一种耐长期高温老化聚烯烃材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种耐长期高温老化聚烯烃材料及其制备方法和应用，属于车用线缆材料技术领域。耐长期高温老化聚烯烃材料，以重量数计，包括如下组分：PE 3～10份，聚烯烃类弹通过性体为10～40份、无机微纳米填充粉体20～50份、增容剂3～10份、助交联剂1～5份；抗氧剂为1～5份，其它加工助剂为1～5份。本发明专利技术的聚烯烃材料并非单一的改性PP或PE制成，而是采用聚烯烃类弹性体材料改性而来，此种材料具有良好的加工性能，经挤塑后成品线缆表面外观良好，经辐照后材料具有良好的柔软度，

【技术实现步骤摘要】
一种耐长期高温老化聚烯烃材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及车用材料
，更具体地，涉及一种耐长期高温老化聚烯烃材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来新能源汽车的发展已成为全球趋势，我国新能源汽车产业也已进入快速发展阶段。新能源汽车销量快速增长，2020年销量突破136万辆。按照中国制造2025规划，到2025年新能源汽车销量占汽车总销量的25％，预计达到700万辆。电动汽车高压线作为新能源汽车主要元器件之一，用于连接充电口与电池、电池内部、电池与发动机及其他元器件以及电池储能设备等领域，作为电力传输的载体。由于车内应用环境恶劣，电动汽车高压电缆有着非常高的性能要求，电动汽车用电缆的应用场合特点：布线空间小、大电流高电压、高低温环境多散热不好、汽车行驶环境恶劣有盐雾和电磁场、有油污和化学品等，因此要求新能源汽车线缆具有良好的柔软度、绝缘性能、耐油、耐高低温、耐长期高温带铜老化等各种性能，汽车线缆除了满足上述安全性能外，还应满足低烟无卤的要求。
[0003]目前市面上充电桩电缆或新能源汽车高压线一般采用热塑性无卤阻燃弹性体TPE作为护套层和绝缘层材料。TPE具有耐低温、弹性好、加工方便的优点，但存在电绝缘性能差、耐热老化性能不好、耐油性差、耐环境开裂性差、烟密度大的缺陷，无法有效满足新能源汽车高压线要求。
[0004]现有技术公开了一种汽车线用辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，通过硫化锌代替抗铜剂，避免了使用抗铜剂的析出喷霜风险，同时具有抑制铜离子催化老化作用，达到抗带铜高温老化性能。但是上述聚烯烃电缆料只是改善了短期带铜高温老化性能，老化时间只有240h，并未解决长期高温带铜老化性能差的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有聚烯烃电缆料的长期高温老化性能差的缺陷和不足，提供一种耐长期高温老化聚烯烃材料，通过PE、聚烯烃类弹性体和助交联剂三者的协同作用，经挤塑后成品线缆表面外观良好，经辐照后材料具有良好的柔软度，150℃，3000h长期高温老化不发生脆化开裂，所得新能源汽车线缆完全满足ISO 6722
‑1‑
2011或JASO D618
‑
2013相关性能要求。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种耐长期高温老化聚烯烃材料的制备方法。
[0007]本专利技术的又一目的在于提供一种耐长期高温老化聚烯烃材料在制备新能源汽车用高压线中的应用。
[0008]本专利技术的再一目的在于保护一种新能源汽车用高压线。
[0009]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0010]一种耐长期高温老化聚烯烃材料，以重量数计，包括如下组分：
[0011]PE 3～10份，聚烯烃类弹性体为10～40份、无机微纳米填充粉体20～50份、增容剂
3～10份、助交联剂1～5份；抗氧剂为1～5份，其它加工助剂为0～5份。
[0012]其中需要说明的是：
[0013]在具体实施方式中，本专利技术的聚烯烃类弹性体可以为EVA、EEA、EMA、EBA、EPDM、TPE和TPU中的一种或多种。
[0014]PE的硬度在52
‑
57D之间，聚烯烃弹性体的硬度在75A～92A之间，本专利技术的聚烯烃材料通过PE、聚烯烃弹性体和助交联剂协同作用可以实现聚烯烃材料的邵氏硬度的控制，具有良好的辐照柔软度，从而满足不同线材规格的高压线产品的软硬度要求。
