一種電動汽車充電樁用無鹵阻燃絕緣電纜料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無鹵阻燃電纜料及其制備方法，更具體地涉及一種采用彈性體制 備的電動汽車充電粧用無鹵阻燃電纜料及其制備方法。本發(fā)明的無鹵阻燃電纜料不僅可應(yīng) 用于電動汽車充電粧絕緣線纜，還可應(yīng)用于通訊、汽車、船舶、家電以及消費電子類的線纜 制備。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對氣候變化、能源和環(huán)境問題的關(guān)注日益增多，在解決溫室氣體排放、能 源消耗和尾氣排放三大問題占有明顯優(yōu)勢的電動汽車也就應(yīng)運而生并蓬勃發(fā)展，相應(yīng)地， 對電動汽車線纜材料的要求與需要也就日益凸顯出來了。
[0003] 同時，近年來全球環(huán)保意識大增，電線電纜行業(yè)對含鹵素材料使用的限制越來越 嚴(yán)格，歐盟于2002年制訂了《關(guān)于在電子電器設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》（ROHS)。 ROHS指令要求，2006年7月1日以后投放歐盟市場的電氣和電子產(chǎn)品不得含有鉛、汞、鎘、 六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚等6種有害物質(zhì)。同時，我國2004年初，國家信息產(chǎn)業(yè)部制 訂《電子信息產(chǎn)品污染防治管理辦法》（簡稱《辦法》），《辦法》規(guī)定，2006年7月1日電子 信息產(chǎn)品中不得含有鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚等6種有害物質(zhì)，同時規(guī)定 進入中國的電子電器產(chǎn)品不得含有以上6種有害物質(zhì)。因此研制與開發(fā)不含上述指令中規(guī) 定的6種有害物質(zhì)的無鹵阻燃電纜料具有重要意義。目前市場上新能源汽車行業(yè)以及消費 性電子產(chǎn)品的用量不斷增加，為彈性體類電纜線的發(fā)展提供了空間。
[0004] 目前采用彈性體制備無鹵阻燃電纜料的公開技術(shù)方案有：
[0005] 一種高阻燃的TPE材料中，采用SEBS，茂金屬PP，白油為主體，加特種改性ΡΡ0,氮 磷阻燃劑，但這種材料的耐熱開裂性差；在一種無鹵阻燃TPE電纜料及其制備方法中，采用 彈性體類樹脂SEBS、聚烯烴樹脂Ρ0Ε、無鹵膨脹型阻燃劑、相容劑以及加工助劑等共混制得 電纜料，適用于柔軟的阻燃電子電器線纜，但這種材料強度較低；還有在耐高溫?zé)o鹵阻燃熱 塑性彈性體電纜料及其制備方法中，采用苯乙烯系彈性體、聚苯醚樹脂、聚烯烴化合物、阻 燃劑、抑煙劑等，制備了一種耐高溫電纜料，但這種材料均勻性較低。
[0006] 綜上，上述這些彈性體制備的無鹵阻燃材料均難以制備出在柔性佳耐熱沖擊性好 的情況下同時具有高強度、高伸長率、高阻燃的無鹵阻燃電線電纜。
[0007] 因此，本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)一種采用彈性體制備的電動汽車充電粧用無鹵阻燃絕 緣電線電纜料，該電纜料具有良好的柔性、良好的韌性、良好的耐低溫性的同時具有高強 度、高伸長率、高阻燃性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種柔性好、耐熱沖擊性好、低溫性能好、高強度、高 伸長率、高阻燃的電動汽車充電粧用無鹵阻燃絕緣電纜料。
[0009] 本發(fā)明的第二目的在于提供一種柔性好、耐熱沖擊性好、低溫性能好、高強度、高 伸長率、高阻燃的電動汽車充電粧用無鹵阻燃絕緣電纜料的制備方法。
[0010] 本發(fā)明的第三目的在于提供一種柔性好、耐熱沖擊性好、低溫性能好、高強度、高 伸長率、高阻燃的電動汽車充電粧用無鹵阻燃絕緣電纜制品。
[0011]因此，本發(fā)明的第一方面提供了一種無鹵阻燃電纜料，所述電纜料包含如下組 份：
[0012] 彈性體樹脂A，所述彈性體樹脂由線型結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)的氫化聚苯乙烯-乙烯/ 丁 烯-苯乙烯嵌段共聚物組成；
[0013] 彈性體樹脂B，所述彈性體樹脂B為聚酯類彈性體；
[0014] 聚烯烴樹脂基體；
[0015] 增塑劑；以及
[0016] 氮磷復(fù)合型無鹵阻燃劑。
[0017] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述線型結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)的氫化聚苯乙烯-乙 烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中，線型結(jié)構(gòu)氫化聚苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚 物與星形結(jié)構(gòu)的氫化聚苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的重量比為：（1?10) :1， 優(yōu)選為（2?8) : 1，更優(yōu)選（2?4) : 1。
[0018] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述線型結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)的氫化聚苯乙烯-乙 烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的氫化度高于99. 9%。
[0019] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述線型結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)的氫化聚苯乙烯-乙 烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物由茂系催化劑體系催化加氫制備。
[0020] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述線型結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)的氫化聚苯乙烯-乙 烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量為28重量％?35重量％。
