一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：复配弹性体50‑70份、增性聚合物20‑30份、阻燃添加物10‑14份、纳米添加物5‑7份、助粘凝胶8‑10份、加工助剂7‑9份、增强纤维8‑10份、石墨烯5‑7份、偶联剂2‑4份、硫化剂1‑2份。本发明专利技术具有良好的柔韧性以及优异的防火阻燃性能，材料耐热、耐候、耐腐蚀，抗拉伸强度较高，绝缘性能较好；同时其制备方法成本较低、原料易得、且工艺鲜明，具有良好的应用前景较高的实用价值。

Weatherproof and fireproof elastic cable material for charging pile and preparation method thereof

The invention discloses an anti-weathering fire-proof elastic cable material for charging pile and a preparation method thereof, which comprises the following raw materials: 50_70 parts of composite elastomer, 20_30 parts of additive polymer, 10_14 parts of flame retardant additive, 5_7 parts of nano additive, 8_10 parts of viscose-assistant gel, 7_9 parts of processing additive, 8_10 parts of reinforcing fiber. , graphene 5, 7, coupling agent 2, 4, sulfurizing agent 1, 2. The invention has good flexibility and excellent fire-proof and flame-retardant properties, heat resistance, weathering resistance, corrosion resistance, high tensile strength and good insulation performance, and the preparation method has low cost, easy access to raw materials and distinct technology, and has good application prospect and high practical value.

【技术实现步骤摘要】
一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料及其制备方法
本专利技术涉及电线电缆制造
，具体涉及一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料及其制备方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，以绿色环保为特征的新能源汽车产业在飞速发展，新能源汽车包括以太阳能、电能、氢气、天然气等清洁能源为动力的多种汽车，其中，电动汽车发展速度最快，也最具发展前景。电动汽车需要配备大容量的蓄电池，蓄电池电量耗尽后需要进行充电，为了提高电动汽车的实用性和便捷性，汽车蓄电池的充电应该采用快充技术，以此缩短电池的充电时间，快充技术的充电功率较大，因此对于充电线缆有特殊要求，不同的快速技术标准对线缆的性能要求不同，但是快充用充电线缆普遍要求电缆能够具有承受大功率带来的导线发热问题。目前市场上的线缆的耐高温性能性对较差，在长时间大功率使用状态下线缆护套会变软，线缆的机械性能变差。另外，充电线缆由于需要频繁插拔，因此要求线缆还具有良好的抗拉强度和柔韧度，目前市场上的线缆也不能在以上多个性能上实现平衡。为了强化安全措施，提高生产效率，现有电缆料在阻燃性能、抗干扰性能上存在不足，还需要具有易加工、耐化学腐蚀、耐高温、抗疲劳、化学稳定性良好等特点。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料，该材料具有良好的柔韧性以及优异的防火阻燃性能，材料耐热、耐候、耐腐蚀，抗拉伸强度较高，绝缘性能较好；同时其制备方法成本较低、原料易得、且工艺鲜明，具有良好的应用前景较高的实用价值。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术提供了一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料，包括以下重量份的原料：复配弹性体50-70份、增性聚合物20-30份、阻燃添加物10-14份、纳米添加物5-7份、助粘凝胶8-10份、加工助剂7-9份、增强纤维8-10份、石墨烯5-7份、偶联剂2-4份、硫化剂1-2份。优选地，所述充电桩用耐候防火弹性电缆材料包括以下重量份的原料：复配弹性体60份、增性聚合物25份、阻燃添加物12份、纳米添加物6份、助粘凝胶9份、加工助剂8份、增强纤维9份、石墨烯6份、偶联剂3份、硫化剂1.5份。优选地，所述复配弹性为三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶按照重量比5:2:1组成的混合物。优选地，所述增性聚合物为聚烯烃树脂、马来酸酐接枝聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物按照重量比4:3:1组成的混合物。优选地，所述阻燃添加物为氢氧化镁、可膨胀石墨、氢氧化铝按照重量比3:5:2组成的混合物；所述为膨胀倍率大于300ml/g的150目可膨胀石墨。优选地，所述助粘凝胶为二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶按照重量比3:2组成的混合物；所述纳米添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米碳化硅按照重量比2:1:1组成的混合物。优选地，所述加工助剂为稳定剂、增塑剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比1:2:1:1组成的混合物，所述稳定剂为钙锌稳定剂，所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂，所述抗氧剂为抗氧剂1010，所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。优选地，所述增强纤维制备方法为：将碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维按照重量比4:2:3加入到质量浓度为10%的二甲基甲酰胺溶液中，在40℃的温度条件下浸泡7h，浸泡后超声处理30min，之后过滤洗涤，再加入到质量浓度为6%的硝酸溶液中超声处理70min，过滤洗涤。本专利技术还提供一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量各组份原料；步骤二，将复配弹性体、增性聚合物、硫化剂加入高速搅拌机中，搅拌转速250-350r/min，搅拌时间为5-10分钟，在加入密炼机中在温度为115-125℃下密炼20-30分钟，再移到开炼机中混炼1-2分钟，混炼温度70-80℃得到混合物A；步骤三，将偶联剂、阻燃添加物、纳米添加物、石墨烯加入反应釜中，控制温度在70-80℃，搅拌反应30-40分钟，搅拌转速250-350r/min，得到混合物B；步骤四，将步骤三制备的混合物B、步骤二制备的混合物A、加工助剂、助粘凝胶、增强纤维加入高速混合机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀，搅拌速度200-300r/min，搅拌时间10-30分钟得到混合物C；步骤五，将步骤四制得的混合物C加入双螺杆挤出机中，控制各段挤出温度为一区170-180℃、二区180-190℃、三区190-200℃，螺杆转速为50-60r/min，挤出造粒即得充电桩用耐候防火弹性电缆材料。优选地，所述充电桩用耐候防火弹性电缆材料的制备步骤为：步骤一，按要求称量各组份原料；步骤二，将复配弹性体、增性聚合物、硫化剂加入高速搅拌机中，搅拌转速300r/min，搅拌时间为7分钟，在加入密炼机中在温度为120℃下密炼25分钟，再移到开炼机中混炼1.5分钟，混炼温度75℃得到混合物A；步骤三，将偶联剂、阻燃添加物、纳米添加物、石墨烯加入反应釜中，控制温度在75℃，搅拌反应35分钟，搅拌转速300r/min，得到混合物B；步骤四，将步骤三制备的混合物B、步骤二制备的混合物A、加工助剂、助粘凝胶、增强纤维加入高速混合机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀，搅拌速度250r/min，搅拌时间20分钟得到混合物C；步骤五，将步骤四制得的混合物C加入双螺杆挤出机中，控制各段挤出温度为一区175℃、二区185℃、三区195℃，螺杆转速为55r/min，挤出造粒即得充电桩用耐候防火弹性电缆材料。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：（1）本专利技术的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料添加的复配弹性体主要为三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶，使得电缆的折弯性能和韧性得到加强，配合增性聚合物，有效提高了电缆材料的拉伸强度，使得线缆在拉扯，缠绕和频繁插拔中不容易断裂，使用寿命更长。（2）本专利技术的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料添加的纳米氧化物，主要为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米碳化硅，一方面其能够提高材料的耐光老化和抗菌性能，另一方面还有一定的防辐射，以及防电磁波干扰辐射作用，同时还能够提高材料的高温机械性能。（3）本专利技术的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料添加的阻燃添加物为氢氧化镁、可膨胀石墨、氢氧化铝，几者复合作用阻燃防火性能较好，同时不会有大量黑烟产生，避免了卤素阻燃剂在燃烧与加热过程中会释放有害物质，威胁到人类身体的健康，其中在高温时可膨胀石墨急剧膨胀，窒息了火焰，同时其生成的石墨膨体材料覆盖在基材表面，隔绝了热能辐射和氧的接触;其夹层内部的酸根在膨胀时释放出来，也促进了基材的炭化，此外氢氧化镁通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用从而通过多种阻燃方式达到良好的效果。（4）本专利技术的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料添加的助粘凝胶为二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶，使得制备的电缆材料弹性好、物性佳、各种机械强度较佳，辅助添加的增强纤维，使得制备的护套材料不易开裂，承载能力增大，增强了材料的耐磨性和力学强度。（5）本专利技术的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料具有良好的柔韧性以及优异的防火阻燃性能，材料耐热、耐候、耐腐蚀，抗拉伸强度较高，绝缘性能较好；同时其制备方法成本较低、原料易得、且工艺鲜明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：复配弹性体50‑70份、增性聚合物20‑30份、阻燃添加物10‑14份、纳米添加物5‑7份、助粘凝胶8‑10份、加工助剂7‑9份、增强纤维8‑10份、石墨烯5‑7份、偶联剂2‑4份、硫化剂1‑2份。