[0015]在具体实施方式中，本专利技术的无机微纳米填充粉体可以为氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸钙、滑石粉、硫酸钡或高黏土中的一种或几种。
[0016]本专利技术的聚烯烃材料通过加入特定份数的无机微纳米填充粉体可以提高聚丙烯材料的阻燃性能，使材料有一定的阻燃性能，使成品缆缆满足标准阻燃测试。
[0017]在具体的实施方式中，本专利技术的增容剂可以为马来酸酐接枝物，例如POE
‑
g
‑
MAH、LLDPE
‑
g
‑
MAH、EVA
‑
g
‑
MAH，和EXA型增容剂PTW中的一种或几种。
[0018]本专利技术的聚烯烃材料通过加入特定份数的增容剂可以增加不同树脂间的相容性，改善材料力学性能。
[0019]在具体的实施方式中，本专利技术的抗氧剂可以为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和金属钝化剂(SONOX 1027或RIANOX MD
‑
1024)中的一种或几种。
[0020]本专利技术的聚烯烃材料通过加入特定份数的抗氧剂和PE、聚烯烃类弹性体及助交联剂协同作用，可以显著提高聚烯烃材料的耐高温老化与抗铜老化性能。
[0021]改善实际挤塑加工过程中材料的加工性能，在具体实施方式中，本专利技术的聚烯烃材料还可以根据加工需求，加入其他加工助剂，加工助剂可以为润滑剂，例如氟类物、PE蜡、硅酮母粒或硬脂酸类中的一种或几种。
[0022]本专利技术的聚烯烃材料并非单一的改性PP或PE制成，而是采用聚烯烃类弹性体材料改性而来，此种材料具有良好的加工性能，经挤塑后成品线缆表面外观良好，经辐照后材料具有良好的柔软度，
‑
40℃下材料还具有良好的断裂伸长率，耐150℃3000h长期带铜高温老化不发生脆化开裂，所得聚烯烃材料完全满足ISO 6722
‑1‑
2011或JASO D618
‑
2013相关性能要求。
[0023]在具体实施方式中，为了进一步优化聚烯烃材料的耐长期高温带铜老化性能和辐照柔软度及力学性能，优选地，以重量数计，包括如下组分：
[0024]PE 5～8份，聚烯烃类弹性体为25～30份、无机微纳米填充粉体30～45份、增容剂5～8份、助交联剂2～4份；抗氧剂为3～4份，其它加工助剂为1～4份。
[0025]在具体实施方式中，优选地，所述聚烯烃类弹性体的密度为0.92～0.97g/cm3，在230℃、2.16Kg测试条件下的熔融指数为1～30g/10min。
[0026]其中，需要说明的是：
[0027]聚烯烃类弹性体的熔融指数根据标准ISO 1133
‑1‑
2011测定。
[0028]聚烯烃类弹性体的密度为0.92～0.97g/cm3，具有更加合适的柔软度和优良的耐低温性能，更有助于提升聚烯烃材料的辐照柔软度和
‑
40℃的低温力学性能。
[0029]在具体实施方式中，进一步优选地，所述PE的密度为0.88～0.96g/cm3，在190℃、
2.16Kg测试条件下的熔融指数为0.1～5g/10min。
[0030]其中，需要说明的是：
[0031]PE的熔融指数根据标准ISO 1133
‑1‑
2011测定。
[0032]在具体实施方式中，本专利技术的PE可以为线性低密度聚乙烯LLDP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐长期高温老化聚烯烃材料，其特征在于，以重量数计，包括如下组分：PE 3～10份，聚烯烃类弹性体为10～40份、无机微纳米填充粉体20～50份、增容剂3～10份、助交联剂1～5份；抗氧剂为1～5份，其它加工助剂为0～5份。2.如权利要求1所述耐长期高温老化聚烯烃材料，其特征在于，以重量数计，包括如下组分：PE 5～8份，聚烯烃类弹性体为25～30份、无机微纳米填充粉体30～45份、增容剂5～8份、助交联剂2～4份；抗氧剂为3～4份，其它加工助剂为1～4份。3.如权利要求1所述耐长期高温老化聚烯烃材料，其特征在于，所述聚烯烃类弹性体的密度为0.92～0.97g/cm3，在230℃、2.16Kg测试条件下的熔融指数为1～30g/10min。4.如权利要求1所述耐长期高温老化聚烯烃材料，其特征在于，所述PE的密度为0.88～0.96g/cm3，在190℃、2.16Kg测试条件下的熔融指数为0.1～5g/10min。5.如权利要求4所述耐长期高温老化聚烯烃材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李计彪，陈平绪，叶南飚，付晓，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：