一种新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料及其制备方法。本发明专利技术中生成的聚(乙烯基水杨酸酯)分子链网络能够与水滑石纳米片发生交替层叠，不仅改善了电缆的抗冲击性能，还能够在电缆表面形成致密的保护层，一方面可以将光纤与氧气隔开，避免氧化问题，另一方面其分子链中含有的水杨酸结构具有较强的吸收紫外线的作用，防止电缆老化，聚(乙烯基水杨酸酯)与聚氯乙烯相容性更好，聚(乙烯基水杨酸酯)分子链网络还能够对填充料进行固定，提高填充料在电缆新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料中的稳定性，阻止电缆出现断裂问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料及其制备方法
本专利技术涉及电缆
，具体为一种新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料及其制备方法。
技术介绍
新能源汽车又称代用燃料汽车，主要是指采用非常规车用燃料作为动力来源，综合车辆动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进，具有新技术新结构的汽车。新能源汽车的使用能够大大减少石油能源的使用量，减少尾气污染排放，对环境保护具有重要的意义。随着人们环保意识的提高，新能源汽车的发展已经成为未来全球的趋势，我国的新能源汽车目前也就已经进入高速发展阶段，新能源汽车的使用在未来也会像普通燃油汽车一样走进千家万户。目前市面上生产的新能源汽车大部分还是采用电能作为驱动力，而对于新能源电动汽车来说，充电桩是其必不可少的充电设备，能够在短时间内为新能源汽车提供充足的电能供汽车使用。而电缆作为制备新能源汽车用充电桩的重要元件之一，需要具有柔软度、力学性能、耐火性能方面都会提出更高的要求。现有的很多耐火电缆往往会使用含卤素的阻燃剂，这些阻燃剂虽然可以减少起火的可能性，但是其会释放出有毒物质，不仅污染环境，还容易沉积在人体中，对人体健康造成影响。而使用无卤阻燃剂(如氢氧化镁、氢氧化铝)，这类阻燃物质虽然不会释放出毒性物质，但是其在微观上多为尖细刺状或不规则晶状物，在挤出冷却时很容易使电缆外壳出现裂纹甚至开裂现象，破坏隔氧层，增加安全隐患，尤其是在电缆进行弯曲放置时，裂纹或开裂现象会更加严重。并且，新能源汽车充电桩体积较大，一般都会安装在室外，充电桩电缆长期在太阳紫外光照射下很容易出现老化、开裂现象，影响电缆使用寿命，增加安全隐患。因此，人们亟需一种安全性高，阻燃环保，耐老化，使用寿命长的电缆来解决上述背景中提出的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。一种新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料的制备方法，主要包括以下步骤(一)制备水杨酸/水滑石纳米片：将水杨酸与、去离子水混合，加入水滑石纳米片，得水杨酸/水滑石纳米片；(二)合成水杨酸钙/水滑石纳米片复合物：将步骤(一)中得到的水杨酸/水滑石纳米片、纳米超细混合均匀，加入去离子水，密封，洗涤，抽滤，干燥得到水杨酸钙/水滑石纳米片复合物；(三)制备新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料：a.将步骤(二)中得到的水杨酸钙/水滑石纳米片复合物、乙烯基苄基氯依次加入到N，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌，得溶液A；b.将乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氯乙烯、填充料、润滑剂混合搅拌，加入溶液A，引发剂和四氢呋喃的混合溶液，搅拌，密炼，挤塑成型，得新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料；进一步的，所述步骤(一)中水杨酸/水滑石纳米片的具体制备过程如下：将水杨酸与、去离子水混合，搅拌反应10-20min，加入水滑石纳米片，超声分散1-2h，抽滤，于40-60℃条件下干燥30-50min，研磨0.5-1h，得水杨酸/水滑石纳米片。进一步的，所述步骤(二)中水杨酸钙/水滑石纳米片复合物的具体制备过程如下：将步骤(一)中得到的水杨酸/水滑石纳米片、超细氢氧化钙按照(1.5-2.5)：1的比例混合均匀，加入0.5-3份去离子水，研磨1-2h，密封后置于90-110℃条件下反应7-8h，洗涤，抽滤，干燥得到水杨酸钙/水滑石纳米片复合物。进一步的，所述步骤(三)中新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料的具体制备过程如下：a.将步骤(二)中得到的10-20份水杨酸钙/水滑石纳米片复合物、30-40份乙烯基苄基氯依次加入到60-80份N，N-二甲基甲酰胺溶液中，于95-105℃温度条件下搅拌1-3h，得溶液A；b.将55-65份乙烯-乙酸乙烯共聚物、32-42份聚氯乙烯、18-28份填充料、1-4份润滑剂混合搅拌20-30min，加入25-35份溶液A，继续搅拌反应20-40min后，加入引发剂和四氢呋喃的混合溶液15-18份，升高转速为1200-1500r/min搅拌10-40min，静置5-7h，于125-155℃下密炼，挤塑成型，得新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料。进一步的，所述水杨酸、水滑石纳米片、去离子水的质量比例为(2-5):3：13。进一步的，所述水滑石纳米片的长径比为10-90；所述水滑石纳米片片层厚度为30-120nm。进一步的，所述步骤(三)中的引发剂和四氢呋喃混合溶液中，引发剂、四氢呋喃的质量比例为(1-3)：20。进一步的，所述步骤(三)中的引发剂为偶氮二异丁腈。进一步的，所述步骤(三)中的填充料为超细水合硼酸锌、超细氢氧化铝、超细氢氧化镁中的一种或多种。一种由新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料的制备方法制得的电缆。