CN112280162A - 一种充电电缆用抗开裂型xlpo护套料及其制备与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充电电缆用抗开裂型XLPO护套料及其制备与应用，包括如下重量份的原料：乙烯‑醋酸乙烯共聚物5‑20份，乙烯‑丙烯酸酯共聚物10‑25份，聚乙烯5‑20份，聚烯烃嵌段式共聚物2‑15份，聚丁烯2‑15份，助交联剂3‑5份，相容剂2‑10份，抗氧剂0.5‑3份，分散剂0.5‑2份。本发明技术方案通过采用乙烯‑醋酸乙烯共聚物、乙烯‑丙烯酸酯共聚物和聚乙烯为基体，在交联剂的作用下制得XLPO护套料，通过添加聚烯烃嵌段式共聚物、聚丁烯、抗氧剂、相容剂和分散剂，各组分相互配合，具有协同作用，使得电缆护套料可以保证XLPO材料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，可以解决现有的充电电缆用XLPO护套料易开裂的技术问题。

Description

一种充电电缆用抗开裂型XLPO护套料及其制备与应用
技术领域
本发明涉及电缆领域，特别涉及一种充电电缆用抗开裂型XLPO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。
交联聚烯烃(XLPO)材料具有电性能优异、长期使用温度高、耐腐蚀、耐压耐热性能好、机械强度高等特点，正越来越多应用于制造电缆护套料。
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：现有的XLPO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。
因此，提供一种充电电缆用抗开裂型XLPO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抗开裂型XLPO护套料及其制备与应用，旨在解决现有的充电电缆用XLPO护套料易开裂的技术问题。
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抗开裂型XLPO护套料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物5-20份，乙烯-丙烯酸酯共聚物10-25份，聚乙烯5-20份，聚烯烃嵌段式共聚物2-15份，聚丁烯2-15份，助交联剂3-5份，相容剂2-10份，抗氧剂0.5-3份，分散剂0.5-2份。
进一步地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯的质量百分数为14-70％。
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。
进一步地，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯。
进一步地，所述助交联剂为TAIC、TMPTMA中的至少一种。
进一步地，所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物、SEBS接枝马来酸酐共聚物中的一种或多种。
进一步地，所述抗氧剂为双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](抗氧化剂1035)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧化剂168)、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(抗氧化剂TH-412S)、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)、光稳定剂622中的一种或多种。
进一步地，还包括如下重量份的原料：二乙基次膦酸铝5-20份，三聚氰胺尿酸盐10-40份，无机阻燃剂10-30份，阻燃协效剂3-10份。
进一步地，所述无机阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、滑石粉、碳酸钙中的一种或多种；所述阻燃协效剂为有机硅酸盐协效剂、高岭土、纳米蒙脱土、硼酸锌、硫酸锌的一种或多种。
进一步地，还包括如下重量份的原料：复合防霉剂0.5-5份。
进一步地，所述复合防霉剂由二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐组成。
进一步地，还包括如下重量份的原料：润滑剂0.5-2份。
进一步地，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、石蜡、硅酮、硅烷偶联剂中一种或多种的组合。
根据本发明的另一方面，提供了上述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将各原料按照配比共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S2.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；
S3.将上述粒子投到双螺杆挤出机中进行熔融捏合挤出，得到挤出物料；
S4.将上述挤出物料进行冷却切粒，即为所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料。
进一步地，步骤S2中，造粒温度为140-160℃。
进一步地，步骤S3中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为140-160℃，螺杆转速为100-500r/min。
根据本发明的另一方面，还提供所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料在电动汽车充电电缆上的应用。
本发明具有如下有益效果：
