【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车用电缆，特别涉及一种应用于新能源汽车的耐高温电缆及其制备方法。
技术介绍
1、随着新能源汽车行业的发展，2016年以来，新能源汽车出现井喷式增长，随之而来的就是大批充电站基础设施的建设。截至2017年底，公共类充电桩21.4万个，随车配建私人充电桩共计23.2万个。新能源汽车用充电电缆主要用于连接电动汽车充电装置(充电桩)与充电基础设施(充电枪)，对电动汽车进行电力传输。新能源汽车的快速发展带动了充电电缆的发展，2017年充电电缆需求量达2000km。针对新能源汽车推广面临的充电时间长、续航里程短的问题，2016年瑞士灏讯电缆发布一款冷却型充电电缆及其连接器，能够实现电动汽车高功率、快速充电。面对目前充电电缆使用过程中存在的问题，以及高功率、快速充电的需求，通过结构设计、材料选择、工艺优化，成功开发了一款新能源汽车用耐高温直流充电电缆。
2、新能源汽车用充电电缆包括交流充电电缆和直流充电电缆，两者在满足电力传输的同时，均可进行信号测试和温度监控，从而保证充电过程安全可靠。但经过对现有新能源汽车用充电电缆使用情况的跟踪和调研，发现充电电缆在使用时还存在以下主要问题：1.由于直流充电电缆不仅具有动力线芯还具有信号控制线芯，不同线芯截面不一，可承受的拉力也不一样，因此在使用过程中，存在信号控制线芯断裂的现象，使充电信号或温度失去监控，电子锁信号异常。2.为了提高充电速度，增加充电效率，目前充电桩的充电电流已经达到250a，这势必会增加导体的发热，长时间大电流的冲击下，会使充电电缆绝缘层加速老化，减少使用寿命
3、因此，本方法基于芯材的多层次多梯度包覆和不同层的性能改性，提出一种应用于新能源汽车的耐高温电缆及其制备方法，在保证原有电缆的性能基础上，大大提高了新工艺下电缆的耐高温、耐摩擦性能和材料韧性，适合应用于工业推广。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种应用于新能源汽车的耐高温电缆及其制备方法，通过在相关的工艺及原料改进下，对于新能源汽车的耐高温电缆的耐高温和材料强度具有良好的增益效果。
2、本方法的重点：1、本产品由内而外依次是导体层、绝缘层、阻燃层、耐高温层、缓冲层和耐磨层，其中层与层之间的顺序不可变更；2、在包覆绝缘层之前先在导体层的表面缠绕了一圈玻璃纤维，这可以提高在后期绝缘层在包覆过程中与导体层的结合强度，避免绝缘层出现因为高温或其它原因局部失效的问题；3、本产品中在缓冲层添加石墨烯材料有力于材料缓冲层的导热效果，本方法中缓冲层发泡材料，大量的气孔会降低材料的导热效果，造成局部热量上升造成不同层与层之间因为热不均匀而出现分离的现象。
3、本专利技术涉及的一种应用于新能源汽车的耐高温电缆及其制备方法的具体实施方案如下:
4、s1.通过将铜丝进行微合金化、绞合制备铜导体层；
5、微合金化：在550-600℃真空条件下对铜丝表面进行微合金化，合金化元素为锌、铝、镁、银等其中一种，合金化处理后表面含量为0.001-0.01％，其中铜丝直径为0.1-0.3mm；
6、绞合：将多根合金化处理后的铜丝进行同向绞合得到铜导体层；
7、s2.通过缠绕玻璃纤维和聚四氟乙烯包覆在铜导体外层得到聚四氟乙烯绝缘层；
8、缠绕玻璃纤维：在s1中铜导体外层缠绕玻璃纤维，缠绕角度为45°-60°，中间跨度为1-5mm，单股玻璃纤维直径为0.2-0.5mm；
9、聚四氟乙烯包覆：将聚四氟乙烯绝缘材料投入挤出机中，并挤出包覆于包覆于含玻璃纤维的铜导体层表面，形成聚四氟乙烯绝缘层；
10、s3.通过混炼、阻燃层包覆制备绝缘层表面阻燃层；
11、混炼：将硅橡胶80-120份，金属氢氧化物150-250份，不饱和羧酸盐60-100份，过氧化物5-10份，蒙脱土20-22份，石墨烯1-3份，在20-100℃下混炼5-30分钟，接着在平板硫化机上于150-200℃硫化10-30分钟得到阻燃橡胶；
12、绝缘层包覆：将制备的阻燃橡胶挤出包覆于步骤s2中制备的聚四氟乙烯绝缘层表面得到阻燃层；
13、s4.通过混炼、高温层包覆制备阻燃层表面耐高温层；
14、混料：将甲基乙烯基生胶60-80份，白炭黑活化分散剂0.8-1.2份，白炭黑15-25份、氧化铁1-2份，氧化锌1-3份、耐高温剂2-4份、促进剂二硫化二苯并噻唑0.8-1.2份、过氧化苯甲酰1.2-1.8份，2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体2-3份，甲基锡热稳定剂5-15份，硫化剂2-7份进行混炼至均匀，接着在平板硫化机上于120-200℃硫化10-30分钟得到耐高温橡胶；
15、阻燃层包覆：将制备的耐高温橡胶挤出包覆于步骤s3中制备的阻燃层表面得到耐高温层；
16、s5.通过混炼、缓冲层包覆制备耐高温层表面缓冲层；
17、混炼：将三元乙丙橡胶90-120份，氯丁橡胶20-40份，不锈钢纤维20-30份，石墨烯3-8份，硬脂酸3-7份，硼酸锌15-25份，碳酸钙5-25份，三氧化二锑5-20份，硫黄1-2份，促进剂4-8份，发泡剂5-10份进行混炼均匀，然后均匀铺平于pet氟塑离型膜表面，置于干燥箱，于120-150℃进行硫化发泡得到多孔橡胶，其中不锈钢纤维线径10-30um；
18、缓冲层包覆：将制备的多孔橡胶挤出包覆于步骤s4中制备的耐高温表面得到缓冲层；
19、s6.通过混炼、耐磨层包覆制备缓冲层表面耐磨层；
20、混炼：将丁苯橡胶100-150份，天然橡胶80-120份，石墨烯2-10份，硬脂酸3-8份，促进剂3-7份，防老剂0.5-1.5份，氧化铝粉体10-20份，白碳黑10-200份，偶联剂3-8份，酚醛树脂5-10份，hmt 0.5-1.0份，硫磺5-8份，三氧化二锑5-15份，氢氧化铝10-30份进行混炼得到耐磨橡胶；
