耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物及其制备方法和应用技术

技术编号:38718646 阅读:26 留言:0更新日期:2023-09-08 15:01
本发明专利技术公开了耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物及其制备方法和应用,涉及高分子材料技术领域。本发明专利技术采用高聚合度聚氯乙烯树脂和中聚合度交联聚氯乙烯复合使用,辅以聚酯型高分子增塑剂和固体增塑剂构成的复合增塑剂,并添加绝缘助剂、阻燃剂等助剂,可以获得具有优异的绝缘性、耐温性、耐候性、耐油性、阻燃性、机械性能和良好的加工性能的耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物,满足充电桩电缆料的使用要求。满足充电桩电缆料的使用要求。

【技术实现步骤摘要】
耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
,尤其涉及耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来,随着我国经济发展水平的不断提高,汽车需求持续攀升。为加快燃油替代,促进节能减排,防治大气污染,有效缓解能源和环境保护压力,大力发展新能源汽车已是必然趋势。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,发展势头迅猛。电缆是充电桩的重要组成部分。
[0003]目前,市场上用于生产充电桩电缆护套的材料主要有TPE、TPU、聚氯乙烯弹性体、三元乙丙橡胶等。每种材料可以说各有优缺点。TPE材料的密度小,柔软性好,耐环境性能优异,但耐油性差,不耐脏,粘灰粘手。TPU大多数性能优异,但柔软性差,价格高,挤出成型工艺温度控制范围窄,难于控制。相对而言,聚氯乙烯材料价格便宜,OK采用一些特殊助剂或材料,可以达到满足充电桩电缆使用环境的各项技术要求,而且在常规聚氯乙烯电缆成型设备上就能生产,操作简单,容易控制。因此,开发用于生产充电桩护套的聚氯乙烯电缆料意义重大。
[0004]专利(CN112409714A)公开了耐低温柔软充电桩线缆用聚氯乙烯改性聚合物,采用以下原料:聚氯乙烯树脂100%,偏苯三酸三辛酯50%

60%,耐寒增塑剂10%

20%,填充剂5%

10%,阻燃剂4%

8%,复合稳定剂5%

10%,抗氧剂0.1%

0.5%,润滑剂0.5%

1%。OK加入特殊的耐寒性增塑剂,并且将材料做的十分柔软,以保证其良好的耐寒性能;加入适量的阻燃剂保证其阻燃OK美标VW

1的燃烧性能,加入复合稳定剂保证其耐温性能等。但是该技术方案虽然柔软,但回弹性和耐磨性不佳。
[0005]专利(CN110885509A)涉及一种充电桩电缆用低温柔软聚氯乙烯弹性体电缆料,包括以下重量份的组分:聚氯乙烯树脂基料5

90份;哑光质感改性剂10

100份;增塑剂65

100份;超耐寒耐油改性剂10

20份;抗撕裂改性剂10

20份;超耐热稳定剂12

18份;抗氧剂0.5

1份;光稳定剂0.2

0.4份;润滑剂0.2

0.5份;加工助剂0.5

2份;无机填料20

40份;阻燃剂4

16份。其制备的充电桩电缆用低温柔软聚氯乙烯弹性体电缆料在

40℃环境下依然保持很好的柔韧性。但该技术方案仅关注耐低温性能和柔韧性,未获得良好的综合性能。
[0006]专利(CN111234413A)公开了一种环保型90℃充电桩电缆用聚氯乙烯/TPEE弹性体护套材料,按重量配比包括以下原料组分:聚氯乙烯树脂:100份;稳定剂:5