[0021] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述線型結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)的氫化聚苯乙烯-乙 烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的分子量為7?22萬。
[0022] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述聚烯烴樹脂基體由聚乙烯樹脂或聚丙烯樹 脂組成。
[0023] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述聚烯烴樹脂基體由低密度聚乙烯、線性低 密度聚乙烯、共聚丙烯以及均聚丙烯中的一種或幾種共混所得。
[0024] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述氮磷復(fù)合型無鹵阻燃劑由聚磷酸銨、次磷 酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽和三聚氰胺聚磷酸鹽中的一種或幾種共混得到。
[0025] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述增塑劑選自環(huán)氧植物油、環(huán)烷油或白油中 的一種或多種。
[0026] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述環(huán)氧植物油、環(huán)烷油或白油的運動粘度為 9 ?35m2/s〇
[0027] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述電纜料包含20-50重量份彈性體樹脂A， 2-15重量份彈性體樹脂B，10-40重量份樹脂基體、5-30重量份增塑劑和20-60重量份氮磷 復(fù)合型無鹵阻燃劑。
[0028] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述電纜料還包含阻燃助劑、加工助劑、復(fù)合抗 氧劑和無鹵色母粒。
[0029] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述復(fù)合抗氧劑是由下列重量比的抗氧劑組 成：受阻酚類抗氧劑：硫酯類抗氧劑=I : (2?6)。
[0030] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述受阻酚類抗氧劑是1，3,5_三甲基_2,4， 6-三（3，5-二特丁基-4-羥基芐基）苯（抗氧劑330)、I，1，3-三（2-甲基-4-羥基-5-特 丁基苯基）丁烷（抗氧劑CA)、季戊四醇酯（抗氧劑1010)、β-(3, 5-二特丁基-4-羥基苯 基）丙酸十八酯（抗氧劑1076)或其組合。
[0031] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述硫酯類抗氧劑選自硫代二丙酸二月桂酯 (抗氧劑DLTP)、硫代二丙酸（十八酯）（抗氧劑DSTP)、硫代二丙酸二（十四酯）（抗氧劑 DMTDP)或其組合。
[0032] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述電纜料包含：
[0033] 彈性體樹脂A 20-50份； 彈性體樹脂B 2-15份； 聚烯烴樹脂基體 4-10份； 增塑劑 5-30份； 氮磷復(fù)合型無鹵阻燃劑 20-60份； 阻燃助劑 5-10份； 加工助劑 1-5份；
[0034] 復(fù)合抗氧劑 0.5-4份; 無鹵色母粒 0-5份。
[0035] 本發(fā)明的第二方面提供了 一種無鹵阻燃電纜料的制備方法，所述方法包括如下步 驟：
[0036] (a)將彈性體樹脂Α、彈性體樹脂Β、聚烯烴樹脂基體和增塑劑進行混合、靜置，所 述彈性體樹脂A由線型結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)的氫化聚苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物 組成，所述彈性體樹脂B為聚酯類彈性體，所述聚烯烴樹脂基體由聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂 中的一種或兩種共混得到；
[0037] (b)將步驟（a)得到的共混物和氮磷復(fù)合型無鹵阻燃劑以及任選的其它組分混合 并擠出造粒，所述任選的其它組分包括阻燃助劑、加工助劑、復(fù)合抗氧劑；
[0038] 制得所述無鹵阻燃電纜料。
[0039] 在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述方法包括如下步驟：
[0040] (a)將20-50重量份彈性體樹脂A、5-15重量份彈性體樹脂B、4-10重量份聚烯烴 樹脂基體和5-30重量份增塑劑進行混合、靜置，所述彈性體樹脂A由線型結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu) 的氫化聚苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物組成，所述彈性體樹脂B為聚酯類彈性 體，所述聚烯烴樹脂基體由聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂中的一種或兩種共混得到；
[0041] (b)將步驟（a)得到的共混物和以下組分混合并擠出造粒；
[0042] 20-60重量份氮磷復(fù)合型無鹵阻燃劑；5-10重量份阻燃助劑；1-5重量份加工助 劑；〇. 5-4重量份復(fù)合抗氧劑；以及0-5重量份無鹵色母粒；
[0043] 制得所述無鹵阻燃電纜料。
[0044] 本發(fā)明的第三方面提供了一種采用權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃電纜料制備得到 的電纜制品。
【具體實施方式】
[0045] 本發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研宄，通過改進制備工藝，獲得了一種采用彈性體制 備的無鹵阻燃電線電纜料，該電纜料在具有良好柔性、良好韌性的同時具有高強度、高伸長 率、高阻燃性能。
[0046] 本發(fā)明的具體構(gòu)思如下：采用SEBS彈性體樹脂、聚酯彈性體樹脂、聚烯烴樹脂基 體（由聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂中的一種或兩種共混得到）、增塑劑（環(huán)氧植物油、環(huán)烷油或 白油）、氮磷復(fù)合型無鹵阻燃劑（由聚磷酸銨、次磷酸鹽以及三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺 聚磷酸鹽中的一種或幾種共混所得）和任選的阻燃助劑、加工助劑、復(fù)合抗氧劑、無鹵色母 粒制備無鹵阻燃電線電纜料。