[发明专利]无卤阻燃热塑性聚氨酯电缆护套料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电线电缆护套材料及其制备技术领域，具体涉及一种无卤阻燃热塑性聚氨 酯电缆护套料，并且还涉及其制备方法。

背景技术

随着人类文明进程的加快和物质财富的不断积累，各国汽车总量以惊人的速度增加， 同时由汽车引起的环境污染和能源短缺矛盾也日益加剧。为了保护人类赖以生存的地球环 境和减少对不可再生的自然资源如石油、煤炭、天然气乃至海洋冰的消耗，并且鉴于燃油 汽车每年消耗的石油资源占全球石油产量的50％以上，还鉴于利用价格杠杆控制石油资 源消耗的手段并不能达到预期，因而各国政府致力推进具有高效、节能、低噪声、零排放 等长处的电动汽车。

我国将成为新能源汽车拥有量最大、增长最快的国家。总的来说，我国新能源汽车技 术与国际水平相差不大，但相关的基础设施如充电站等的建设严重不足和缺失，与之相配 套的电线电缆的开发生产也成为发展重点。

目前制造电动汽车充电桩电缆产品可参照的标准种类较多，从美国的UL62+UL62CRD，欧洲的EN50620，的2PfG1908/05.12，再到DEKRA的K175和CQC1103-2014，这些标准中均综合考虑了充电电缆的机械性能要求、电气性能要求及安全性、环保性和使用寿命等要求，同时关于充电电缆的绝缘和护套材料的种类也明确指出，但是不同标准中对同种材料的具体性能要求又不尽相同。比如欧洲标准EN50620中对聚氨酯护套材料的耐热老化性能(120℃×168h)均高于其他几个标准(110℃×168h)，而TPU材料虽然具有高强度、高弹性、耐磨、耐油、耐低温等特点，但其耐热性，高温耐水性能较差，且加工熔程窄，需对其进行改性。

发明专利申请公布号CN104130567A(一种电动汽车车载充电弹簧线用的改性TPU混合材料及其制备方法)公开了一种通过加入热塑性聚酯(PBT)和SBS对聚氨酯进行改性的方法，该方法虽可提高TPU混合材料的耐热性，但经121℃×168h热老化后，混合料的拉伸强度保留率只能达到60％以上且不阻燃；发明专利申请公布号CN104945860A(无卤充电桩电缆用料及其制备方法)则以TPEE和聚酯型TPU作为基体树脂，加入POE-g-MAH作为增溶剂，并通过磷氮系阻燃剂进行阻燃，制得的材料虽具备很好的阻燃性且耐汽油，但可能由于基材相容性不足导致材料原始拉伸强度只有9.93～12.52MPa；另外，发明专利申请公布号CN104448781A(一种电动汽车充电电缆用无卤阻燃电缆料及其制备方法)公开了一种满足标准2PfG1908/05.12的充电桩电缆用无卤阻燃聚氨酯材料，但其耐热老化等级与耐矿物油性能还不能达到欧标EN50620充电桩电缆的相关要求。

综上所述，由于电动汽车充电设施如充电桩电缆对耐高温热老化性能、耐矿物油性能 和高温耐水解性能等的要求较为严苛并且相对于电线电缆生产厂商而言又必需兼顾加工 性能，因此如何使电缆护套料满足并非限于所述的这些要素而藉以符合欧标EN50620成 了业界致力追求的方向。下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于体现优异的耐高温热老化性能、有利于显著增进 耐矿物油性能、有益于保障理想的高温耐水解性能、有便于体现良好的无卤阻燃效果以及 满足成缆时的可加工性能要求的无卤阻燃热塑性聚氨酯电缆护套料。

本发明的另一任务在于提供一种无卤阻燃热塑性聚氨酯电缆护套料的制备方法，该方 法能通过硅烷偶联剂使各种助剂及阻燃剂均匀包覆在基体树脂的表面，确保混合料的均一 性并且该方法工艺简练、节能环保。

本发明的任务是这样来完成的，一种无卤阻燃热塑性聚氨酯电缆护套料，其是由以下 按重量份数配比的原料构成：

在本发明的一个具体的实施例中，所述的热塑性聚氨酯树脂为聚醚型热塑性聚氨酯树 脂，并且硬度为80～85A。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的耐热改性剂为由马来酸酐接枝的SEBS、马 来酸酐接枝的EAA或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的无卤阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、 双季戊四醇、硼酸锌中的至少两种；所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1035、抗氧剂 168和抗氧剂1024中的至少一种；所述的润滑剂为脂肪酸酰胺类、金属皂类、饱和烃类、 硅系润滑剂中的至少一种。