
成炭剂20~60份;
抗氧剂0.3~3份;
加工助剂0.3~3份;
软化增塑剂15~80份。
2.如权利要求1所述的高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料,其特征在于,所述烯烃类聚合物采用聚乙烯(PE)、聚烯烃弹性体(POE)以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的一种或多种的组合。
3.如权利要求1所述的高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料,其特征在于,所述阻燃剂采用氮、磷系阻燃剂中的三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、有机次磷酸盐中的一种或多种的组合。
4.如权利要求1所述的高抗撕无卤阻燃电动汽车电线电缆料,其特征在于,所述成炭剂采用间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP),...

【专利技术属性】
技术研发人员:张强吴思多薄强龙林义章冯所洪
申请(专利权)人:深圳市沃尔核材股份有限公司深圳市沃尔特种线缆有限公司金坛市沃尔新材料有限公司乐庭电线工业惠州有限公司惠州乐庭电子线缆有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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