一种用于充电桩的TPU护套材料及其制备方法技术

本申请涉及电缆护套技术领域的一种用于充电桩的TPU护套材料及其制备方法。按重量份数计，所述TPU护套材料包括如下组分：TPU 60

【技术实现步骤摘要】
一种用于充电桩的TPU护套材料及其制备方法


[0001]本申请涉及电缆护套
，尤其是涉及一种用于充电桩的TPU护套材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]热塑性聚氨酯弹性体又称热塑性聚氨酯橡胶，简称TPU，是一类加热可以塑化、特定溶剂可以溶解的弹性体，具有许多优良的性能，如高模量、高强度、优良的耐磨性、耐化学品腐蚀性、耐水解性、耐髙低温和耐霉菌性。这些良好的性能使得热塑性聚氨酯被广泛应用于鞋材、电缆、服装、汽车、医药卫生、管材、薄膜和片材等许多领域。
[0003]随着新能源汽车的快速发展，充电桩成为必不可少的基础设施，而由于新能源车充放电过程时间长、电流强度大，电缆使用频率高且长期暴露在室外，其安全性成为人们关注的重点。因此要求充电电缆具有良好的绝缘性能、较高的耐热性、耐老化性和良好的低烟阻燃特性，而TPU是制作电缆护套的优选材料之一。
[0004]但是，TPU具有易燃性，其极限氧指数在18
‑
20％之间，一旦引燃将产生有毒气体并伴随着大量的烟雾，产生严重的熔融滴落现象，极易导致二次点燃，造成更大的损失。

