具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但这些实施例仅是范例性的，而不是全部的实施例。本技术领域的普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

除非另有说明，下文中表示用量的“份”或百分比分别为重量份和重量百分比。未注明的实验条件为常规的实验条件。

本发明提供了一种制备线束套管的材料及制备方法、线束套管及制备方法，所得的线束套管具有良好的耐磨性和化学稳定性，不容易发生老化，使用寿命较长，并且可以通过挤出加工制得。

制备线束套管的材料中包括热致性液晶高聚物、填充剂和液体阻燃剂和抗氧剂，其中热致性液晶高聚物为聚对亚苯基对苯二甲酰胺，各个组分按重量计包括：

聚对亚苯基对苯二甲酰胺50份～80份、液体阻燃剂10份～20份、抗氧剂0.5份～1份。

填充剂选自碳酸钙，硬脂酸锌，硅酸钙之中的至少一种。

可选的，还包含色母2份～10份。色母作为着色剂主要用于调节成品的颜色，如炭黑。

添加填充剂可以改变热致性液晶高聚物的物理性质，增加熔融状态下热致性液晶高聚物的粘稠度，使之能够通过挤出加工，同时提高产品的耐磨、耐热性。

本发明提供的制备线束套管的材料，在基材中选用了新型物料材质：聚对亚苯基对苯二甲酰胺。

汽车线束连接整个车身，是汽车电路的网络主体，线束套管设置在其外部以保护其不被磨损或腐蚀。因此，线束套管自身需要具备较强的耐磨性和化学稳定性，以提高其保护效果。现有的线束套管大多为波纹管，材质以PP、PP、PE、PA、PVC、TPEE为主，在使用上的缺点主要集中体现在化学稳定性较差、高温环境下容易发生变形等，给汽车线束的使用安全带来隐患。

作为LCP材料的一种，聚对亚苯基对苯二甲酰胺具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性，并且具有耐气候性、耐辐射性良好，具有优异的阻燃性、耐腐蚀性能和自增强性，全面满足汽车线束对材料性能的需求。聚对亚苯基对苯二甲酰胺目前的主要应用在电子电气市场，电子电气零部件的表面装配焊接技术对材料的尺寸稳定性和耐热性有很高的要求，聚对亚苯基对苯二甲酰胺能经受表面装配技术中使用的气相焊接和红外焊接，因此在该领域得到重视和运用。但由于其本身性能的限制，不能在熔融状态下经过挤出加工得到线束套管。

而在本发明的设计中，通过对传统线束套管的加工工艺进行改良，通过添加填充剂增加热致性液晶高聚物熔融状态下的粘稠度，流动性降低，并结合了各个组分之间的比例调节，将聚对亚苯基对苯二甲酰胺进行性能改造处理，以使其能够经过熔融和挤出加工以应用在汽车线束的线束套管上，充分发挥其优良的性能。

优选的，液体阻燃剂为选自磷酸三(1，3-二氯-2-丙基)酯、2，2–二(溴甲基)-3-氯丙基双(1，3-二氯-2-丙基)磷酸酯、2，2-二(氯甲基)-1，3-亚丙基四(2-氯乙基)二磷酸酯、二硫代环状磷酸酯、乙烯基二乙酯、N-羟甲基-3-(二氧膦酰基)丙酰胺、亚磷酸二苯-异辛酯之中的至少一种。

抗氧剂为选自三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、4，4＇-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)、硫代二丙酸双(十八)酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N，N＇-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼之中的至少一种。

具体地，本发明提供的线束套管的材料的制备方法依序包括以下步骤：

步骤一：按重量记，取50份～80份的热致性液晶高聚物、10份～20份的填充剂和0.5份～1份的抗氧剂，经混合、加热得到熔融状态的中间产物；

步骤二：在熔融状态的的所述中间产物中加入10份～20份液体阻燃剂，经混合均匀后挤出成型得到所述热致性液晶高聚物的改性料。

填充剂增加热致性液晶高聚物熔融状态下的粘稠度，流动性降低，并结合了各个组分之间的比例调节，将聚对亚苯基对苯二甲酰胺进行性能改造处理，以使其能够经过熔融和挤出加工以应用在汽车线束的线束套管上，充分发挥其优良的性能。