本专利技术先将水杨酸与水滑石纳米片进行混合反应，由于水杨酸上含有高活性的酚羟基和羧基，能够与水滑石纳米片上的亲水基团反应，进而被修饰在水滑石纳米片上得到水杨酸/纳米片；本专利技术又进一步将水杨酸/水滑石纳米片与纳米超细混合，通过研磨作用使得纳米超细与水杨酸/水滑石纳米片之间形成原子级别的混合得到纳米氧化钙/水杨酸/水滑石纳米片复合物，将纳米氧化钙/水杨酸/水滑石纳米片复合物进行密封加热，使其在高温下失去结晶水，并最终形成水杨酸钙/水滑石纳米片复合物。本专利技术再将制得的水杨酸钙/水滑石纳米片复合物、乙烯基苄基氯置于N，N-二甲基甲酰胺溶液中进一步反应，乙烯基苄基氯中的氯苄基与水杨酸钙之间发生亲核取代反应，生成乙烯基水杨酸苄酯/水滑石纳米片复合物溶液，即溶液A。本专利技术将溶液A与乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氯乙烯、填充型阻燃剂、润滑剂充分混合，混合完成后加入引发剂，通过高速搅拌是引发剂能够均匀分布在新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料中，新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料在引发剂以及加热环境下发生聚合，在新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料中形成聚(乙烯基水杨酸酯)分子链网络。该分子链网络有利于提高电缆的抗冲击性能，其分子链中含有的水杨酸结构对太阳发射出来的紫外光具有较强的吸收能力，可减少电缆受到的热量伤害，提升电缆的热稳定性，延长电缆使用寿命。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术中使用的水滑石纳米片能够在新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料中形成沿着平行于光纤的有序取向结构，制得的电缆新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料表面光滑整洁，韧性好，不易出现尖细刺状物，能够随意弯折放置而不易发生断裂，力学性能好。本专利技术中生成的聚(乙烯基水杨酸酯)分子链网络能够与水滑石纳米片发生交替层叠，不仅改善了电缆的抗冲击性能，还能够在电缆表面形成致密的保护层，一方面可以将光纤与氧气隔开，避免氧化问题，另一方面其分子链中含有的水杨酸结构具有较强的吸收紫外线的作用，防止电缆老化，聚(乙烯基水杨酸酯)与聚氯乙烯相容性更好，聚(乙烯基水杨酸酯)分子链网络还能够对填充料进行固定，提高填充料在电缆新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料中的稳定性，阻止电缆出现断裂问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料的制备方法，其特征在于：主要包括以下步骤/n(一)制备水杨酸/水滑石纳米片：将水杨酸与、去离子水混合，加入水滑石纳米片，得水杨酸/水滑石纳米片；/n(二)合成水杨酸钙/水滑石纳米片复合物：将步骤(一)中得到的水杨酸/水滑石纳米片、纳米超细混合均匀，加入去离子水，密封，洗涤，抽滤，干燥得到水杨酸钙/水滑石纳米片复合物；/n(三)制备新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料：/na.将步骤(二)中得到的水杨酸钙/水滑石纳米片复合物、乙烯基苄基氯依次加入到N，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌，得溶液A；/nb.将乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氯乙烯、填充料、润滑剂混合搅拌，加入溶液A，引发剂和四氢呋喃的混合溶液，搅拌，密炼，挤塑成型，得新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料的制备方法，其特征在于：主要包括以下步骤
(一)制备水杨酸/水滑石纳米片：将水杨酸与、去离子水混合，加入水滑石纳米片，得水杨酸/水滑石纳米片；
(二)合成水杨酸钙/水滑石纳米片复合物：将步骤(一)中得到的水杨酸/水滑石纳米片、纳米超细混合均匀，加入去离子水，密封，洗涤，抽滤，干燥得到水杨酸钙/水滑石纳米片复合物；
(三)制备新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料：
a.将步骤(二)中得到的水杨酸钙/水滑石纳米片复合物、乙烯基苄基氯依次加入到N，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌，得溶液A；
b.将乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氯乙烯、填充料、润滑剂混合搅拌，加入溶液A，引发剂和四氢呋喃的混合溶液，搅拌，密炼，挤塑成型，得新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料。


2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料的制备方法，其特征在于：所述水杨酸/水滑石纳米片的制备方法如下：将水杨酸与、去离子水混合，搅拌反应10-20min，加入水滑石纳米片，超声分散1-2h，抽滤，于40-60℃条件下干燥30-50min，研磨0.5-1h，得水杨酸/水滑石纳米片。


3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料的制备方法，其特征在于：所述水杨酸钙/水滑石纳米片复合物的制备方法如下：将步骤(一)中得到的水杨酸/水滑石纳米片、超细氢氧化钙按照(1.5-2.5)：1的比例混合均匀，加入0.5-3份去离子水，研磨1-2h，密封后置于90-110℃条件下反应7-8h，洗涤，抽滤，干燥得到水杨酸钙/水滑石纳米片复合物。


4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电桩用电缆的绝缘材料的制备方法，其特征在于：所述新能源汽车充电桩用电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽，
申请(专利权)人：李丽，
类型：发明
国别省市：江苏;32