技术实现思路

[0005]为了解决TPU易燃且被引燃后会熔融滴落导致二次点燃的问题，本申请提供一种用于充电桩的TPU护套材料及其制备方法，该用于充电桩的TPU护套材料的制备原料中添加了阻燃剂，使制得的TPU护套材料在具有稳定力学性能的同时还具有良好的阻燃性能。
[0006]第一方面，本申请提供一种用于充电桩的TPU护套材料，采用如下技术方案：一种用于充电桩的TPU护套材料，按重量份数计，所述TPU护套材料的制备原料包括如下组分：TPU 60
‑
90份、改性氢氧化镁微粉1
‑
3份、甲基MQ硅树脂4
‑
12份、石墨烯5
‑
20份、润滑剂0.5
‑
2份和抗氧剂0.5
‑
2份；所述改性氢氧化镁微粉为瓜尔胶改性脲醛树脂包覆的氢氧化镁微粉。
[0007]通过采用上述技术方案，改性氢氧化镁微粉由于经过瓜尔胶改性脲醛树脂的包覆，使其在TPU中的相容性更好。另外，氢氧化镁受热分解时能够生成具有耐火性的氧化镁，覆盖在材料表面，阻挡材料的进一步燃烧，同时还能释放出结合水，吸收大量的热量，降低TPU护套材料表面的温度，而结合水产生的水蒸气也可作为一种抑烟剂。甲基MQ硅树脂燃烧分解的产物能够形成致密的硬质壳层，其覆盖在材料表面，具有很好的隔热效果，能够防止可燃物熔融滴落。改性氢氧化镁微粉与甲基MQ硅树脂复配使用，燃烧时，二者产生协同作用，提高TPU护套材料的阻燃性。
[0008]石墨烯具有较高的强度和较好的韧性，能够提高TPU护套材料的力学性能，另外，石墨烯燃烧时能够在材料表面形成密集且连续的炭层，阻止氧气进入材料深处导致火势蔓延，同时石墨烯能够将局部的热量迅速传导到其余的材料中并分散，进一步提升TPU护套材料的阻燃性。润滑剂能够增加TPU护套材料的挤出速率，降低粘连，易脱模，改善其流动性和
加工性。抗氧剂能够延缓聚合物的氧化过程，从而减缓聚合物的老化，延长其使用寿命。
[0009]本申请中，润滑剂选自硬脂酸钠、硬脂酰胺、聚乙烯蜡和黄蜡中的一种或多种，抗氧剂选自2，6
‑
二叔丁基4
‑
甲基苯酚(抗氧剂264)、四(4
‑
羟基5叔丁基苯基丙酸)季戊四醇酯(抗氧剂1010)、N，N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)中的一种或多种。
[0010]作为优选：按重量份数计，所述TPU护套材料的制备原料包括如下组分：TPU 70
‑
80份、改性氢氧化镁微粉1.5
‑
2.5份、甲基MQ硅树脂6
‑
10份、石墨烯10
‑
15份、润滑剂1
‑
1.5份和抗氧剂1
‑
1.5份。
[0011]作为优选：所述改性氢氧化镁微粉与所述甲基MQ硅树脂的质量比为1:(5
‑
8)。
[0012]通过采用上述技术方案，改性氢氧化镁微粉与甲基MQ硅树脂的质量比控制在上述范围内时，二者的协同作用更好，能够进一步提升TPU护套材料的阻燃性。
[0013]在一些优选的实施方式中，所述改性氢氧化镁微粉与所述甲基MQ硅树脂的质量比可以为1:6或1:8。
[0014]作为优选：所述改性氢氧化镁微粉的制备方法如下：S1、将尿素加入甲醛溶液中，调节pH至8
‑
10，在60℃
‑
90℃条件下搅拌0.5
‑
2h，获得脲醛树脂预聚体；S2、将瓜尔胶与去离子水混合后制得瓜尔胶水溶液，将所述瓜尔胶水溶液与氢氧化镁微粉和所述脲醛树脂预聚体混合后，调节pH至3
‑
5，在55℃
‑
85℃的条件下搅拌反应1
‑
5h，对反应后的混合液进行抽滤、洗涤、干燥和粉碎，制得所述改性氢氧化镁微粉。
[0015]通过采用上述技术方案，使用瓜尔胶对脲醛树脂进行改性，能够增强脲醛树脂的粘结强度，提升脲醛树脂的成膜性，使脲醛树脂更加牢固、完全地包覆于氢氧化镁微粉表面，进一步提升氢氧化镁微粉在TPU中相容性。
[0016]作为优选：所述尿素与所述甲醛溶液的质量体积比为1:(2
‑
3)。
[0017]通过采用上述技术方案，合成脲醛树脂预聚体的过程中，将尿素与甲醛溶液的添加量控制在上述范围时，获得的脲醛树脂预聚体的稳定性较好。
[0018]本申请中，所述甲醛溶液为甲醛水溶液，甲醛水溶液中甲醛的质量浓度可以为30％
‑
40％。
[0019]作为优选：所述瓜尔胶与所述脲醛树脂预聚体的质量体积比为1:(80
‑
200)。
[0020]通过采用上述技术方案，若瓜尔胶的添加量过多，瓜尔胶水溶液的粘度过大，会降低改性氢氧化镁微粉的包覆效果；若瓜尔胶的添加量过少，会影响脲醛树脂的改性效果，从而影响改性氢氧化镁微粉的包覆效果。
[0021]在一些优选的实施方式中，所述瓜尔胶与所述脲醛树脂预聚体的质量体积比为1:(100
‑
150)。
[0022]作为优选：所述氢氧化镁微粉与所述脲醛树脂预聚体的质量体积比为1:(5
‑
10)。
[0023]通过采用上述技术方案，若氢氧化镁微粉添加量过多，会导致瓜尔胶改性脲醛树脂包覆不完全，从而影响氢氧化镁微粉在TPU中的相容性；若氢氧化镁微粉的添加量过少，则增加了生产成本。将氢氧化镁微粉与脲醛树脂预聚体的质量体积比控制在上述范围内时，氢氧化镁微粉的改性效果较好。
[0024]在一些优选的实施方式中，所述氢氧化镁微粉与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于充电桩的TPU护套材料，其特征在于：按重量份数计，所述TPU护套材料的制备原料包括如下组分：TPU 60
‑
90份、改性氢氧化镁微粉1
‑
3份、甲基MQ硅树脂4
‑
12份、石墨烯5
‑
20份、润滑剂0.5
‑
2份和抗氧剂0.5
‑
2份；所述改性氢氧化镁微粉为瓜尔胶改性脲醛树脂包覆的氢氧化镁微粉。2.根据权利要求1所述的用于充电桩的TPU护套材料，其特征在于：按重量份数计，所述TPU护套材料的制备原料包括如下组分：TPU 70
‑
80份、改性氢氧化镁微粉1.5
‑
2.5份、甲基MQ硅树脂6
‑
10份、石墨烯10
‑
15份、润滑剂1
‑
1.5份和抗氧剂1
‑
1.5份。3.根据权利要求1或2所述的用于充电桩的TPU护套材料，其特征在于：所述改性氢氧化镁微粉与所述甲基MQ硅树脂的质量比为1:（5
‑
8）。4.根据权利要求1或2所述的用于充电桩的TPU护套材料，其特征在于：所述改性氢氧化镁微粉的制备方法如下：S1、将尿素加入甲醛溶液中，调节pH至8
‑
10，在60℃
‑
90℃条件下搅拌0.5
‑
2h，获得脲醛树脂预聚体；S2、将瓜尔胶与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴保强，容启铵，
申请(专利权)人：东莞市安高瑞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：