System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料及其制备方法技术_技高网

一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料及其制备方法技术

技术编号:43764890 阅读:9 留言:0更新日期:2024-12-24 16:07
本发明专利技术公开了一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料及其制备方法,涉及电缆料领域。电缆料包括乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、相容剂、硬脂酸、氧化锌、石蜡油、硫化剂、助硫化剂、纳米填料负载型防老剂、补强填料。本申请采用丙烯酸酯橡胶和乙丙橡胶共混,提高材料塑性和耐温等级,同时利用具有补强效果的纳米填料自身在橡胶基体中分散均匀且稳定,以及具有提高力学性能的特性,将防老剂负载于纳米填料上,避免防老剂高温发生表面迁移现象,整体显著提高了电缆料的耐高温性能以及机械性能,能够应对充电桩充电时间逐步缩短,充电电流越来越高带来的对电缆料性能的挑战。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆料领域,尤其涉及一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料及其制备方法


技术介绍

1、随着新能源电动汽车的快速发展,市场对充电时间提出的要求越来越高,逐步缩短充电时间与燃油车加油时间相当,提升用户的用体验感,是未来研究的热点之一。目前提升充电时间的主要方法就是提高充电电流,而充电时电流较大会导致充电桩线缆温度过高,线缆长期处于较高温度下,对线缆材料的性能具有一定的考验,很大程度上会影响线缆的使用寿命。

2、为了使充电桩线缆能够应对充电时间快速提升带来的挑战,则使用的线缆料需要具有耐高温、使用寿命长的性能。由于线缆料主要成分大多为聚烯烃、聚氨酯和乙丙橡胶等高分子材料,其中,耐高温等级较高的乙丙橡胶也只能在150℃条件下短期使用,若长时间的高温会导致线缆使用寿命明显缩短。且大部分线缆料中添加的普通防老剂受热易在制品表面迁移,反而影响了其抗热氧老化性能,大大降低了线缆料的使用寿命,限制了其在充电桩线缆上的应用。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料及其制备方法,以解决目前电缆材料制品存在耐温度低、高温使用寿命短的问题,提高电缆料的抗热氧老化性能,提高高温运行环境下的使用寿命。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术目的之一提供了一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,包括以下重量份的组分:

3、乙丙橡胶:70份-90份;

4、丙烯酸酯橡胶:10份-30份;

5、相容剂:5份-20份;

6、硬脂酸:1份-2份;

7、氧化锌:5份-10份;

8、石蜡油:10份-30份;

9、硫化剂:2份-5份;

10、助硫化剂:1份-3份;

11、纳米填料负载型防老剂:2份-5份;

12、补强填料:20份-55份。

13、通过采用上述方案,本申请采用丙烯酸酯橡胶和乙丙橡胶共混,可以改善电缆料本身的物理特性,提高材料塑性,且共混橡胶基体具有更高的耐高温特性,提高耐温等级,可以提高电缆料在高温运行环境中的使用寿命,提高抗热氧化效果,由于纳米材料自身在橡胶基体中分散均匀且稳定的特性,将防老剂牢固负载于纳米材料上,既可以利用纳米填料提高电缆料的补强效果,同时可以避免防老剂高温发生表面迁移现象,且纳米材料负载于防老剂上能进一步提高防老剂发挥自身抗热氧老化特性,整体显著提高了电缆料的耐高温和高温使用寿命,能够应对充电桩充电时间逐步缩短,充电电流越来越高带来的对电缆料性能的挑战。

14、作为优选方案,所述纳米填料负载型防老剂中的纳米材料采用硅烷偶联剂负载于防老剂,纳米填料为纳米白炭黑、纳米二氧化硅、纳米炭黑、纳米氧化锌、纳米碳酸钙中的至少一种,防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、n-异丙基-n'-苯基对苯二胺、n-(1-甲基异戊基)-n'-苯基对苯二胺、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-巯基苯并咪唑、4,4-二(苯基异丙基)二苯胺中的至少一种,硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰脱氧基)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

15、作为优选方案,所述纳米填料负载型防老剂的制备方法包括以下步骤:

16、(1)将纳米填料分散在有机溶剂中,超声分散得到悬浮液,然后将硅烷偶联剂加入到悬浮液中,70-90℃下搅拌3-6h后过滤,洗涤,得到预处理纳米材料;

17、(2)取预处理纳米填料和防老剂加入到有机溶剂中,70-90℃下搅拌6-10h,洗涤、烘干,得到纳米填料负载防老剂。

18、通过采用上述方案,纳米填料通过硅烷偶联剂稳固负载于防老剂表面,其结合力度可以克服防老剂在橡胶基体中高温迁移的作用力,使得防老剂稳定且均匀分散于共混橡胶基体中,与丙烯酸酯橡胶协同改善电缆料的抗热氧老化,延长使用寿命。

19、作为优选方案,所述纳米填料负载防老剂中的纳米填料粒径为50-70nm。

20、作为优选方案,所述乙丙橡胶为二元乙丙橡胶,或第三单体为亚乙基降冰片烯、乙基降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯的三元乙丙橡胶,或其组合;

21、所述丙烯酸酯橡胶为不含氯多胺交联型、自交联型、羧酸铵盐交联型、皂交联型中的至少一种。

22、作为优选方案,所述相容剂为三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、二元乙丙橡胶接枝马来酸酐、三元乙丙橡胶接枝硅烷偶联剂、二元乙丙橡胶接枝硅烷偶联剂中的至少一种。