21、耐磨层包覆：将制备的多孔橡胶挤出包覆于步骤s5中制备的耐磨层表面得到缓冲层；
22、s7.通过将包覆后的电缆经连续冷却水槽冷却后，使用收线机卷绕收线，以获得电缆产品。
23、有益效果:
24、(1)本专利技术设计的电缆结构由内而外包括导体层、绝缘层、阻燃层、耐高温层、缓冲层和耐磨层，充分考虑到了材料的导热效果、层与层结合强度和材料的抗冲击抗摩擦性能，整体性能优良；
25、(2)本专利技术设计的方法中在阻燃层、耐高温层、缓冲层、耐磨层内添加有石墨烯和白炭黑成分，这有利于材料将导体层大量的热量传递出去，避免局部过热，另外，这两种材料也有利于不同层的力学强度提高；
26、(3)本专利技术设计的方法中在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于新能源汽车的耐高温电缆及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，耐高温电缆由内而外依次是导体层、绝缘层、阻燃层、耐高温层、缓冲层和耐磨层。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，将铜丝进行微合金化的工艺，包括：在550-600℃真空条件下对铜丝表面进行微合金化，合金化元素为锌、铝、镁、银等其中一种，合金化处理后表面含量为0.001-0.01％，其中铜丝直径为0.1-0.3mm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，阻燃层由玻璃纤维层和聚四氟乙烯两层组成。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，缠绕玻璃纤维的工艺，包括:在S1中铜导体外层缠绕玻璃纤维，缠绕角度为45°-60°，中间跨度为1-5mm，单股玻璃纤维直径为0.2-0.5mm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，阻燃层原料包括:硅橡胶80-120份，金属氢氧化物150-250份，不饱和羧酸盐60-100份，过氧化物5-1
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，耐高温层原料包括:甲基乙烯基生胶60-80份，白炭黑活化分散剂0.8-1.2份，白炭黑15-25份、氧化铁1-2份，氧化锌1-3份、耐高温剂2-4份、促进剂二硫化二苯并噻唑0.8-1.2份、过氧化苯甲酰1.2-1.8份，2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体2-3份，甲基锡热稳定剂5-15份，硫化剂2-7份。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中，缓冲层原料包括:三元乙丙橡胶90-120份，氯丁橡胶20-40份，不锈钢纤维20-30份，石墨烯3-8份，硬脂酸3-7份，硼酸锌15-25份，碳酸钙5-25份，三氧化二锑5-20份，硫黄1-2份，促进剂4-8份，发泡剂5-10份。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述不锈钢纤维线径10-30um。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S6中，耐磨层原料包括:丁苯橡胶100-150份，天然橡胶80-120份，石墨烯2-10份，硬脂酸3-8份，促进剂3-7份，防老剂0.5-1.5份，氧化铝粉体10-20份，白碳黑10-200份，偶联剂3-8份，酚醛树脂5-10份，HMT 0.5-1.0份，硫磺5-8份，三氧化二锑5-15份，氢氧化铝10-30份。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于新能源汽车的耐高温电缆及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，耐高温电缆由内而外依次是导体层、绝缘层、阻燃层、耐高温层、缓冲层和耐磨层。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，将铜丝进行微合金化的工艺，包括：在550-600℃真空条件下对铜丝表面进行微合金化，合金化元素为锌、铝、镁、银等其中一种，合金化处理后表面含量为0.001-0.01％，其中铜丝直径为0.1-0.3mm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，阻燃层由玻璃纤维层和聚四氟乙烯两层组成。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，缠绕玻璃纤维的工艺，包括:在s1中铜导体外层缠绕玻璃纤维，缠绕角度为45°-60°，中间跨度为1-5mm，单股玻璃纤维直径为0.2-0.5mm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，阻燃层原料包括:硅橡胶80-120份，金属氢氧化物150-250份，不饱和羧酸盐60-100份，过氧化物5-10份，蒙脱土20-22份，石墨烯1-3份。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙中华，孙世堃，陈双丽，
申请(专利权)人：湖北优显线缆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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