高抗撕無(wú)鹵阻燃電動(dòng)汽車電線電纜料及電線電纜生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車用電纜料制造領(lǐng)域，具體涉及一種高抗撕無(wú)鹵阻燃電動(dòng)汽車電線 電纜料及電線電纜制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在環(huán)境和能源問(wèn)題日益嚴(yán)峻的今天，電動(dòng)汽車技術(shù)作為環(huán)境友好的新能源科技已 經(jīng)吸引了眾多國(guó)內(nèi)以及國(guó)際廠商的研發(fā)熱情，而電動(dòng)汽車配套基礎(chǔ)充電設(shè)施建設(shè)也已成發(fā) 展重點(diǎn)。
[0003] 目前，市場(chǎng)上電動(dòng)汽車高壓電池連接線均為單芯絕緣加護(hù)套結(jié)構(gòu)型電纜，護(hù)套材 質(zhì)均為熱塑性彈性體（TPE)材質(zhì)。以苯乙烯-乙烯/ 丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS) 為例，其作為傳統(tǒng)電纜料聚氯乙烯（PVC)的主要替代品之一，在滿足環(huán)境友好的前提下， 同時(shí)保持了易加工性和力學(xué)性能，耐候、耐熱性能也得到提高。但較低的氧指數(shù)（18%)使 SEBS在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生濃煙和熔滴，阻燃效果并不理想。已有專利如US2009/0088502A1， US2009/00884577A1，CN101824201A，CN100509938C分別描述了添加具有成炭功能的聚苯醚 (PP0)所帶來(lái)的阻燃性能的改進(jìn)，但聚苯醚的加入不僅使復(fù)合體系的加工難度增加，而且更 容易出現(xiàn)開(kāi)裂的情況，影響材料使用壽命。
[0004] 在汽車用電纜的使用過(guò)程中，長(zhǎng)期的剪切、拉伸負(fù)載和彎折形變會(huì)使電纜護(hù)套疲 勞老化，使電纜護(hù)套表現(xiàn)出開(kāi)裂現(xiàn)象，無(wú)法滿足正常使用。有關(guān)高抗撕電纜料的專利報(bào)道如 CN101864101A，CN102408638A，CN103102543A，CN103589022A主要用于工程電纜領(lǐng)域，存在 以下幾點(diǎn)不足之處：（1)含鹵基材如氯丁橡膠、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯等的選用在燃燒 時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體，不符合環(huán)保要求；（2)采用塑性體樹(shù)脂為基材提高硬度以增強(qiáng) 抗撕性能會(huì)損失電纜柔性，手感不理想；（3)化學(xué)交聯(lián)因?yàn)榱蚧瘎┑募尤胧闺娎|料不夠清 潔環(huán)保，且生產(chǎn)不夠高效。
[0005] 已有關(guān)于電動(dòng)汽車用電纜的專利報(bào)道多集中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面，而關(guān)于電動(dòng)汽車 用電纜的高抗撕性能研究較少。因此開(kāi)發(fā)一種具備高抗撕性能的無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體復(fù) 合材料確有必要。
[0006] 輻照交聯(lián)作為電纜生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的技術(shù)手段，可以通過(guò)將聚合物的鏈狀結(jié)構(gòu)三 維網(wǎng)絡(luò)化而實(shí)現(xiàn)電纜料物理性能、耐熱性以及阻燃性能的提升。在本發(fā)明中，復(fù)合體系的加 工過(guò)程采用低劑量輻照實(shí)現(xiàn)基材的微交聯(lián)，在兼顧環(huán)保和阻燃效果的前提下，實(shí)現(xiàn)不可逆 形變的大幅度降低，有效地提升了電動(dòng)汽車用電纜護(hù)套的抗撕裂性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有問(wèn)題，提供一種以苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物 (SEBS)為基礎(chǔ)的高抗撕無(wú)鹵阻燃熱塑性彈性體復(fù)合材料及其制備方法，并以其作為電動(dòng)汽 車用電纜護(hù)套材質(zhì)。在保證護(hù)套的環(huán)境友好性以及阻燃性能的前提下，實(shí)現(xiàn)了抗撕裂性能 的大幅度提升，使電動(dòng)汽車用電纜可以在復(fù)雜環(huán)境下長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。
[0008] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種高抗撕無(wú)鹵阻燃電動(dòng)汽車電線電纜料，由如下 重量份的原料組分構(gòu)成： SEBS 100 份； 聚丙烯 20~60份； 烯烴類聚合物 5~20份； 阻燃劑 40~80份； 成炭劑 20~60份； 抗氧劑 0. 3~3份； 加工助劑 〇. 3~3份； 軟化增塑劑 15~80份。
[0009] 優(yōu)選地，所用烯烴類聚合物為聚乙烯（PE)、聚烯烴彈性體（P0E)以及乙烯-醋酸乙 烯酯共聚物（EVA)中的一種或多種的組合。
