[发明专利]应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体以及制备方法

说明书

本发明涉及应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体及其制备方法，属于高分子材料技术领域，包括以下重量份原料：PVC树脂100份、聚氨酯弹性体20‑30份、改性碳纳米管10‑12份、改性纳米二氧化钛3‑5份、增塑剂5‑10份、抗氧剂2‑3份、稳定剂4‑7份、硬脂酸2‑4份；本发明制备的弹性体材料的导热系数在2.0W/m·K左右，相比于传统的电缆弹性体材料具有较高的导热性能，并且力学性能较高，耐光老化性能强；使用本发明弹性体材料制备的电缆附件具有较高的散热、耐老化性能，能够降低被损耗的传输电能和提高电缆载流量，具有较高的使用寿命。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体地，涉及应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体以及制备方法。

背景技术

新能源电动汽车与传统汽车相比，具有运行平稳、无噪声、无污染、低碳排放、高安全等特性，而具有广阔的市场应用前景，随着电动汽车的大范围推广及产业化应用，电动汽车充电桩电缆需求量也随之倍增。

由于充电桩用电缆负荷电流值较大(最大约达400A)，电缆通电运行中导体易发热，以及在使用过程中频繁拖拽移动，长期暴露于室外环境，易受汽车碾压、日光照射、空气氧化、湿水环境以及酸碱化合物等因素的破坏腐蚀，因此，对充电桩用电缆的性能指标提出了更高的要求，聚氯乙烯由于加工方便、阻燃优异和价格低廉被广泛用于电线电缆行业中，但是其对光、热稳定性较差，其含有氯原子的不稳定基团在受到碱、热、光等条件下作用下容易释放氯化氢而形成共轭结构，进而引起材料变脆，并且聚氯乙烯导热性差，在高温条件下，容易形成热应力集中而造成微量分解，因此，现有新能源充电桩电缆的所用聚氯乙烯电缆料导热性差、耐老化性差，使电缆的使用寿命大大降低，因此，提供一种应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体是目前需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体以及制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体，包括以下重量份原料：PVC树脂100份、聚氨酯弹性体20-30份、改性碳纳米管10-12份、改性纳米二氧化钛3-5份、增塑剂5-10份、抗氧剂2-3份、稳定剂4-7份、硬脂酸2-4份；

该应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体由以下步骤制成：

第一步、将PVC树脂、稳定剂和增塑剂加入高速混合机中，在70-80℃下混合3-5min，再加入改性碳纳米管、改性纳米二氧化钛、抗氧剂、硬脂酸，在100-120℃下混合5-15min，得到第一混合物料；

第二步、将第一混合料投入双辊混炼机混炼，再进入双螺杆挤出机挤出造粒，得到母粒料；双辊混炼机的机身各段温度依次为120-130℃、130-140℃、140-150℃、150-160℃、160-165℃、165-175℃，双螺杆挤出机的机头温度为175-180℃，主机转速30-40r/min，喂料转速为40-45r/min；

第三步、将母粒料和聚氨酯弹性体加入双棍混炼机混炼后转移至双螺杆挤出机中挤出造粒，得到应用于新能源充电桩电缆的高导热弹性体，双辊混炼机机身温度为110-170℃。

进一步地，改性碳纳米管由以下步骤制成：

步骤A1、将四甲基哌啶醇、氢氧化钠、甲基三辛基氯化铵和无水甲苯混合，40℃水浴下滴加三聚氯氰甲苯溶液，搅拌反应4-5h，过滤，滤液减压蒸馏去除甲苯，得到中间体1；

其中，四甲基哌啶醇、氢氧化钠、甲基三辛基氯化铵、无水甲苯和三聚氯氰甲苯溶液的用量比为0.01mol：0.8-1.0g：0.04g：30-40mL：20mL，三聚氯氰甲苯溶液由三聚氯氰和甲苯按照用量比0.01mol：20mL混合而成，碱性条件下使三聚氯氰和四甲基哌啶醇发生消去HCl反应；