本发明技术方案通过采用乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和聚乙烯为基体，在交联剂的作用下制得XLPO护套料，通过添加聚烯烃嵌段式共聚物、聚丁烯、抗氧剂、相容剂和分散剂，各组分相互配合，具有协同作用，使得电缆护套料可以保证XLPO材料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，可以解决现有的充电电缆用XLPO护套料易开裂的技术问题。
以二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐复配作为复合防霉剂，与基体材料有很好的相容性，不影响基体树脂的物性，而且发明人出乎意料地发现，二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐复配，产生了协同作用，显著改善了防霉性能，可以有效的阻止细菌和霉菌在电缆生长，可以增加电缆的使用寿命，取得了预料不到的技术效果。
本发明的制备方法步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模化工业生产。
具体实施方式
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
如无特殊说明，本说明书中的术语的含义与本领域技术人员一般理解的含义相同，但如有冲突，则以本说明书中的定义为准。
本文中“包括”、“包含”、“含”、“含有”、“具有”或其它变体意在涵盖非封闭式包括，这些术语之间不作区分。术语“包含”是指可加入不影响最终结果的其它步骤和成分。术语“包含”还包括术语“由…组成”和“基本上由…组成”。本发明的组合物和方法/工艺包含、由其组成和基本上由本文描述的必要元素和限制项以及本文描述的任一的附加的或任选的成分、组分、步骤或限制项组成。
在说明书和权利要求书中使用的涉及组分量、工艺条件等的所有数值或表述在所有情形中均应理解被“约”修饰。涉及相同组分或性质的所有范围均包括端点，该端点可独立地组合。由于这些范围是连续的，因此它们包括在最小值与最大值之间的每一数值。还应理解的是，本申请引用的任何数值范围预期包括该范围内的所有子范围。
如本文所用，“重量份”或“重量份数”可互换使用，所述的重量份可以是任何一个固定的以毫克、克数或千克数表示重量(如1mg、1g、2g、5g、或1kg等)。例如，一个由1重量份组分a和9重量份组分b构成的组合物，可以是1克组分a+9克组分b，也可以是10克组分a+90克组分b等构成的组合物。
正如背景技术所描述的，现有技术中存在现有的XLPO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的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种充电电缆用抗开裂型XLPO护套料及其制备方法。
第一方面，一种充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物5-20份，乙烯-丙烯酸酯共聚物10-25份，聚乙烯5-20份，聚烯烃嵌段式共聚物2-15份，聚丁烯2-15份，助交联剂3-5份，相容剂2-10份，抗氧剂0.5-3份，分散剂0.5-2份。
本发明实施例中，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的重量份为5-20份，例如5份、8份、10份、12份、15份、18份、20份以及它们之间的任意值。
所选乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)要求为：醋酸乙烯(VA)质量百分数为：14-70％。
本发明实施例中，乙烯-丙烯酸酯共聚物的重量份为10-25份，例如10份、12份、15份、18份、20份、25份以及它们之间的任意值。
本发明实施例中，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，但不局限于此，也可以是其他未列举在本实施例中的但被本领域技术人员所熟知的其他材料。
本发明实施例中，聚乙烯的重量份为5-20份，例如5份、8份、10份、12份、15份、18份、20份以及它们之间的任意值。
本发明实施例中，所述聚乙烯优选为线性低密度聚乙烯。线性低密度聚乙烯，具有较高的软化温度和熔融温度，除具有一般聚烯烃树脂的性能外，其抗张强度、抗撕裂强度、耐环境应力开裂性、耐低温性、耐热性和耐穿刺性尤为优越。
本发明采用乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和聚乙烯为基体，互相配合，相互弥补，使产品既有优良的机械性能，又有良好的加工性能。
本发明实施例中，聚烯烃嵌段式共聚物的重量份为2-15份，例如2份、4份、5份、8份、10份、12份、15份以及它们之间的任意值。
本发明中添加了聚烯烃嵌段式共聚物，聚烯烃嵌段式共聚物是由硬链段和软链段规则交替排列所组成的共聚物，具有突出的韧性，并且具有优异的低温性能、耐热性、耐磨性；将聚烯烃嵌段式共聚物加入到XLPO体系中可以使整个体系具有较高抗开裂性，并且保证整个体系在低温时仍具有很好的韧性，保证电缆在低温使用仍可以弯曲活动而不至于开裂。聚烯烃嵌段式共聚物本身的弯曲强度非常低，加入到XLPO体系中，可以降低整体体系的弯曲强度，使物料在同等硬度的情况下，弯曲应力更小，在制备成充电电缆以后，使充电桩大电缆更柔软，减小其弯曲半径，以达到在使用时，充电桩端口处电缆不开裂的要求。
本发明对所述聚烯烃嵌段式共聚物没有特别限制，以本领域技术人员熟知的聚烯烃嵌段式共聚物即可，可以采用熟知的方法制备或是市售购买即可。
本发明实施例中，聚丁烯的重量份为2-15份，例如2份、4份、5份、8份、10份、12份、15份以及它们之间的任意值。
