一种充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料，属于制备技术领域。所述的充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料包括以下原料：聚氯乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、氢化丁晴胶、丙烯酸酯橡胶、交联剂、阻燃剂、防焦剂、促进剂、抗氧剂、防老剂、增塑剂、稳定剂、高分子相容剂、偶联剂、环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡。本发明专利技术以环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡构成的补强体系，提高电缆绝缘层和护套材料的拉伸强度、断裂伸长率、电阻率，降低热变形性。

Insulating layer and sheath material for charging pile connecting cable and preparation method thereof

The invention discloses an insulating layer and a sheath material of a charging pile connecting cable, and belongs to the preparation technology field. The insulating layer and sheath material of the charging pile connecting cable include the following materials: polyvinyl chloride resin, ethylene vinyl acetate copolymer, hydrogenated butadiene rubber, acrylic rubber, crosslinker, flame retardant, antiscorching agent, accelerant, antioxidant, antiaging agent, plasticizer, stabilizer, polymer compatibilizer, coupling agent, Naphthenic oil, poly (three - fluorochloroethylene), polyethylene wax. The invention is made up of naphthenic oil, polychloroethylene three and polyethylene wax to improve the tensile strength, elongation at break, resistivity and thermal deformability of cable insulating layer and sheath material.

【技术实现步骤摘要】
一种充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料及其制备方法
本专利技术属于电缆制备
，具体涉及一种充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料及其制备方法。
技术介绍
目前，现有的电动汽车充电桩连接电缆采用圆形结构，电动汽车在充电过程中，连接电缆需在汽车和充电桩之间来回移动，由于连接电缆长期暴露在大气环境中，这样长时间的使用，难免电缆会受到外力的挤压和磨损，从而影响电缆的使用寿命，严重时，连接电缆磨损漏电，就会发生伤及电动汽车和人身伤害的安全事故；由于现有的连接电缆使用的材料不够柔软，在电动汽车充电完成后，电缆在外力的作用下，只能慢慢的将电缆收回到充电桩内，需充电时，也必须将充电枪连同电缆慢慢的拉出来，操作不方便非常的费力，耽误了大量的时间，由于连接电缆材料硬，一般充电桩连接电缆无法解决在电动汽车充电完成后，电缆能回收到充电桩内的问题。所以现有的电动汽车充电桩连接电缆还是不够完善。我国高寒地区冬季温度常常低于零下20度，现有的电缆材料耐低温性、低温环境下的柔软性均很难达到要求。普通聚氯乙烯分子间较强的相互作用力会导致其电缆料低温冲击性能较差，并且会使得聚氯乙烯制品在受到外界冲击时难以产生相对的位移之间的变化，外界冲击转化不能转换为内摩擦热，从而导致材料本体的结构断裂。降低聚氯乙烯分子间作用力的方法有很多，例如加入大量增塑剂、氯化聚乙烯(CPE)等，这样可以使其低温冲击强度的性能得以提高。但是增塑剂是由低分子有机物所构成，大量加入使用时容易析出，进而挥发导致反增塑作用，对材料的性能得不到本质的改善。