本发明专利技术公开了一种充电桩用电缆材料及其制备方法，属于电缆材料技术领域，电缆材料包括以下重量份原料：60‑90份热塑性聚氨酯、3‑5份微胶囊化聚磷酸铵、18‑27份阻燃增效组分、0.5‑2份分子链修复剂、0.5‑2份抗氧剂，电缆材料制备方法如下：按重量份称取热塑性聚氨酯、微胶囊化聚磷酸铵、阻燃增效组分、分子链修复剂和抗氧剂，混合得到混合料；将混合料喂入双螺杆挤出机中，经过挤出、造粒，得到充电桩用电缆材料，本发明专利技术在电缆材料中引入阻燃增效组分和微胶囊化聚磷酸铵，使获得的电缆料满足GB/T 33594‑2017电动汽车充电用电缆中对热塑性聚氨酯弹性体护套材料的要求，可应用于充电桩电缆等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电缆材料，具体涉及一种充电桩用电缆材料及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，新能源汽车发展迅猛，在这样的大背景下，与电动汽车相配套的充电桩产业链一跃成为热门行业，而电缆是充电桩的重要组成部分，目前，市场上用于生产充电桩电缆护套的材料主要有tpe、tpu、pvc弹性体，其中tpe材料的密度小，柔软性性好，耐环境性能优异，但是耐油性差、不耐脏、粘灰、粘手，pvc材料含有卤素元素，燃烧后产生有毒物质，不够环保健康，热塑性聚氨酯(tpu)是一类分子链含有氨基甲酸酯基团的嵌段共聚热塑性弹性体，独特的分子结构使tpu具有优异的柔韧性、力学强度和耐磨性，是柔性线缆合适的护套材料，通过在tpu中引入无卤阻燃剂制备无卤阻燃tpu材料，使其满足线缆阻燃要求，但是由于阻燃剂与tpu本体的相容性不佳，阻燃剂的引入在提高tpu护套材料阻燃性能的同时，材料的力学性能和耐湿热性能却在下降，因此，提供一种兼具阻燃性能、力学性能和耐湿热性能的热塑性聚氨酯材料是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种充电桩用电缆材料及其制备方法，以解决现有充电桩用热塑性聚氨酯材料不兼具良好的阻燃性能、力学性能和耐湿热性能的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种充电桩用电缆材料，包括以下重量份原料：
4、60-90份热塑性聚氨酯、3-5份微胶囊化聚磷酸铵、18-27份阻燃增效组分、0.5-2份分子链修复剂、0.5-2份抗氧剂。</p>5、进一步地，阻燃增效组分通过以下步骤制成：
6、步骤s1、将三聚氰胺和正己烷加入烧瓶中，温度20℃，转速200r/min搅拌20min后滴加硬脂酰氯，保温反应1h，静置分层后回收正己烷，沉淀物经蒸馏水洗涤过滤，干燥，得到产物a；
7、步骤s2、向烧瓶中加入产物a和丙酮，50℃下搅拌5-10min后加入对羟基苯甲醛的丙酮溶液，滴加完毕后，升温至回流反应6-8h，之后旋蒸去除丙酮，得到产物b；
8、步骤s3、氮气保护下，将产物b和甲苯二异氰酸酯加入带有聚四氟乙烯衬套的水热合成反应釜中，搅拌5-10min后，将水热合成反应釜置于烘箱中，分别在150℃和180℃下反应1h，反应结束后，取出反应产物粉碎，粉碎产物置于转矩流变仪中，180-200℃反应3h，得到阻燃增效组分。
9、首先采用硬脂酰氯对三聚氰胺进行酰胺化改性，得到含有烷基长链和两个氨基的产物a，之后使产物a的氨基与羟基苯甲醛的醛基发生缩合反应，得到带有酚羟基和席夫碱结构的产物b，之后利用产物b和甲苯二异氰酸酯为原料，并控制两者配比，得到端异氰酸酯基的阻燃增效组分。
10、进一步地，步骤s1中三聚氰胺和硬脂酰氯的摩尔比为1：1。
11、进一步地，步骤s2中产物a和对羟基苯甲醛的质量比为3.9：2.4。
12、进一步地，步骤s3中产物b和甲苯二异氰酸酯的质量比为6.3：1.7-2.2。
13、进一步地，微胶囊化聚磷酸铵通过以下步骤制成：
14、向乙醇水溶液中加入聚磷酸铵，搅拌均匀后滴加氨水调节ph值至10，加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯，搅拌10-20min后转移至烧瓶中，45℃下反应2-3h，之后过滤，滤饼用无水乙醇洗涤3次，最后80℃下干燥24h即可，乙醇水溶液、聚磷酸铵、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯的用量比为350-450ml：100g：15-20g：15-20g，乙醇水溶液中无水乙醇和去离子水体积比为2：1，以3-氨基丙基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯共同作为前驱体，采用溶胶-凝胶工艺对聚磷酸铵进行微胶囊化包覆改性，使有机硅中s i-o-s i键和氨基接枝到聚磷酸铵表面，提高聚磷酸铵的疏水性和阻燃性。
