阅读说明：本技术 一种汽车充电线用阻燃绝缘高导热tpe材料及其制备方法 (Flame-retardant, insulating and high-thermal-conductivity TPE material for automobile charging wire and preparation method thereof ) 是由 翁伟 于 2020-12-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车充电线用阻燃绝缘高导热TPE材料及其制备方法,所述阻燃绝缘高导热TPE材料包括：SEBS树脂50-80份,PE树脂5-40份,PP树脂1-40份,POE树脂1-30份,PPO树脂1-20份,白油10-30份,抗氧剂0.5-1份,润滑剂2-10份,阻燃剂50-100份,复配导热填料10-60份；其中,复配导热填料是由5-20份的片状填料与5-40份颗粒状填料复配得到的；片状填料为六方氮化硼,颗粒状填料选自α-氧化铝、氮化铝、氧化镁、氧化锌、碳酸钙、二氧化硅、氢氧化铝中的一种或多种；氮化铝经过防水解处理,其他填料经过硅烷偶联剂处理。本发明的汽车充电线用阻燃绝缘高导热TPE材料,比常规的线缆材料具有更高的导热系数,具有良好的耐热和散热性能,用于制备汽车充电线时能够延长线缆的使用寿命。(The invention discloses a flame-retardant, insulating and high-thermal-conductivity TPE material for an automobile charging wire and a preparation method thereof, wherein the flame-retardant, insulating and high-thermal-conductivity TPE material comprises the following components in parts by weight: 50-80 parts of SEBS resin, 5-40 parts of PE resin, 1-40 parts of PP resin, 1-30 parts of POE resin, 1-20 parts of PPO resin, 10-30 parts of white oil, 0.5-1 part of antioxidant, 2-10 parts of lubricant, 50-100 parts of flame retardant and 10-60 parts of compound heat-conducting filler; wherein, the compound heat conduction filler is obtained by compounding 5-20 parts of flaky filler and 5-40 parts of granular filler; the flaky filler is hexagonal boron nitride, and the granular filler is selected from one or more of alpha-alumina, aluminum nitride, magnesium oxide, zinc oxide, calcium carbonate, silicon dioxide and aluminum hydroxide; the aluminum nitride is subjected to hydrolysis prevention treatment, and other fillers are treated by a silane coupling agent. Compared with the conventional cable material, the flame-retardant, insulating and high-thermal-conductivity TPE material for the automobile charging wire has a higher thermal conductivity coefficient, has good heat resistance and heat dissipation performance, and can prolong the service life of the cable when used for preparing the automobile charging wire.)

一种汽车充电线用阻燃绝缘高导热TPE材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆料技术领域，具体涉及一种汽车充电线用阻燃绝缘高导热TPE材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着新能源电动汽车的不断发展，续航里程已经越来越长，但是充电所需时间对比加油所需时间相对长了很多，给频繁用车和长途车主带来了困扰，充电效率低制约着电动汽车的大规模推广，里程焦虑仍然存在。快速充电是在高电压、大电流的传输环境下实现的，而高电压、大电流必然会带来的就是充电枪头、线缆等的发热问题。而常规的线缆高分子材料导热系数都很低，如果应用现有的充电线材料，存在线缆发热大、散热慢的问题，这加速了线缆的老化、开裂，降低了线缆乃至整个充电桩的使用寿命，并且存在漏电、自燃等的安全隐患。要解决发热这个问题，必然要求线缆材料具有快速导热、散热的功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车充电线用阻燃绝缘高导热TPE材料，该阻燃绝缘高导热TPE材料比常规的线缆材料具有更高的耐热性和导热系数，具有良好的散热性能，用于制备汽车充电线时能够延长线缆的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供了一种汽车充电线用阻燃绝缘高导热TPE材料，包括按重量份计的如下组分：

其中，所述的复配导热填料是由5-20份的片状填料与5-40份颗粒状填料复配得到的；所述片状填料为六方氮化硼，所述颗粒状填料选自α-氧化铝、氮化铝、氧化镁、氧化锌、碳酸钙、二氧化硅、氢氧化铝中的一种或多种；所述氮化铝经过防水解处理，其他填料经过硅烷偶联剂处理。

本发明中，所述复配导热填料采用一种片状填料与至少一种颗粒状填料复配得到的，颗粒状的填料填充于片状填料之间，从而将导热网络连接起来，有利于提升导热性能。

进一步地，所述颗粒状填料选自α-氧化铝、氮化铝、氧化镁、氧化锌、碳酸钙、二氧化硅、氢氧化铝中的两种，其中一种颗粒状填料的粒径为40-50μm，另一种颗粒状填料的粒径为5-15μm。采用两种不同粒径的颗粒状填料复配，使得小颗粒填料填充于大颗粒填料之间，颗粒间接触更加紧密，从而增加了堆积密度，有利于进一步提高导热性能。