23、通过采用上述方案,本申请的共混橡胶基体中主要以乙丙橡胶为主体,因此选用乙丙橡胶接枝硅烷偶联剂或马来酸酐作为优选相容剂,其与基体中的乙丙橡胶中分子间的键合力较高,可以促进乙丙橡胶和丙烯酸酯橡胶相互交联形成多维网络结构,提高自身整体的韧性强度和结构稳定性,且耐温等级提高,在高温条件下的使用寿命延长。

24、作为优选方案,所述硫化剂为双叔丁基过氧异丙基苯、过氧化二异丙苯、六亚甲基二胺氨基甲酸盐、三聚硫氰酸、三亚己基四胺、四亚己基五胺中的至少一种。

25、作为优选方案,所述助硫化剂为三烯丙基异氰脲酸酯、n,n-间亚苯基双马来酰亚胺、二乙烯基苯、三烷基三聚氰酸酯、二丁基二硫代氨基甲酸锌(ii)中的至少一种。

26、作为优选方案,所述补强填料为高岭土、滑石粉、碳酸钙、白炭黑中的至少一种。

27、为了解决上述技术问题,本专利技术目的之二提供了一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料的制备方法,包括以下步骤:

28、(1)将丙烯酸酯橡胶、10wt%-30wt%石蜡油、10wt%-30wt%补强填料、10wt%-30wt%纳米填料负载防老剂加入密炼设备,混炼后出料,得到丙烯酸酯橡胶母料;

29、(2)将三元乙丙橡胶、硬脂酸、氧化锌、剩余石蜡油、剩余白炭黑、剩余纳米填料负载防老剂加入另一密炼设备,混炼后,得到三元乙丙橡胶母料;

30、(3)将丙烯酸酯橡胶母料、三元乙丙橡胶母料、相容剂一起加入密炼机中共混,混炼1-3min后,加入硫化剂和助硫化剂,混炼后出料,得到乙丙橡胶/丙烯酸酯橡胶共混料;

31、(4)将上述共混料投入到造粒设备中,挤制成颗粒后,制得充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料。

32、作为优选方案,在步骤(1)中,加料前保持密炼设备温度设置为40-60℃,转速为60-100rpm/min。

33、作为优选方案,在步骤(2)中,加料前保持密炼机温度70-90℃,转速为60-100rpm/min。

34、作为优选方案,在步骤(3)中,混炼温度为70-90℃,转速为60-100rpm/min。

35、作为优选方案,在步骤(4)中,造粒温度为50-60℃,喂料频率为20-30hz,螺杆频率为20-30hz,切粒频率为6-8hz。

36、相比于现有技术,本专利技术具有如下有益效果:

37、1、本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,包括以下重量份的组分:

2.如权利要求1所述的一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,所述纳米填料负载型防老剂中的纳米填料采用硅烷偶联剂负载于防老剂,纳米填料为纳米白炭黑、纳米二氧化硅、纳米炭黑、纳米氧化锌、纳米碳酸钙中的至少一种,防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、N-(1-甲基异戊基)-N'-苯基对苯二胺、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-巯基苯并咪唑、4,4-二(苯基异丙基)二苯胺中的至少一种,硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰脱氧基)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

3.如权利要求2所述的一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,所述纳米填料负载型防老剂的制备方法包括以下步骤:

4.如权利要求1所述的一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,所述乙丙橡胶为二元乙丙橡胶,或第三单体为亚乙基降冰片烯、乙基降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯的三元乙丙橡胶,或其组合;

5.如权利要求1所述的一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,所述相容剂为三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、二元乙丙橡胶接枝马来酸酐、三元乙丙橡胶接枝硅烷偶联剂、二元乙丙橡胶接枝硅烷偶联剂中的至少一种。

6.如权利要求1所述的一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,所述硫化剂为双叔丁基过氧异丙基苯、过氧化二异丙苯、六亚甲基二胺氨基甲酸盐、三聚硫氰酸、三亚己基四胺、四亚己基五胺中的至少一种。

7.如权利要求1所述的一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,所述助硫化剂为三烯丙基异氰脲酸酯、N,N-间亚苯基双马来酰亚胺、二乙烯基苯、三烷基三聚氰酸酯、二丁基二硫代氨基甲酸锌(II)中的至少一种。

8.如权利要求1所述的一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,所述补强填料为高岭土、滑石粉、碳酸钙、白炭黑中的至少一种。

9.一种如权利要求1-8任一所述的充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

10.如权利要求9所述的一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料的制备方法,其特征在于,满足以下a)-d)中的至少一种:

...

【技术特征摘要】

1.一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,包括以下重量份的组分:

2.如权利要求1所述的一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,所述纳米填料负载型防老剂中的纳米填料采用硅烷偶联剂负载于防老剂,纳米填料为纳米白炭黑、纳米二氧化硅、纳米炭黑、纳米氧化锌、纳米碳酸钙中的至少一种,防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、n-异丙基-n'-苯基对苯二胺、n-(1-甲基异戊基)-n'-苯基对苯二胺、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-巯基苯并咪唑、4,4-二(苯基异丙基)二苯胺中的至少一种,硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰脱氧基)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

3.如权利要求2所述的一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,所述纳米填料负载型防老剂的制备方法包括以下步骤:

4.如权利要求1所述的一种充电桩线缆用耐高温长寿命电缆料,其特征在于,所述乙丙橡胶为二元乙丙橡胶,或第三单体为亚乙基降冰片烯、乙基降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯的三元乙丙橡胶,或其组合;

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【专利技术属性】
技术研发人员:张露露石红义王小飞虞锦洪廖正勇殷晓峰孙见普
申请(专利权)人:江西铜业技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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