进一步地，步骤一中的各组分经高速搅拌机混合。

在步骤二中，从原料到改性料的过程中，主要依靠密炼机或双螺杆挤出机来完成，挤出温度设置在330℃～380℃之间。

优选的挤出温度为360℃，上下浮动20℃。

进一步的，在步骤二中挤出后的物料是通过水下切粒得到改性料。水下切粒机一般由开车阀、模头、切粒机头、水旁路系统及管件、粒子干燥器及控制系统构成。水下切粒技术属于“模面热切”的一种，当均一的高温熔融状物料从上游设备末端进入模头流道，物料在刚离开模具模孔时即被高速旋转的切粒机刀片切成滴状物并进入加工水中，由于粒子比表面积最大化的物理特性和熔化的滴状聚合物同加工用水的温差，滴状物凝固并形成接近球体的颗粒。这种“先热切后水冷”的造粒方式决定了它能够很好的胜任熔融态强度差，粘性大，对热敏感度高的物料造粒作业。

进一步地，线束套管的制备方法如下：

步骤三：将步骤二所得的改性料吸入挤出机，挤出机将改性料从出口挤出后得到管材。

可选的，还包括：

步骤四：在挤出机的出口组合设置口模和芯棒，挤出机将改性料从出口挤出后得到管材。

步骤五：将挤出机挤出的管材通过对应的定型模具进行定型，以得到对应的套管。

可选的，步骤三中挤出机为单螺杆挤出机。

螺杆规格优选为直径7mm。

螺杆转速优选为8±3rpm。

牵引速度优选为20±5cm/s。

可选的，在步骤三中挤出设备内部沿着进料到挤出的方向分为第一温区、第二温区、第三温区、第四温区、第五温区、第六温区和第七温区共七个温区，从第一温区至第七温区的温度依次设置为320±5℃、330±5℃、340±5℃、345±5℃、360±5℃、360±5℃、360±5℃，中间产物在进入挤出机到从挤出机挤出的过程中温度逐渐升高，将与液体阻燃剂混合的过程和改性的过程放缓，使得聚对亚苯基对苯二甲酰胺和液体阻燃剂混合更充分，改性料更均匀。

在一个实施例中，本发明提供的线束套管的原材料中，包括聚对亚苯基对苯二甲酰胺51.5份、磷酸三(1，3-二氯-2-丙基)酯25份、碳酸钙7份、硬脂酸锌1份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、4，4＇-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)0.4份以及炭黑5份。

在步骤三中，从改性料到管材的过程，主要依靠单螺杆挤出机来完成，挤出温度设定在360℃±5℃。可选的，螺杆的材料优选为C276哈氏合金，哈氏合金一种镍基耐腐蚀合金，具有良好的抗腐蚀性和热稳定性，在高温环境下工作效率更稳定。

挤出的管材大多为空心圆管，在挤出的过程里需要尽量地保持圆周截面上各个点的挤出速度均匀，才能保证挤出的管材形状均匀。单螺杆挤出机中心螺旋挤出结构与挤出口的中心重合，挤出的管材形状也更均匀。相比之下，双螺杆挤出机是由两个中心螺旋机构对应一个挤出口，两个螺旋挤出结构周围各自形成完整的流体系统，但是在挤出时形成对流、冲撞等流体现象，导致挤出速度可控性降低，截面单位时间流速不均，容易导致管材形状不均匀，增加废品率。

所以，步骤二中的共混挤出可以选用密炼机、双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出，具有多种可选择的挤出方式，而步骤三中的管材挤出更适用单螺杆挤出机。

根据以上制备配方、制备方法制得的线束套管具有以下优点：

1.不含卤素，具有良好的阻燃性，能够满足GB2408的阻燃测试要求，达到V0等级的阻燃效果；

2.性能稳定，能够长时间的承受高温、粉尘的环境中悬浮在空气中的腐蚀，并且不发生脆化、粉碎的现象，符合QC/T29106标准D级3000H。

3.强度高，通过-40℃/4H低温冲击测试，不产生裂纹和断裂现象。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。