本發(fā)明屬于低煙無鹵阻燃材料領(lǐng)域，特別是涉及一種新能源電動汽車充電樁電纜用環(huán)保TPE材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：熱塑性彈性體TPE具有橡膠的高彈性、高強度、高回彈性，又具有可注塑加工的特征，具有環(huán)保無毒安全，硬度范圍廣，有優(yōu)良的著色性，觸感柔軟，耐候性，抗疲勞性和耐溫性，可以循環(huán)使用降低成本。隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，歐盟ROSH標準和REACH法規(guī)等有關(guān)的環(huán)保規(guī)定已在電子、電氣領(lǐng)域中逐步執(zhí)行，在不少場合必須使用熱塑型阻燃安全清潔電線電纜，而兼具塑料和橡膠特性的TPE無鹵阻燃電纜料成為研發(fā)的重點。以SEBS為基本的TPE材料，通過添加大量無機阻燃劑提高阻燃性的同時，易出現(xiàn)強度低、易析出、回彈性差、耐候性和耐疲勞性差，且燃燒出現(xiàn)滴落、煙霧大等現(xiàn)象。這些綜合性能的降低，影響了產(chǎn)品的使用壽命和運行安全性，限制了低煙無鹵阻燃TPE材料在電子、電氣連接線領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是新能源充電樁電纜用料。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有無鹵阻燃TPE材料所存在的阻燃性、物理機械性能、高彈性能之間的矛盾，提供一種阻燃性能高、耐熱性能優(yōu)異、無析出，且耐應(yīng)力疲勞、耐氣候老化、電性能好，體積電阻率可達5×1015Ω.cm，既絕緣性能高，且有效滿足新能源電動汽車充電樁快、慢充交直流的新能源電動汽車充電樁電纜用環(huán)保TPE材料。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述新能源電動汽車充電樁電纜用環(huán)保TPE材料的制備方法。技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種新能源電動車充電樁電纜用環(huán)保TPE材料，包括下列質(zhì)量份數(shù)的各組分：SEBS25～40份，聚丙烯20～30份，無機阻燃劑35～45份，阻燃協(xié)效劑5～15份，有機硅微粉0.6～1.5份，抗氧劑0.5～1.5份，環(huán)烷油6～10份，抗紫外線劑0.3～0.6份，色母粒1～3份，加工助劑0.1～0.5份；其中，所述無機阻燃劑為經(jīng)過表面處理劑處理后的無機阻燃劑。所述的SEBS是以聚苯乙烯為末端段、以乙烯-丁稀共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物；所述聚丙烯的熔融指數(shù)為2～3g/min。所述無機阻燃劑為苯基次磷酸鋁、二乙基次鱗酸鋁和季戊四醇多聚鱗酸酯三聚氰胺鹽中的一種或兩種以上；所述表面處理劑為硅烷聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或兩種以上；其中，處理時，表面處理劑用量占無機阻燃劑質(zhì)量份數(shù)為1～2％。所述阻燃協(xié)效劑為三聚氰胺尿酸酯、納米二氧化硅和納米膨閏土中的一種或兩種以上。所述的有機硅微粉為道康寧RM-7081、GESFR-100或有機硅酮母粒，所述抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羚基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羚基苯基)丙酸正十八碳醇酯和N，N，-雙[β-(3,5-二叔丁基-4-羚基苯基)丙酰]肼中的一種或兩種以上。所述加工助劑是二氧化鈦。