[发明专利]一种充电电缆用阻燃抗开裂TPU护套料及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种充电电缆用阻燃抗开裂TPU护套料及其制备与应用，采用包括如下重量份的原料制得：热塑性聚氨酯TPU20‑80份，乙烯‑丙烯酸酯共聚物5‑15份，相容剂2‑10份，无卤阻燃剂10‑40份，阻燃协效剂5‑10份，润滑剂0.5‑2份，抗氧剂0.5‑3份。本发明技术方案通过采用热塑性聚氨酯TPU为基体，添加乙烯‑丙烯酸酯共聚物、相容剂、无卤阻燃剂、阻燃协效剂、润滑剂和抗氧剂，各组分相互配合，具有协同作用，使得电缆护套料可以保证热塑性聚氨酯TPU原有的良好加工性能和弹性，还显著提升了电缆护套料的抗开裂性能和阻燃性能，可以解决现有的充电电缆用TPU护套料易开裂和易燃烧的技术问题。

技术领域

本发明涉及电缆领域，特别涉及一种充电电缆用阻燃抗开裂TPU护套料及其制备与应用。

背景技术

随着低碳经济成为我国经济发展的主旋律，电动汽车作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，必将成为今后中国汽车工业和能源产业发展的重点，与之相配套的电缆行业也将迎来良好的市场机遇。无论是从产业转型还是能源战略角度，充电电缆的未来前景都十分广阔。

充电电缆外层包括护套料，护套料可以保护最内层的电缆线免受外界因素的影响，具有阻燃、耐腐蚀、抗氧化、缓冲减震，密封防水等各种各样的防护性能。电缆护套料的性能在一定程度上决定了充电电缆的使用寿命。

目前市场上充电电缆用护套料常用的材料主要有两种：一种是PVC材料，但因为PVC材料含有卤素，在燃烧时会产生大量的有毒烟雾，不符合环保要求，因此限制其应用；另一种是热塑性弹性体(TPE)材料，因为其易加工，价格低廉，所以被广泛应用，但其因为耐磨，耐溶剂等性能较差，所以制作充电电缆时，其护套料需要制作的非常的厚，造成充电电缆非常笨重，严重影响客户使用。

热塑性聚氨酯(TPU)，是由二异氰酸酯，大分子二醇和小分子扩链剂反应得到的含有氨基甲酸酯基团的一类高聚物。TPU材料具有高机械强度，耐撕裂、耐磨与弯曲特征，耐高低温性能优越。因TPU优越的材料特性，在制作充电电缆护套料时，其厚度可以比TPE或PVC材料薄60％，使得充电电缆整体线径变小，变轻。国际标准IEC62893-1中对于热塑性护套材料的规定只有TPU材料能够满足。因此在中国市场上，高端的充电电缆也都优选TPU材料做电缆护套料，用量也日益增多。

但本申请的发明人在实现本申请实施例的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：电动汽车在充电过程中，充电电缆需在汽车和充电桩之间来回移动，现有的TPU护套料在充电桩连接处端口的护套料由于弯曲半径比较小，收受到的弯曲应力比较大，经常使用反复弯曲会导致护套料与充电桩接口处应力开裂，使得电缆护套料的防护性能大大降低；热塑性聚氨酯的阻燃性较差，一旦燃烧，火焰非常剧烈且伴有浓烈的黑烟，同时伴有严重的熔滴现象，有扩大火灾火势的风险。

因此，提供一种充电电缆用阻燃抗开裂型TPUE护套料已经成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种充电电缆用阻燃抗开裂TPU护套料及其制备与应用，旨在解决现有的充电电缆用TPU护套料易开裂和易燃的技术问题。

为本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

本发明的第一方面，提供了一种充电电缆用阻燃抗开裂TPU护套料，采用包括如下重量份的原料制得：热塑性聚氨酯TPU20-80份，乙烯-丙烯酸酯共聚物5-15份，相容剂2-10份，无卤阻燃剂10-40份，阻燃协效剂5-10份，润滑剂0.5-2份，抗氧剂0.5-3份。

进一步地，所述热塑性聚氨酯TPU为聚醚型TPU、聚酯型聚TPU,聚己内酯型TPU中的一种或多种。

进一步地，所述乙烯-丙烯酸酯共聚物为乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物EMMA、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物EMA、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物EEA、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物EAA中的一种或多种。