中国专利申请文献“一种电动汽车充电桩连接电缆绝缘层和护套材料及其炼胶工艺(专利号：ZL201610138953.3)”公开了一种电动汽车充电桩连接电缆绝缘层和护套材料，该绝缘层和护套材料按重量份计算由65-70份聚苯乙烯共聚物弹性体、10-15份氢化丁晴胶、8-12份丙烯酸酯橡胶、0.2-0.5份硫化剂、0.1-0.3份交联剂、0.2-0.5份阻燃剂、0.1-0.2份防焦剂、0.2-0.25份促进剂、0.15-0.2份抗氧剂、0.2-0.25份防老剂、0.15-0.2份增塑剂、0.15-0.2份稳定剂、0.15-0.2份紫外线吸收剂和0.15-0.2份润滑剂混合制成。该专利技术电缆绝缘层和护套材料具有较好的柔软性，但是其耐低温性以及低温环境下的柔软性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料及其制备方法，以解决在中国专利申请文献“一种电动汽车充电桩连接电缆绝缘层和护套材料及其炼胶工艺(专利号：ZL201610138953.3)”公开的基础上，如何优化组份、用量、工艺等，提高电缆的绝缘层和护套材料的耐低温性以及低温环境下的柔软性的问题。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料，包括以下原料：聚氯乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、氢化丁晴胶、丙烯酸酯橡胶、交联剂、阻燃剂、防焦剂、促进剂、抗氧剂、防老剂、增塑剂、稳定剂、高分子相容剂、偶联剂、环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡；所述交联剂为三聚氰酸三烯丙酯；所述阻燃剂为红磷和氢氧化铝混合物；所述防焦剂为N-环已基硫代邻苯二甲酰亚胺；所述促进剂为四硫化双五甲撑秋兰姆；所述抗氧剂为丙烯季戊四醇酯或丙酸十八烷基醇酯中的一种；所述防老剂为二苯胺与二异丁烯反应物；所述增塑剂为癸二酸二辛酯或邻苯二甲酸二异癸酯中的一种；所述稳定剂为钙锌复合稳定剂；所述高分子相容剂为马来酸酐接枝的线性低密度聚乙烯；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂；所述的环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡的重量比为(0.2-0.5)：(0.3-0.6)：(0.1-0.4)。优选地，所述环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡的重量比为0.3:0.5:0.0.2。优选地，所述绝缘层和护套材料以重量份为单位，包括以下原料：聚氯乙烯树脂30-50份、乙烯醋酸乙烯共聚物35-45份、氢化丁晴胶13-15份、丙烯酸酯橡胶10-12份、交联剂0.1-0.3份、阻燃剂0.2-0.3份、防焦剂0.2-0.4份、促进剂0.2-0.4份、抗氧剂0.1-0.2份、防老剂0.2-0.5份、增塑剂0.2-0.5份、稳定剂0.1-0.3份、高分子相容剂0.4-0.6份、偶联剂0.1-0.3份、环烷油0.2-0.5份、聚三氟氯乙烯0.3-0.6份、聚乙烯蜡0.1-0.4份。本专利技术还提供一种充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将聚氯乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、氢化丁晴胶、丙烯酸酯橡胶、交联剂加入混料机中搅拌均匀，再加入促进剂、防老剂、增塑剂，升温至70-80℃混合6-10min，得混合物料A；S2：在步骤S1混合物料A中加入防焦剂、稳定剂、高分子相容剂、偶联剂、环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡，接着升温至90-110℃，混合6-8min，得混合物料B；S3：将步骤S2混合物料B投入双螺旋杆挤出机造粒，加工温度为150-180℃，获得电缆的绝缘层和护套材料。优选地，所述步骤S1中混料机的搅拌速度为200-500r/min。本专利技术具有以下有益效果：(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见，实施例1-3制得的电缆绝缘层和护套材料的拉伸强度、断裂伸长率、电阻率均显著高于对比例5制得的电缆绝缘层和护套材料的拉伸强度、断裂伸长率、电阻率；实施例1-3制得的电缆绝缘层和护套材料的热变形率低于对比例5制得的电缆绝缘层和护套材料的热变形率；且实施例1-3制得的电缆绝缘层和护套材料可通过-50℃冲击脆化性能实验；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。