本发明中添加了聚丁烯，因为聚丁烯具有突出的耐磨损性，既具有聚乙烯的冲击韧性，又具有高于聚丙烯的耐应力开裂性和出色的耐蠕变性能，且带有橡胶的特性，能长期承受其屈服强度90％的应力。同时热变形温度较高，耐热性能好，脆化温度低(-30℃)，可在-30-100℃长期使用，具有可挠性；聚丁烯在常温下能耐酸、碱、溶剂及各种化学药品等，在低于93℃下可耐大多数无机化学试剂。此外，聚丁烯还有很好的隔湿性能，它的电绝缘性能也较好。添加了聚丁烯，可以将聚丁烯的耐磨、耐油、耐开裂性能带入到整个体系中，使得本发明的XLPO护套料具有了良好的耐磨、耐油和抗开裂性能。
本发明实施例中，所述助交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)中的至少一种。
本发明实施例中，相容剂的重量份为2-10份，例如2份、4份、6份、8份、10份以及它们之间的任意值。
本发明对所述相容剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的相容剂即可，可以采用熟知的方法制备或是市售购买即可。作为优选，所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物、SEBS接枝马来酸酐共聚物中的一种或多种。本发明通过添加上述相容剂，可以使各原料之间更好的相容，表现出更高的机械性能，防止由于各原料相容性不好而开裂。
本发明实施例中，抗氧剂的重量份为0.5-3份，例如0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份以及它们之间的任意值。
本发明对所述抗氧剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的抗氧剂即可，可以采用熟知的方法制备或是市售购买即可。作为优选，所述抗氧剂为双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](抗氧化剂1035)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧化剂168)、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(抗氧化剂TH-412S)、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)、光稳定剂622中的一种或多种。本发明通过添加抗氧剂，可以延缓或抑制原料氧化过程的进行，防止XLPO护套料在外界高温、光照老化而脆化开裂。
本发明实施例中，分散剂的重量份为0.5-2份，例如0.5份、0.8份、1份、1.5份、2份以及它们之间的任意值。
本发明通过添加分散剂，可以使得上述阻燃剂更好地分散在基体材料中，不产生应力破坏点而开裂。本发明对所述分散剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的分散剂即可，可以采用熟知的方法制备或是市售购买即可。作为举例，所述分散剂为聚丙烯酰胺、乙撑双脂肪酸酰胺、三乙基己基磷酸和辛基磺酸钠中的一种或多种。
本发明的发明人经过多方面研究尝试发现，在乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和聚乙烯的基体材料中同时添加聚烯烃嵌段式共聚物、聚丁烯，产生良好的协同作用，该组合取得了预料不到的技术效果，XLPO护套料的抗开裂性能有了极其显著的提高，提高了整个电缆的使用寿命。
作为进一步改进，还包括如下重量份的原料：二乙基次膦酸铝5-20份，三聚氰胺尿酸盐10-40份，无机阻燃剂10-30份，阻燃协效剂3-10份；更优选地，还包括如下重量份的原料：二乙基次膦酸铝10-15份，三聚氰胺尿酸盐20-30份，无机阻燃剂15-25份，阻燃协效剂5-8份。
本发明实施例中，所述无机阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、滑石粉或碳酸钙中的一种或多种；所述阻燃协效剂为有机硅酸盐协效剂、高岭土、纳米蒙脱土、硼酸锌、硫酸锌的一种或多种。
由于交联聚烯烃(XLPO)材料的主要缺点是容易着火燃烧引起火灾。为了提高电缆护套料的阻燃性，常常加入大量阻燃剂，但由此容易造成电缆护套料力学性能的下降，尤其是抗开裂性。
本发明从整体技术方案的综合性能考虑，基于与其他材料相互之间的影响与配合，选择以二乙基次膦酸铝、三聚氰胺尿酸盐、无机阻燃剂和阻燃协效剂复配作为阻燃剂，阻燃协效剂具有较强的成炭自熄作用；二乙基次膦酸铝属于磷系阻燃剂，提供磷源；三聚氰胺尿酸盐属于氮系阻燃剂，提供氮源；无机阻燃剂可以提供水；各组分相互配合，协同作用，使得电缆护套料具有显著的阻燃效果，同时该阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和聚乙烯的相容性好，大大减少无机阻燃剂的使用量，对力学性能影响较小，使得XLPO护套料具有优异的抗开裂性等性能。此外，由于阻燃剂不含卤，因此具有环保无毒的特点。
作为进一步改进，还包括如下重量份的原料：复合防霉剂0.5-5份。
本发明实施例中，所述复合防霉剂由二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐组成。更优选地，所述二硫化四甲基秋兰姆、无机含银离子的铝硅酸盐之间的质量比为1:1。
现在户外充电电缆大多不具有防霉菌功能或防霉菌功能不显著，造成一段时间充电电缆发霉，造成电缆寿命降低。而且发明人在实践中发现，采用上述阻燃剂后，电缆护套料对霉菌的抵抗力比较低，这是一个本领域技术人员以前从未意识到的技术问题。
本发明人为解决该技术问题进行了更加深入的研究，从而发现：以二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐复配作为复合防霉剂，与基体材料有很好的相容性，不影响基体树脂的物性，而且发明人出乎意料地发现，二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐复配，产生了协同作用，显著改善了防霉性能，可以有效的阻止细菌和霉菌在电缆生长，可以增加电缆的使用寿命，取得了预料不到的技术效果，有效解决了由于加入本发明特定阻燃剂所导致的充电电缆易发霉的问题。
