一种储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料，属于无卤阻燃电缆料技术领域，包括以下原料：乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料


[0001]本专利技术属于无卤阻燃电缆料
，具体地，涉及一种储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料。

技术介绍

[0002]储能电池连接线适用于储能系统中直流侧的电池组之间、电池组与汇流箱或电池组与储能变流器之间的电缆，决定着储能系统的安全性和正常运行。由于储能系统所处环境的复杂性(如风、光能储能系统所处的强光照、雷雨等)，对储能链接线用电缆的使用性能要求更加高，如电缆具有更高的阻燃性能。传统用的聚氯乙烯电缆因其自身具有的阻燃性能，再佐以无机阻燃剂，而广泛应用于阻燃电缆料领域。但是因其燃烧过程中产生污染的烟雾而逐渐被无卤阻燃电缆料替代。常用的无卤电缆料主要以热塑性弹性体和无机阻燃剂，再佐以加工助剂复合加工制成，其中，无机阻燃剂的添加量需在50％以上，才能获得阻燃性能好的电缆料。另一方面高含量的无机填料的添加造成了电缆料的弹性性能的降低，使得其只能应用于对弹性性能要求不高的场合，如长直线的护套管等。这种阻燃电缆料显然不符合储能电池连接线的应用要求。
[0003]因此，本专利技术提供了一种阻燃性能好且柔韧性好的储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料，以解决高含量无机阻燃剂的电缆料弹性性能下降的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料，包括以下重量百分比的原料：5
‑
20％乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、5
‑
20％低密度聚乙烯(LDPE)、5
‑
20％乙烯
‑
辛烯共聚物(POE)、8
‑
20％有机硅阻燃剂、10
‑
20％改性无机阻燃剂、3
‑
6％相容剂、2
‑
9％煅烧高岭土、0.5
‑
2.3％抗氧剂、1.2
‑
3.3％润滑剂、0
‑
1％交联剂。
[0007]进一步地，所述乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物为醋酸乙烯酯的重量含量为18
‑
28％并且熔体流动速率为3
‑
8g/10mi n的乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物。
[0008]进一步地，所述低密度聚乙烯(LDPE)为茂金属催化LDPE，熔指为0.5
‑
5g/10mi n。
[0009]进一步地，所述乙烯
‑
辛烯共聚物熔指为0.5
‑
3.0g/10mi n。
[0010]进一步地，所述相容剂为乙烯
‑
辛烯共聚物接枝马来酸酐，其中马来酸酐含量为0.5
‑
1.0％。
[0011]进一步地，所述煅烧高岭土为650
‑
850℃煅烧高岭土，平均粒径D50为1
‑
3微米，且经过乙烯基硅烷表面处理。
[0012]进一步地，所述润滑剂为硅酮、聚乙烯蜡、硬脂酸锌中几种任意比的混合。
[0013]进一步地，所述抗氧剂为四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗
氧剂1010)，4,4'
‑
硫代双(6
‑
叔丁基间甲酚)(抗氧剂300)、4,4'
‑
二(苯基异丙基)二苯胺(抗氧剂445)，三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)，硫代二丙酸双十八醇酯(抗氧剂DSTP)，季戊四醇四(3
‑
月桂基硫代丙酸酯)(抗氧剂412S)，1,2
‑
双[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰]肼(抗氧剂1024)中几种任意比的混合。
[0014]进一步地，所述改性无机阻燃剂包括以下步骤制成：
[0015]将氢氧化物加入去离子水中，并调节溶液pH大于12，待氢氧化物完全溶解后，加入羧基中空玻璃微球，搅拌加热至30
‑
50℃，并保温搅拌2
‑
4h，趁热抽滤，滤饼30
‑
40℃风干，得改性无机阻燃剂，其中，氢氧化物、羧基中空玻璃微球的质量比为10:3
‑
5。
[0016]在上述反应中，利用了羧基中空玻璃微球表面的羧基与金属离子强的配位作用(强于表面羧基与溶液中羟基的静电吸附作用)，使得金属离子在中空玻璃微球富集，然后在风干阶段，因溶液的碱性，使得羟基仍得以与金属离子结合，风干游离的水分，进而使得氢氧化物在中空玻璃球表面负载氢氧化物。
[0017]进一步地，所述氢氧化物为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或两种任意比的混合。
[0018]进一步地，所述羧基中空玻璃微球为羟基化中空玻璃微球与羧基硅烷偶联剂经接枝反应获得，优选地，包括以下步骤：
[0019]将羟基化中空玻璃微球、羧基硅烷偶联剂和乙醇混合均匀，在75
‑
80℃下搅拌1
‑
3h获得，其中，羧基硅烷偶联剂的质量为羧基硅烷偶联剂质量的1
‑
3％，乙醇的加入质量为羟基化中空玻璃微球质量的8
‑
15倍。
[0020]进一步地，所述羟基化中空玻璃微球为本领域技术人员熟知的氢氧化钠溶液处理法所得，将中空玻璃微球与氢氧化钠溶液混合搅拌加热至70
‑
90℃，保温处理1
‑
24h处理获得。
[0021]进一步地，所述羧基硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂和丁二酸酐在乙醇中50
‑
90℃反应1
‑
24h获得，其中，氨基硅烷偶联剂和丁二酸酐的摩尔比为1:1。
[0022]进一步地，所述有机硅阻燃剂包括以下步骤制成：
[0023]步骤B1、将1,3
‑
二氨基丙烷、3
‑
丁烯酸甲酯和无水四氢呋喃混合均匀后，氮气氛围下，加热至40
‑
60℃，然后加入30wt％甲醇钠溶液，保温反应14
‑
18h，旋蒸，重结晶，得端双键单体，其中，1,3
‑
二氨基丙烷、3
‑
丁烯酸甲酯的摩尔比为1:2，甲醇钠的加入质量为1,3
‑
二氨基丙烷、3
‑
丁烯酸甲酯总质量的1
‑
3％；
[0024]步骤B2、将端双键单体、铂催化剂和四氢呋喃混合均匀后，加热至70
‑
80℃，搅拌下缓慢滴加含有1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷，滴加完全后，继续搅拌12
‑
24h，抽滤回收催化剂，滤液旋蒸，干燥，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：包括以下原料：乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、乙烯
‑
辛烯共聚物、有机硅阻燃剂、改性无机阻燃剂和相容剂；所述改性无机阻燃剂包括以下步骤制成：将氢氧化物加入去离子水中，并调节溶液pH大于12，待氢氧化物完全溶解后，加入羧基中空玻璃微球，搅拌加热至30
‑
50℃，并保温搅拌2
‑
4h，抽滤，滤饼风干，得改性无机阻燃剂。2.根据权利要求1所述的一种储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：5
‑
20％乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、5
‑
20％低密度聚乙烯、5
‑
20％乙烯
‑
辛烯共聚物、8
‑
20％有机硅阻燃剂、10
‑
20％改性无机阻燃剂、3
‑
6％相容剂、2
‑
9％煅烧高岭土、0.5
‑
2.3％抗氧剂、1.2
‑
3.3％润滑剂、0
‑
1％交联剂。3.根据权利要求1所述的一种储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述氢氧化物、羧基中空玻璃微球的质量比为10:3
‑
5。4.根据权利要求1所述的一种储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述氢氧化物为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或两种任意比的混合。5.根据权利要求1所述的一种储能连接线用低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述羧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李同兵，汤浩，冉进成，
申请(专利权)人：广东安拓普聚合物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：