(2)由实施例1和对比例1-4的数据可见，环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡在制备电缆绝缘层和护套材料中起到了协同作用，协同提高了电缆绝缘层和护套材料的性能；这是：环烷油作为一种软化剂，可改善橡胶的加工流动性能，降低体系硬度，增加材料柔软性，降低胶料粘度和混炼时的温度，改善分散性与混合性，提高材料的拉伸强度、伸长率；环烷油能够进入分子链之间，起到界面润滑作用，使电缆绝缘层和护套材料各原料之间结合更好，体系抵抗破坏能力增强。聚三氟氯乙烯为高分子耐低温改性剂，分散在聚氯乙烯基体中形成网络结构，当电缆绝缘层和护套材料受到外界作用力的冲击时，很大一部分的冲击能量会被弹性体网络结构所吸收，这样也就使得材料的韧性得到进一步的提高，低温冲击强度也就得到了相应的提高。聚乙烯蜡作为润滑剂使用时具有优异耐热性、耐化学性，其分子结构是具有非常强极性中心的很长的非极性碳链，聚乙烯蜡结构中与PVC极性相容的部分会起到内润滑作用，而与PVC极性不相同的部分会起外润滑作用。聚乙烯蜡为润滑剂，可以使塑料与加工机械之间形成光滑的接触面，也就是降低了它们之间的相互作用摩擦力，从而改善电缆绝缘层和护套材料的加工性能。在低温环境下，小分子软化剂容易迁移析出，但高分子润滑剂不易迁移，因此环烷油和聚乙烯蜡的添加保证了电缆绝缘层和护套材料的低温柔韧性，其低温冲击强度得到了相应的提高，并且还降低了其脆化温度。(3)由对比例6-8的数据可见，环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡的重量比不在(0.2-0.5)：(0.3-0.6)：(0.1-0.4)范围内时，制得的电缆绝缘层和护套材料的拉伸强度、断裂伸长率、电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料，其特征在于，包括以下原料：聚氯乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、氢化丁晴胶、丙烯酸酯橡胶、交联剂、阻燃剂、防焦剂、促进剂、抗氧剂、防老剂、增塑剂、稳定剂、高分子相容剂、偶联剂、环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡；所述交联剂为三聚氰酸三烯丙酯；所述阻燃剂为红磷和氢氧化铝混合物；所述防焦剂为N‑环已基硫代邻苯二甲酰亚胺；所述促进剂为四硫化双五甲撑秋兰姆；所述抗氧剂为丙烯季戊四醇酯或丙酸十八烷基醇酯中的一种；所述防老剂为二苯胺与二异丁烯反应物；所述增塑剂为癸二酸二辛酯或邻苯二甲酸二异癸酯中的一种；所述稳定剂为钙锌复合稳定剂；所述高分子相容剂为马来酸酐接枝的线性低密度聚乙烯；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂；所述的环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡的重量比为(0.2‑0.5)：(0.3‑0.6)：(0.1‑0.4)。

【技术特征摘要】
1.一种充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料，其特征在于，包括以下原料：聚氯乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、氢化丁晴胶、丙烯酸酯橡胶、交联剂、阻燃剂、防焦剂、促进剂、抗氧剂、防老剂、增塑剂、稳定剂、高分子相容剂、偶联剂、环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡；所述交联剂为三聚氰酸三烯丙酯；所述阻燃剂为红磷和氢氧化铝混合物；所述防焦剂为N-环已基硫代邻苯二甲酰亚胺；所述促进剂为四硫化双五甲撑秋兰姆；所述抗氧剂为丙烯季戊四醇酯或丙酸十八烷基醇酯中的一种；所述防老剂为二苯胺与二异丁烯反应物；所述增塑剂为癸二酸二辛酯或邻苯二甲酸二异癸酯中的一种；所述稳定剂为钙锌复合稳定剂；所述高分子相容剂为马来酸酐接枝的线性低密度聚乙烯；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂；所述的环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡的重量比为(0.2-0.5)：(0.3-0.6)：(0.1-0.4)。2.根据权利要求1所述的充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料，其特征在于，所述环烷油、聚三氟氯乙烯、聚乙烯蜡的重量比为0.3:0.5:0.0.2。3.根据权利要求1所述的充电桩连接电缆的绝缘层和护套材料，其特征在于，所述绝缘层和护套材料以重量份为单位，包括以下原料：聚氯乙烯树脂30-50份、乙烯醋酸乙烯共聚物35-45份、氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛冰花，圣纪生，章俊，
申请(专利权)人：湖南金龙电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43