15、进一步地，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1035和抗氧剂1024中的一种或几种。
16、进一步地，分子链修复剂为双(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺和/或双(4-苯氧基-2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺。分子链修复剂的加入可在高温条件下对降解的热塑性聚氨酯树脂分子链进行重新偶合，进而有效保持高分子热塑性聚氨酯树脂的分子量及其物理特性。
17、上述充电桩用电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
18、(1)按重量份称取热塑性聚氨酯、微胶囊化聚磷酸铵、阻燃增效组分、分子链修复剂和抗氧剂，置于高速混合机中，混合3-5min，得到混合料；
19、(2)将混合料喂入双螺杆挤出机中，经过挤出、造粒，得到充电桩用电缆材料。
20、进一步地，双螺杆挤出机的温度设置为140-200℃。
21、本专利技术的有益效果：
22、本专利技术提供一种充电桩用电缆材料，由热塑性聚氨酯、微胶囊化聚磷酸铵、阻燃增效组分、分子链修复剂和抗氧剂制备而成，微胶囊化聚磷酸铵相比于聚磷酸铵而言，在热塑性聚氨酯体系中分散性更好，且经过微胶囊包覆处理，耐水性提高，避免了聚磷酸铵吸水后发生分解和迁移，解决了聚磷酸铵吸水的问题，提高了电缆料的长期阻燃性和耐水老化后的物性保留率，微胶囊的壳层也与聚磷酸铵存在p/n/s i协同阻燃效应，进一步提高了电缆料的阻燃性能；
23、阻燃增效组分含有异氰酸酯基团，能够与热塑性聚氨酯和微胶囊化聚磷酸铵发生化学键连，起到交联作用，提高复合材料的微观结合度，提高复合材料的力学性能；阻燃增效组分还含有三嗪环、席夫碱和苯环等结构，一方面提高电缆料的耐热性能，另一方面与微胶囊化聚磷酸铵协调发挥阻燃作用；此外，阻燃增效组分还携带烷基长链，具有疏水性，能够提高电缆料的耐水性，满足gb/t 33594-2017电动汽车充电用电缆中对热塑性聚氨酯弹性体护套材料的要求，可应用于充电桩电缆等领域。
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【技术保护点】
1.一种充电桩用电缆材料，其特征在于，包括以下重量份原料：
2.根据权利要求1所述的一种充电桩用电缆材料，其特征在于，阻燃增效组分通过以下步骤制成：
3.根据权利要求2所述的一种充电桩用电缆材料，其特征在于，步骤S1中三聚氰胺和硬脂酰氯的摩尔比为1：1。
4.根据权利要求2所述的一种充电桩用电缆材料，其特征在于，步骤S2中产物a和对羟基苯甲醛的质量比为3.9：2.4。
5.根据权利要求2所述的一种充电桩用电缆材料，其特征在于，步骤S3中产物b和甲苯二异氰酸酯的质量比为6.3：1.7-2.2。
6.根据权利要求1所述的一种充电桩用电缆材料，其特征在于，微胶囊化聚磷酸铵通过以下步骤制成：
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种充电桩用电缆材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种充电桩用电缆材料，其特征在于，包括以下重量份原料：
2.根据权利要求1所述的一种充电桩用电缆材料，其特征在于，阻燃增效组分通过以下步骤制成：
3.根据权利要求2所述的一种充电桩用电缆材料，其特征在于，步骤s1中三聚氰胺和硬脂酰氯的摩尔比为1：1。
4.根据权利要求2所述的一种充电桩用电缆材料，其特征在于，步骤s2中产物a和对羟基苯甲醛...
【专利技术属性】
技术研发人员：张斌良，龚明，包富民，曲涛，
申请(专利权)人：江苏馨德高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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