本发明中二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐均为无毒长效无味防霉剂。采用二硫化四甲基秋兰姆，二硫化四甲基秋兰姆能够和酵素的—NH2和—SH反应，从而抑制酵素的机能，二硫化四甲基秋兰姆还能够抑制细胞发芽时所进行的核糖核酸(RNA)合成，从而阻止其孢子发芽。采用无机含银离子的铝硅酸盐，该铝硅酸盐是完全交联开放的网状结构，能够有效的控制抗菌银离子的释放，银离子对细胞壁的干扰作用，主要抑制多糖链与四肽交联有连结，从而使细胞壁失去完整性，失去了对渗透压的保护作用，损害菌体和霉菌而死亡，最优选为瑞士汽巴公司生产的IRGAGUARD B 5000。
本发明实施例中，还包括如下重量份的原料：润滑剂0.5-2份。
本发明通过添加润滑剂，能够使得密炼过程中塑化状态下的混合进料具有更好的相容性和流平性，确保护套料的整体外观均一、表面光滑。发明对所述润滑剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的润滑剂即可，可以采用熟知的方法制备或是市售购买即可。作为优选，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、石蜡、硅酮、硅烷偶联剂中一种或多种的组合。
第二方面，提供了第一方面中充电电缆用抗开裂型XLPO护套料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将各原料按照配比共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S2.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；
S3.将上述粒子投到双螺杆挤出机中进行熔融捏合挤出，得到挤出物料；
S4.将上述挤出物料进行冷却切粒，即为所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料。
其中，步骤S2中，造粒温度为140-160℃，例如140℃、145℃、150℃、155℃、160℃以及它们之间的任意值。
步骤S3中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为140-160℃，例如140℃、145℃、150℃、155℃、160℃以及它们之间的任意值；螺杆转速为100-500r/min，例如为100r/min、200r/min、300r/min、400r/min、500r/min以及它们之间的任意值。
本发明实施例中，对密炼的具体工艺过程和条件没有特别限制，以本领域技术人员熟知的密炼的常规上述处理过程即可。
第三方面，还提供第一方面中所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料在电动汽车充电电缆上的应用。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施例对上述技术方案进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例1
一种充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物10份，乙烯-丙烯酸酯共聚物10份，聚乙烯10份，聚烯烃嵌段式共聚物5份，聚丁烯5份，助交联剂3份，相容剂5份，抗氧剂1份，分散剂1份。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯的质量百分数为14-70％；所述乙烯-丙烯酸酯共聚物为乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物EMMA；所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯；所述助交联剂为TAIC；所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物；所述抗氧剂为抗氧剂1035；所述分散剂为聚丙烯酰胺。
上述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将各原料按照配比共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S2.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；造粒温度为150℃；
S3.将上述粒子投到双螺杆挤出机中进行熔融捏合挤出，得到挤出物料；所述双螺杆挤出机的挤出温度为150℃，螺杆转速为200r/min。
S4.将上述挤出物料进行冷却切粒，即为所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料。
实施例2
一种充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物15份，乙烯-丙烯酸酯共聚物20份，聚乙烯15份，聚烯烃嵌段式共聚物2份，聚丁烯15份，助交联剂4份，相容剂8份，抗氧剂3份，分散剂2份，二乙基次膦酸铝10份，三聚氰胺尿酸盐15份，无机阻燃剂17份，阻燃协效剂3份。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯的质量百分数为14-70％；所述乙烯-丙烯酸酯共聚物为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物EMA；所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯；所述助交联剂为TMPTMA；所述相容剂为乙烯-丙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物；所述抗氧剂为抗氧剂168；所述分散剂为乙撑双脂肪酸酰胺。