【技术特征摘要】
1.一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：复配弹性体50-70份、增性聚合物20-30份、阻燃添加物10-14份、纳米添加物5-7份、助粘凝胶8-10份、加工助剂7-9份、增强纤维8-10份、石墨烯5-7份、偶联剂2-4份、硫化剂1-2份。2.根据权利要求1所述的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料，其特征在于，所述充电桩用耐候防火弹性电缆材料包括以下重量份的原料：复配弹性体60份、增性聚合物25份、阻燃添加物12份、纳米添加物6份、助粘凝胶9份、加工助剂8份、增强纤维9份、石墨烯6份、偶联剂3份、硫化剂1.5份。3.根据权利要求1或2所述的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料，其特征在于，所述复配弹性体为三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶按照重量比5:2:1组成的混合物。4.根据权利要求1或2所述的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料，其特征在于，所述增性聚合物为聚烯烃树脂、马来酸酐接枝聚乙烯、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物按照重量比4:3:1组成的混合物。5.根据权利要求1或2所述的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料，其特征在于，所述阻燃添加物为氢氧化镁、可膨胀石墨、氢氧化铝按照重量比3:5:2组成的混合物；所述为膨胀倍率大于300ml/g的150目可膨胀石墨。6.根据权利要求1或2所述的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料，其特征在于，所述助粘凝胶为二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶按照重量比3:2组成的混合物；所述纳米添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米碳化硅按照重量比2:1:1组成的混合物。7.根据权利要求1或2所述的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料，其特征在于，所述加工助剂为稳定剂、增塑剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比1:2:1:1组成的混合物，所述稳定剂为钙锌稳定剂，所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂，所述抗氧剂为抗氧剂1010，所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。8.根据权利要求1或2所述的一种充电桩用耐候防火弹性电缆材料，其特征在于，所述增强纤维制备方法为：将碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维按照重量比4:2:3加入到质量浓度为10%的二甲基甲酰胺溶液中，在40℃的温度条件下浸泡7h，浸泡后超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍文慧，
申请(专利权)人：合肥励仙电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34