12份;增塑剂A:10

20份;增塑剂B:10

20份:增塑剂C:10

15份;抗氧化剂A:0.5

1.5份;抗氧化剂B:0.5

1.5份;润滑剂A:0.2

0.8份;润滑剂B:0.2

0.8份;润滑剂C:0.2

0.8份;弹性体改性助剂:10

20份;成型剂:1.5

2.5份;纳米矿物填料:40

70份。制备得到的护套材料,具有高速挤出,挤出表面光滑细腻;充电桩成品电缆的静态曲挠、曲绕试验和扭摆试验优异;所用原料组分价廉、易得,降低了材料成本;制备方法简单,易操作。但是该技术方案添加TPEE,成本较高。
[0007]专利(CN108359172A)公开了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。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。但是该技术方案未关注低温性能。
[0008]充电桩的布点安置类似于加油站,一般都设置在户外,要经受风吹、日晒、寒冷等恶劣的气候。因此,对于充电桩电缆的护套材料要求耐紫外线、耐高温、耐低温、耐水、耐酸碱、耐油等。为易于布线和使用,要求电缆柔软性好、弯曲半径小;在给电动汽车充电的过程中,电缆要经受拖拽摩擦,要求电缆护套材料耐磨、力学性能好、抗拉、抗撕裂、抗扭曲。从使用安全的角度讲,充电桩电缆护套材料对电性能要求高,要求耐电压1.5

6kV,体积电阻率在10
12
Ω
·
m以上。现有技术所提供的聚氯乙烯基电缆料无法同时满足以上要求。因此,有必要提供耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物,不仅具有优异的绝缘性、耐温性、耐候性、耐油性、阻燃性,还具有良好的机械性能,可以满足充电桩电缆料的使用要求。

技术实现思路

[0009]本专利技术针对现有技术存在的问题,提供了耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物及其制备方法和应用。本专利技术采用高聚合度聚氯乙烯树脂和中聚合度交联聚氯乙烯复合使用,辅以聚酯型高分子增塑剂和固体增塑剂构成的复合增塑剂,并添加绝缘助剂、阻燃剂等助剂,可以获得具有优异的绝缘性、耐温性、耐候性、耐油性、阻燃性、机械性能和良好的加工性能的耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物,满足充电桩电缆料的使用要求。
[0010]为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:
[0011]第一方面,本专利技术提供了耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物,包括以下重量份数的原料:
[0012][0013]所述高聚合度聚氯乙烯的聚合度为2000

3000。
[0014]在一项优选的实施方案中,所述中聚合度改性聚氯乙烯为交联聚氯乙烯,其聚合度为1000

1400;所述增塑剂为聚酯型高分子增塑剂和固体增塑剂的混合物,二者质量比为30

50:10

20;所述增韧剂选自有机硅增韧剂和/或具有核壳结构的增韧剂,所述具有核壳结构的增韧剂选自丙烯酸酯增塑剂ACR、三元乙丙橡胶EPDM、丙烯腈

丁二烯

苯乙烯共聚物ABS中的至少一种;
[0015]在一项优选的实施方案中,所述增韧剂为有机硅增韧剂和具有核壳结构的增韧剂
的混合物,二者质量比为6

10:4

15;所述交联聚氯乙烯选自K10S、K10M、K10本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物,其特征在于,包括以下重量份数的原料:所述高聚合度聚氯乙烯的聚合度为2000

3000。2.如权利要求1所述的耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物,其特征在于,所述中聚合度改性聚氯乙烯为交联聚氯乙烯,其聚合度为1000

1400;所述增塑剂为聚酯型高分子增塑剂和固体增塑剂的混合物,二者质量比为30

50:10

20;所述增韧剂选自有机硅增韧剂和/或具有核壳结构的增韧剂,所述具有核壳结构的增韧剂选自丙烯酸酯增塑剂、三元乙丙橡胶、丙烯腈

丁二烯

苯乙烯共聚物中的至少一种。3.如权利要求2所述的耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物,其特征在于,所述增韧剂为有机硅增韧剂和具有核壳结构的增韧剂的混合物,二者质量比为6

10:4

15;所述交联聚氯乙烯选自K10S、K10M、K10L、K13S、K13M、K13L中的至少一种。4.如权利要求1所述的耐老化绝缘聚氯乙烯弹性体组合物,其特征在于,所述聚酯型高分子增塑剂选自均苯四酸四辛酯、均苯四酸四异辛酯、偏苯三酸聚甘油酯、偏苯三酸三(2

丙基庚)酯、聚己二酸丙二醇酯和聚己二酸丁二醇酯中的至少一种;所述固体增塑剂选自粉末丁腈橡...

【专利技术属性】
技术研发人员:牛桂明覃洪房牛岩赵军亮贺有发武宗平戈大全
申请(专利权)人:东莞市明凯塑胶科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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