一種所述新能源電動汽車充電樁電纜用環(huán)保TPE材料，包括以下步驟：1)無機阻燃劑的表面處理：將無機阻燃劑和表面處理劑加入高速混合機中高速攪拌進行表面改性處理；2)SEBS的冷充油：將SEBS和環(huán)烷油按照比例投入低速攪拌機中攪拌1～3min靜置后待用；3)將各原料加入相應(yīng)料倉，按照組分配比的質(zhì)量份數(shù)進行程序設(shè)定，自動配料、混合、熔融擠出造粒制得所述TPE材料。步驟3)中，采用如下方式進行：a)由自動失重計量稱加入雙螺桿擠出機中進行熔融混合，再經(jīng)單螺桿擠出造粒，水環(huán)切粒，甩干，沸騰干燥；或，b)由自動失重計量稱加入雙螺桿擠出機中進行熔融擠出，水冷拉條，沸騰干燥。當(dāng)采用方式a)時，螺桿各段溫度為：上階：加料段160～175℃，輸送段180～190℃，熔融段195～210℃，上下階連接段190～200℃，下階：180～185℃，機頭170～180℃；當(dāng)采用方式b)時，雙螺桿擠出機長涇比為44:1，雙螺桿各段溫度為：加料段160～175℃，輸送段180～190℃，熔融段195～210℃，機頭190～200℃。本發(fā)明所提供的新能源電動汽車充電樁電纜用環(huán)保TPE材料，是以甄選的熱塑彈性體SEBS和聚丙烯共混改性所得的聚烯烴為基料，恰當(dāng)?shù)奶砑恿艘欢康呐蛎浶土姿徜X阻燃劑和阻燃協(xié)效劑，使用了特定的加工助劑復(fù)合而成。該配方實現(xiàn)了低填充量下的高效復(fù)合，提高了長期靜態(tài)熱老化壽命，具有優(yōu)良的物理機械性能、高彈性(邵氏硬度A<80)和色彩穩(wěn)定性。本產(chǎn)品劑制成的電線或電纜，0.45mm厚度的薄壁絕緣可通過VW-1要求，解決了析出和燃燒滴落問題，且燃燒透光率≥95％，適用于電源電子連接線、USB連接線和新能源電動汽車充電樁電纜用料。另外，本發(fā)明所提供的新能源電動汽車充電樁電纜用環(huán)保TPE材料，環(huán)保符合歐盟第1907/2006號REACH法規(guī)、歐盟ROHS指令2011/65/EU附錄Ⅱ的修正指令(EU)2015/863的限值要求和滿足歐盟標準EN50620要求。有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：優(yōu)越的阻燃性能、耐疲勞性、耐人工氣候老化、耐紫外線和加工性能，以及擠出速度可達150-200m/min，無析出，密度低，可重復(fù)加工利用，環(huán)境友好且經(jīng)濟性較佳。該配方可實現(xiàn)低填充量下的高效復(fù)合，提高了長期靜態(tài)熱老化壽命，具有優(yōu)良的物理機械性能、高彈性(邵氏硬度A<80)和色彩穩(wěn)定性。本產(chǎn)品劑制成的電線或電纜，0.45mm厚度的薄壁絕緣可通過VW-1要求，解決了析出和燃燒滴落問題，且燃燒透光率≥95％，適用于電源電子連接線、USB連接線和新能源電動汽車充電樁電纜用料。另外，本發(fā)明所提供的新能源電動汽車充電樁電纜用環(huán)保TPE材料，環(huán)保符合歐盟第1907/2006號REACH法規(guī)、歐盟ROHS指令2011/65/EU附錄Ⅱ的修正指令(EU)2015/863的限值要求和滿足歐盟標準EN50620要求。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。實施例1一種新能源電動車充電樁電纜用環(huán)保TPE材料，其組成如表1所示。表1TPE材料配方表其中，SEBS是以聚苯乙烯為末端段、以乙烯-丁稀共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物；所述聚丙烯的熔融指數(shù)為2～3g/min。阻燃協(xié)效劑為三聚氰胺尿酸酯、納米二氧化硅和納米膨閏土中的一種或兩種以上。有機硅微粉為道康寧RM-7081、GESFR-100或有機硅酮母粒。