[发明专利]新能源电动汽车充电桩电缆用环保TPE材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于低烟无卤阻燃材料领域，特别是涉及一种新能源电动汽车充电桩电缆用环保TPE材料及其制备方法。

背景技术

热塑性弹性体TPE具有橡胶的高弹性、高强度、高回弹性，又具有可注塑加工的特征，具有环保无毒安全，硬度范围广，有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，可以循环使用降低成本。

随着人们环保意识的不断增强，欧盟ROSH标准和REACH法规等有关的环保规定已在电子、电气领域中逐步执行，在不少场合必须使用热塑型阻燃安全清洁电线电缆，而兼具塑料和橡胶特性的TPE无卤阻燃电缆料成为研发的重点。

以SEBS为基本的TPE材料，通过添加大量无机阻燃剂提高阻燃性的同时，易出现强度低、易析出、回弹性差、耐候性和耐疲劳性差，且燃烧出现滴落、烟雾大等现象。这些综合性能的降低，影响了产品的使用寿命和运行安全性，限制了低烟无卤阻燃TPE材料在电子、电气连接线领域的应用，特别是新能源充电桩电缆用料。

发明内容

本发明的目的是解决现有无卤阻燃TPE材料所存在的阻燃性、物理机械性能、高弹性能之间的矛盾，提供一种阻燃性能高、耐热性能优异、无析出，且耐应力疲劳、耐气候老化、电性能好，体积电阻率可达5×10¹⁵Ω.cm，既绝缘性能高，且有效满足新能源电动汽车充电桩快、慢充交直流的新能源电动汽车充电桩电缆用环保TPE材料。本发明的另一目的是提供一种上述新能源电动汽车充电桩电缆用环保TPE材料的制备方法。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种新能源电动车充电桩电缆用环保TPE材料，包括下列质量份数的各组分：SEBS 25～40份，聚丙烯20～30份，无机阻燃剂35～45份，阻燃协效剂5～15份，有机硅微粉0.6～1.5份，抗氧剂0.5～1.5份，环烷油6～10份，抗紫外线剂0.3～0.6份，色母粒1～3份，加工助剂0.1～0.5份；其中，所述无机阻燃剂为经过表面处理剂处理后的无机阻燃剂。

所述的SEBS是以聚苯乙烯为末端段、以乙烯-丁稀共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物；所述聚丙烯的熔融指数为2～3g/min。

所述无机阻燃剂为苯基次磷酸铝、二乙基次鳞酸铝和季戊四醇多聚鳞酸酯三聚氰胺盐中的一种或两种以上；所述表面处理剂为硅烷联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或两种以上；其中，处理时，表面处理剂用量占无机阻燃剂质量份数为1～2％。

所述阻燃协效剂为三聚氰胺尿酸酯、纳米二氧化硅和纳米膨闰土中的一种或两种以上。

所述的有机硅微粉为道康宁RM-7081、GE SFR-100或有机硅酮母粒，所述抗氧剂为四[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]亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羚基苯基)丙酸正十八碳醇酯和N，N，-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羚基苯基)丙酰]肼中的一种或两种以上。

所述加工助剂是二氧化钛。

一种所述新能源电动汽车充电桩电缆用环保TPE材料，包括以下步骤：

1)无机阻燃剂的表面处理：将无机阻燃剂和表面处理剂加入高速混合机中高速搅拌进行表面改性处理；

2)SEBS的冷充油：将SEBS和环烷油按照比例投入低速搅拌机中搅拌1～3min静置后待用；

3)将各原料加入相应料仓，按照组分配比的质量份数进行程序设定，自动配料、混合、熔融挤出造粒制得所述TPE材料。

步骤3)中，采用如下方式进行：

a)由自动失重计量称加入双螺杆挤出机中进行熔融混合，再经单螺杆挤出造粒，水环切粒，甩干，沸腾干燥；

或，b)由自动失重计量称加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，水冷拉条，沸腾干燥。

当采用方式a)时，螺杆各段温度为：上阶：加料段160～175℃，输送段180～190℃，熔融段195～210℃，上下阶连接段190～200℃，下阶：180～185℃，机头170～180℃；

当采用方式b)时，双螺杆挤出机长泾比为44:1，双螺杆各段温度为：加料段160～175℃，输送段180～190℃，熔融段195～210℃，机头190～200℃。