所述无机阻燃剂为氢氧化镁；所述阻燃协效剂为纳米蒙脱土。
上述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将各原料按照配比共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S2.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；造粒温度为145℃；
S3.将上述粒子投到双螺杆挤出机中进行熔融捏合挤出，得到挤出物料；所述双螺杆挤出机的挤出温度为145℃，螺杆转速为300r/min。
S4.将上述挤出物料进行冷却切粒，即为所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料。
实施例3
一种充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物5份，乙烯-丙烯酸酯共聚物15份，聚乙烯5份，聚烯烃嵌段式共聚物15份，聚丁烯2份，助交联剂5份，相容剂2份，抗氧剂0.5份，分散剂0.5份，二乙基次膦酸铝5份，三聚氰胺尿酸盐20份，无机阻燃剂10份，阻燃协效剂10份。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯的质量百分数为14-70％；所述乙烯-丙烯酸酯共聚物为乙烯-丙烯酸乙酯共聚物EEA；所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯；所述助交联剂为TAIC；所述相容剂为SEBS接枝马来酸酐共聚物；所述抗氧剂为抗氧剂TH-412S；所述分散剂为三乙基己基磷酸。
所述无机阻燃剂为氢氧化铝；所述阻燃协效剂为高岭土。
上述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将各原料按照配比共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S2.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；造粒温度为155℃；
S3.将上述粒子投到双螺杆挤出机中进行熔融捏合挤出，得到挤出物料；所述双螺杆挤出机的挤出温度为155℃，螺杆转速为200r/min。
S4.将上述挤出物料进行冷却切粒，即为所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料。
实施例4
一种充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物12份，乙烯-丙烯酸酯共聚物10份，聚乙烯8份，聚烯烃嵌段式共聚物7份，聚丁烯3份，助交联剂4份，相容剂6份，抗氧剂2份，分散剂1份，二乙基次膦酸铝10份，三聚氰胺尿酸盐15份，无机阻燃剂20份，阻燃协效剂5份，复合防霉剂1份，润滑剂1份。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯的质量百分数为14-70％；所述乙烯-丙烯酸酯共聚物为乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物EMMA；所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯；所述助交联剂为TAIC；所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物；所述抗氧剂为抗氧剂1098；所述分散剂为辛基磺酸钠；所述润滑剂为硅酮。
所述无机阻燃剂为滑石粉；所述阻燃协效剂为硼酸锌。
所述复合防霉剂由二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐以质量比1：1组成。
上述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将各原料按照配比共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S2.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；造粒温度为140℃；
S3.将上述粒子投到双螺杆挤出机中进行熔融捏合挤出，得到挤出物料；所述双螺杆挤出机的挤出温度为140℃，螺杆转速为500r/min。
S4.将上述挤出物料进行冷却切粒，即为所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料。
实施例5
一种充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物20份，乙烯-丙烯酸酯共聚物25份，聚乙烯20份，聚烯烃嵌段式共聚物10份，聚丁烯10份，助交联剂3份，相容剂10份，抗氧剂3份，分散剂2份，二乙基次膦酸铝20份，三聚氰胺尿酸盐10份，无机阻燃剂30份，阻燃协效剂6份，复合防霉剂0.5份，润滑剂0.5份。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯的质量百分数为14-70％；所述乙烯-丙烯酸酯共聚物为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物EMA和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物EAA；所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯；所述助交联剂为TAIC和TMPTMA；所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物和乙烯-丙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物；所述抗氧剂为抗氧剂1035和抗氧剂168；所述分散剂为聚丙烯酰胺和辛基磺酸钠；所述润滑剂为硬脂酸钙和石蜡。