[0010] 優(yōu)選地，所用阻燃劑為有機(jī)氮、磷系阻燃劑中的三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)、有機(jī)次 磷酸鹽中的一種或多種的組合。
[0011] 優(yōu)選地，所用成炭劑為間苯二酚雙（二苯基磷酸酯）（RDP)，雙酚A-雙（二苯基磷 酸酯）（BDP)中的一種或兩種的組合。
[0012] 優(yōu)選地，所用軟化增塑劑為環(huán)烷烴油和白油中的一種或兩種的組合。
[0013] 所述高抗撕無(wú)鹵阻燃電動(dòng)汽車電線電纜料的制備方法，包括下列步驟： 1)配料稱量：按配方稱量好各種原料。
[0014] 2)打粉混合：將稱量好的SEBS、聚丙烯、烯烴類聚合物、抗氧劑、阻燃劑、成炭劑、 加工助劑、軟化增塑劑加入高速混合機(jī)中攪拌均勻后，出料，得到混合物料。
[0015] 3)混合料通過(guò)長(zhǎng)徑比較大的雙螺桿擠出機(jī)在175~210°C下熔融擠出、拉條、冷卻、 造粒，獲得高抗撕無(wú)鹵阻燃電動(dòng)汽車電線電纜料成品母料。
[0016] 3)所述成品電線電纜料經(jīng)雙螺桿押出機(jī)和導(dǎo)體(銅或鋁等金屬導(dǎo)體）擠出線材，將 所得線材通過(guò)電子加速器輻照交聯(lián)，交聯(lián)劑量l~5Mrad，即可獲得高抗撕無(wú)鹵阻燃電動(dòng)汽車 用電纜。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用SEBS為主要基材，并引入物理性能優(yōu)異的聚丙 烯，提高了本發(fā)明的復(fù)合材料的力學(xué)性能以及熔體加工性能；而具有優(yōu)異加工性能的烯烴 類聚合物如聚乙烯（PE)、聚烯烴彈性體（P0E)以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA)，使本發(fā) 明的復(fù)合材料的擠出加工性能得到提升，且EVA良好的成炭性還使復(fù)合體系的阻燃性能有 較大改善；有機(jī)無(wú)鹵的氮、磷阻燃體系不僅阻燃效率優(yōu)異，而且與基材保持良好相容性，不 會(huì)造成基材力學(xué)性能和加工性能的明顯降低；由于阻燃劑不含鹵素，在使用中不會(huì)因通電 受熱或太陽(yáng)暴曬而產(chǎn)生有毒含鹵物質(zhì)，綠色環(huán)保；低輻照劑量使基材分子鏈之間產(chǎn)生輕度 交聯(lián)，這種微交聯(lián)結(jié)構(gòu)大大減少了復(fù)合材料在受到復(fù)雜外力時(shí)所產(chǎn)生的不可逆形變，使復(fù) 合材料的抗撕裂性能得到顯著提升，且耐熱性有明顯提升；輻照交聯(lián)相比化學(xué)硫化方法具 有更加清潔的特點(diǎn)，而且輻照后的復(fù)合材料成炭性能有明顯提升，進(jìn)一步提升阻燃效果。此 外，本發(fā)明以SEBS為基材，具有手感好、彈性可調(diào)（ShoreA60~90A)的特點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)SEBS 的力學(xué)性能、耐熱性能。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、配方比例、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式 詳予說(shuō)明。
[0019] 以下記載了本實(shí)施方式生產(chǎn)高抗撕無(wú)鹵阻燃電動(dòng)汽車用電纜的幾個(gè)具體實(shí)施例， 除另有說(shuō)明，所有份數(shù)均以重量計(jì)： 實(shí)施例1 配方組成如下： SEBS 100 份； 聚丙烯 30份； P0E 15 份； 茂金屬聚乙稀（mPE) 5份； 三聚氰胺氰尿酸鹽（MCA) 40份； 有機(jī)次磷酸鹽 25份； BDP 35 份； 抗氧劑1010+168 1份； 二甲基硅油 2份； 白油 40份。
[0020] 制備步驟如下： 按上述組份配方稱量好加入高速混合機(jī)中攪拌均勻后，出料，得到混合物料。混合料通 過(guò)長(zhǎng)徑比較大的雙螺桿擠出機(jī)在175~210 °C下熔融擠出、拉條、冷卻、造粒，獲得高抗撕無(wú)鹵 阻燃電動(dòng)汽車電線電纜料成品母料。所述成品電線電纜料經(jīng)雙螺桿押出機(jī)和導(dǎo)體(銅或鋁 等金屬導(dǎo)體)擠出線材，將所得線材通過(guò)電子加速器輻照交聯(lián)，交聯(lián)劑量l~5Mrad，即可獲得 高抗撕無(wú)鹵阻燃電動(dòng)汽車用電纜。
[0021] 實(shí)施例2 配方組成如下： SEBS 100 份； 聚丙烯 60份； P0E 10 份； 有機(jī)次磷酸鹽 70份； RDP 25 份； 抗氧劑1010 2份； 二甲基硅油 3份； 白油 65份。
[0022] 制備步驟如下： 按上述組份配方稱量好加入高速混合機(jī)中攪拌均勻后，出料，得到混合物料?；旌狭贤?過(guò)長(zhǎng)徑比較大的雙螺桿擠出機(jī)在175~210 °C下熔融擠出、拉條、冷卻、造粒，獲得高抗撕無(wú)鹵 阻燃電動(dòng)汽車電線電纜料成品母料。所述成品電線電纜料經(jīng)雙螺桿押出機(jī)和導(dǎo)體(銅或鋁 等金屬導(dǎo)體)擠出線材，將所得線材通過(guò)電子加速器輻照交聯(lián)，交聯(lián)劑量l_5Mrad，即可獲得 高抗撕無(wú)鹵阻燃電動(dòng)汽車用電纜。
[0023] 實(shí)施例3 配方組成如下： SEBS