此外，本发明通过在配方中添加白油，保证了线缆材料的柔韧性；通过添加POE树脂，增加了TPE材料的韧性，保证了材料的抗撕裂性能；通过添加PPO树脂，不仅提高了材料的耐热性能，同时能够与阻燃剂起到协同阻燃的作用，有利于降低阻燃剂的用量。

进一步地，所述SEBS树脂为线性SEBS，所述PE树脂为HDPE、LDPE中的一种。

进一步地，所述PP树脂为无规共聚PP。

进一步地，所述POE树脂为乙烯-丁烯共聚POE。

进一步地，所述PPO树脂为低分子量PPO树脂粉，其分子量在2500以下，不到常规PPO树脂的十分之一。采用低分子量PPO树脂粉，有利于提高TPE材料的阻燃和耐热性。

进一步地，所述白油为增塑剂的工业白油中的一种。

进一步地，所述的抗氧剂为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)中的一种或两种。

进一步地，所述润滑剂为硬脂酸酯类、硅酮粉中的一种或两种。

进一步地，所述的阻燃剂为二乙基次膦酸铝、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、低聚芳基磷酸酯、氰尿酸三聚氰胺盐、磷酸二苯基异辛酯中的一种或多种。

本发明还提供了所述的阻燃绝缘高导热TPE材料的制备方法，具体包括：先将SEBS树脂与白油在混合机内混合，白油分多次缓慢加入，完成后冷却至常温，将剩余的材料一起加入混合均匀，出料后加入双螺杆挤出机挤出造粒，即得到所述的阻燃绝缘高导热TPE材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明所述的汽车充电线用阻燃绝缘高导热TPE材料，由于引入了复配导热填料、PP树脂、低分子量的PPO树脂等组分，材料的耐热温度提高了，阻燃效果也提高了，达到了稳定的V0等级；在相同的用量下，复配的导热填料相比单一填料导热系数高，达到了0.7-0.9W/(m·K)，远超过常规线缆材料的0.2-0.3W/(m·K)，具备很好的散热效果，并且降低了成本；同时，该TPE材料的阻燃和抗撕裂性能也满足线缆材料的要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下述实施例和对比例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

本实施例提供了一种汽车充电线用阻燃绝缘高导热TPE材料，其制备方法为：

按照表1的配比，先将SEBS树脂与白油在高速混合机内60℃下混合30min，白油分多次缓慢加入，完成后冷却至常温。接着将剩余的材料一起加入，混合均匀，出料后加入双螺杆挤出机中180℃挤出造粒，即得到所述阻燃绝缘高导热TPE材料。

表1实施例1的阻燃绝缘高导热TPE材料的配比

实施例2

本实施例提供了一种汽车充电线用阻燃绝缘高导热TPE材料，其制备方法为：

按照表2的配比，先将SEBS树脂与白油在高速混合机内60℃下混合30min，白油分多次缓慢加入，完成后冷却至常温。接着将剩余的材料一起加入，混合均匀，出料后加入双螺杆挤出机中180℃挤出造粒，即得到所述阻燃绝缘高导热TPE材料。

表2实施例2的阻燃绝缘高导热TPE材料的配比

对比例1

本对比例提供了一种汽车充电线用TPE材料，其制备方法为：

按照表3的配比，先将SEBS树脂与白油在高速混合机内60℃下混合30min，白油分多次缓慢加入，完成后冷却至常温。接着将剩余的材料一起加入，混合均匀，出料后加入双螺杆挤出机中180℃挤出造粒，即得到所述TPE材料。

表3对比例1的TPE材料的配比

性能检测

对实施例1-2及对比例1的TPE材料进行检测，所得结果如下表所示。

测试项目	检测标准	实施例1	实施例2	对比例1
					硬度Shore A	ASTM D2240	86	92	83
拉伸强度MPa	ASTM D412	11	8	9
					断裂伸长率％	ASTM D412	430	360	380
撕裂强度kN/m	ASTM D624	45	36	37
					导热系数W/(m·K)	ISO 22007-2	0.7	0.9	0.4
阻燃性能	UL94	V0	V0	V0

由上表的结果可知，本发明的阻燃绝缘高导热TPE材料，通过添加特定的复配不同种类的导热填料，在对机械性能影响不大的情况下，大大提升了材料的导热性能，导热系数达到了0.7-0.9W/(m·K)，高于对比例，也远超过常规线缆材料的0.2-0.3W/(m·K)，具有很好的散热效果；其次，材料的阻燃和撕裂性能也满足线缆材料的要求。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。