所述无机阻燃剂为碳酸钙；所述阻燃协效剂为硫酸锌。
所述复合防霉剂由二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐以质量比1：1组成。
上述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将各原料按照配比共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S2.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；造粒温度为160℃；
S3.将上述粒子投到双螺杆挤出机中进行熔融捏合挤出，得到挤出物料；所述双螺杆挤出机的挤出温度为160℃，螺杆转速为100r/min。
S4.将上述挤出物料进行冷却切粒，即为所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料。
实施例6
一种充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物18份，乙烯-丙烯酸酯共聚物10份，聚乙烯18份，聚烯烃嵌段式共聚物12份，聚丁烯12份，助交联剂5份，相容剂3份，抗氧剂2份，分散剂1份，二乙基次膦酸铝15份，三聚氰胺尿酸盐40份，无机阻燃剂18份，阻燃协效剂8份，复合防霉剂5份，润滑剂2份。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯的质量百分数为14-70％；所述乙烯-丙烯酸酯共聚物为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物EAA；所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯；所述助交联剂为TAIC；所述相容剂为乙烯-丙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物和SEBS接枝马来酸酐共聚物；所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1098；所述分散剂为聚丙烯酰胺；所述润滑剂为硅酮和硅烷偶联剂。
所述无机阻燃剂为氢氧化镁和滑石粉；所述阻燃协效剂为有机硅酸盐协效剂和纳米蒙脱土。
所述复合防霉剂由二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐以质量比1：1组成。
上述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将各原料按照配比共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S2.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；造粒温度为150℃；
S3.将上述粒子投到双螺杆挤出机中进行熔融捏合挤出，得到挤出物料；所述双螺杆挤出机的挤出温度为150℃，螺杆转速为250r/min。
S4.将上述挤出物料进行冷却切粒，即为所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料。
对比例1
基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例1中包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物10份，乙烯-丙烯酸酯共聚物10份，聚乙烯10份，聚丁烯10份，助交联剂3份，相容剂5份，抗氧剂1份，分散剂1份。
对比例2
基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例2中包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物10份，乙烯-丙烯酸酯共聚物10份，聚乙烯10份，聚烯烃嵌段式共聚物10份，助交联剂3份，相容剂5份，抗氧剂1份，分散剂1份。
对比例3
基于实施例2，不同之处仅在于：本对比例3中包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物15份，乙烯-丙烯酸酯共聚物20份，聚乙烯15份，聚烯烃嵌段式共聚物2份，聚丁烯15份，助交联剂4份，相容剂8份，抗氧剂3份，分散剂2份，三聚氰胺尿酸盐25份，无机阻燃剂17份，阻燃协效剂3份。
对比例4
基于实施例2，不同之处仅在于：本对比例4中包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物15份，乙烯-丙烯酸酯共聚物20份，聚乙烯15份，聚烯烃嵌段式共聚物2份，聚丁烯15份，助交联剂4份，相容剂8份，抗氧剂3份，分散剂2份，二乙基次膦酸铝10份，无机阻燃剂32份，阻燃协效剂3份。
对比例5
基于实施例2，不同之处仅在于：本对比例5中包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物15份，乙烯-丙烯酸酯共聚物20份，聚乙烯15份，聚烯烃嵌段式共聚物2份，聚丁烯15份，助交联剂4份，相容剂8份，抗氧剂3份，分散剂2份，二乙基次膦酸铝10份，三聚氰胺尿酸盐15份，阻燃协效剂20份。
对比例6