所述抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羚基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羚基苯基)丙酸正十八碳醇酯和N，N，-雙[β-(3,5-二叔丁基-4-羚基苯基)丙酰]肼中的一種或兩種以上?？棺贤饩€劑為：2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。產(chǎn)品1-3的無機阻燃劑為經(jīng)過表面處理劑處理后的無機阻燃劑。無機阻燃劑為苯基次磷酸鋁、二乙基次鱗酸鋁和季戊四醇多聚鱗酸酯三聚氰胺鹽中的一種或兩種以上；表面處理劑為硅烷聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或兩種以上；其中，處理時，表面處理劑用量占無機阻燃劑質(zhì)量份數(shù)為1～2％。對照1和對照2無機阻燃劑與產(chǎn)品1-3的相同，但為未經(jīng)過表面處理劑處理。上述新能源電動汽車充電樁電纜用環(huán)保TPE材料的制備方法，包括以下步驟：1)無機阻燃劑的表面處理：將無機阻燃劑和表面處理劑加入高速混合機中高速攪拌進行表面改性處理；2)SEBS的冷充油：將SEBS和環(huán)烷油按照比例投入低速攪拌機中攪拌1～3min靜置后待用；3)將各原料加入相應(yīng)料倉，按照組分配比的質(zhì)量份數(shù)進行程序設(shè)定，自動配料、混合、熔融擠出造粒制得所述TPE材料。其中，產(chǎn)品1-3和對照1均采用操作a)：由自動失重計量稱加入雙螺桿擠出機中進行熔融混合，再經(jīng)單螺桿擠出造粒，水環(huán)切粒，甩干，沸騰干燥；螺桿各段溫度為：上階：加料段160～175℃，輸送段180～190℃，熔融段195～210℃，上下階連接段190～200℃，下階：180～185℃，機頭170～180℃。產(chǎn)品4-5和對照2均采用操作b)：由自動失重計量稱加入雙螺桿擠出機中進行熔融擠出，水冷拉條，沸騰干燥；雙螺桿擠出機長涇比為44:1，雙螺桿各段溫度為：加料段160～175℃，輸送段180～190℃，熔融段195～210℃，機頭190～200℃。采用相同的產(chǎn)品檢測方法，對制備的各產(chǎn)品進行性能檢測，具體結(jié)果如表2所示。表2產(chǎn)品性能表指標產(chǎn)品2產(chǎn)品3產(chǎn)品4對照1對照2原始強度MPa10.310.911.28.69.3原始斷裂伸長率％420.6496.2536.1326.2352.9邵氏硬度A7880768083UL燃燒等級VW-1VW-1VW-1低落VW-1煙密度Dm(無焰)4953505956拉伸強度變化率％1110.61215.513.4斷裂伸長率變化率％-12.6-9.6-13.9-17.6-19.7低溫繞曲(-40℃)通過通過通過有細微裂紋通過注：拉伸強度變化率、斷裂伸長率變化率均在烘箱老化136℃，168h條件下檢測?？梢姳景l(fā)明的產(chǎn)品，有優(yōu)越的阻燃性能、耐疲勞性、耐人工氣候老化、耐紫外線和加工性能，以及擠出速度可達150-200m/min，無析出，密度低，可重復(fù)加工利用，環(huán)境友好且經(jīng)濟性較佳。該配方可實現(xiàn)低填充量下的高效復(fù)合，提高了長期靜態(tài)熱老化壽命，具有優(yōu)良的物理機械性能、高彈性(邵氏硬度A<80)和色彩穩(wěn)定性。本產(chǎn)品劑制成的電線或電纜，0.45mm厚度的薄壁絕緣可通過VW-1要求，解決了析出和燃燒滴落問題，且燃燒透光率≥95％，適用于電源電子連接線、USB連接線和新能源電動汽車充電樁電纜用料。另外，本發(fā)明所提供的新能源電動汽車充電樁電纜用環(huán)保TPE材料，環(huán)保符合歐盟第1907/2006號REACH法規(guī)、歐盟ROHS指令2011/65/EU附錄Ⅱ的修正指令(EU)2015/863的限值要求和滿足歐盟標準EN50620要求。當(dāng)前第1頁1 2 3