基于实施例2，不同之处仅在于：本对比例6中包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物15份，乙烯-丙烯酸酯共聚物20份，聚乙烯15份，聚烯烃嵌段式共聚物2份，聚丁烯15份，助交联剂4份，相容剂8份，抗氧剂3份，分散剂2份，二乙基次膦酸铝13份，三聚氰胺尿酸盐15份，无机阻燃剂17份。
对比例7
基于实施例4，不同之处仅在于：本对比例7中所述复合防霉剂为二硫化四甲基秋兰姆。
对比例8
基于实施例4，不同之处仅在于：本对比例8中所述复合防霉剂为无机含银离子的铝硅酸盐。
测试例
为验证本发明产品性能，对实施例1-6和对比例1-8所制得的XLPO护套料分别进行了相关性能测试，具体方法如下：
按照GB/T 33594-2017的标准测试物理机械性能；
按照GB/T 2408—2008《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》测试试样的垂直燃烧性能，试样尺寸为：长度为125mm，宽度为13mm，厚度为3mm；
按照GJB 150.10A-2009进行防霉试验测试。
其中，实施例1-6中的XLPO护套料的测试结果参见表1。
表1实施例1～6中制得的电缆料的性能检测结果
Figure BDA0002729140170000141
Figure BDA0002729140170000151
对比例1-2中的XLPO护套料的抗撕强度分别为16N/mm、15N/mm，摇摆次数分别为8400次、8300次，证明聚烯烃嵌段式共聚物和聚丁烯产生良好的协同作用，该组合取得了预料不到的技术效果，XLPO护套料的抗开裂性能有了极其显著的提高。
对比例3-6中的XLPO护套料的垂直燃烧试验分别达到V-1等级、V-1等级、V-1等级、V-1等级，证明二乙基次膦酸铝、三聚氰胺尿酸盐、无机阻燃剂和阻燃协效剂复配作为阻燃剂协同作用，使得电缆护套料具有显著的阻燃效果。
对比例7-8中的XLPO护套料的防霉试验中的防霉等级分别为2级、2级，证明二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐复配，产生了协同作用，显著改善了防霉性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，其特征在于，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物5-20份，乙烯-丙烯酸酯共聚物10-25份，聚乙烯5-20份，聚烯烃嵌段式共聚物2-15份，聚丁烯2-15份，助交联剂3-5份，相容剂2-10份，抗氧剂0.5-3份，分散剂0.5-2份。
2.如权利要求1所述的充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯的质量百分数为14-70％；所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯；所述助交联剂为TAIC、TMPTMA中的至少一种；所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物、SEBS接枝马来酸酐共聚物中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，其特征在于，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。
4.如权利要求1所述的充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，其特征在于，还包括如下重量份的原料：二乙基次膦酸铝5-20份，三聚氰胺尿酸盐10-40份，无机阻燃剂10-30份，阻燃协效剂3-10份。
5.如权利要求4所述的充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，其特征在于，所述无机阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、滑石粉、碳酸钙中的一种或多种；所述阻燃协效剂为有机硅酸盐协效剂、高岭土、纳米蒙脱土、硼酸锌、硫酸锌的一种或多种。
6.如权利要求1所述的充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，其特征在于，还包括如下重量份的原料：复合防霉剂0.5-5份。
7.如权利要求6所述的充电电缆用抗开裂型XLPO护套料，其特征在于，所述复合防霉剂由二硫化四甲基秋兰姆和无机含银离子的铝硅酸盐组成。
8.如权利要求1-7任一项所述的上述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将各原料按照配比共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S2.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；
S3.将上述粒子投到双螺杆挤出机中进行熔融捏合挤出，得到挤出物料；
S4.将上述挤出物料进行冷却切粒，即为所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料。
9.如权利要求8所述的上述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，造粒温度为140-160℃；步骤S3中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为140-160℃，螺杆转速为100-500r/min。
10.如权利要求1-7任一项所述充电电缆用抗开裂型XLPO护套料在电动汽车充电电缆上的应用。
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