CN112391024A - 一种充电电缆用抗开裂型tpe护套料及其制备与应用 - Google Patents

一种充电电缆用抗开裂型tpe护套料及其制备与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种充电电缆用抗开裂型TPE护套料及其制备与应用，包括如下重量份的原料：热塑性弹性体5‑20份，聚丙烯5‑20份，聚烯烃嵌段式共聚物2‑15份，聚丁烯2‑15份，抗氧剂0.5‑3份，相容剂2‑10份，分散剂0.5‑2份，增塑剂10‑25份。本发明技术方案通过采用热塑性弹性体和聚丙烯为基体，添加聚烯烃嵌段式共聚物、聚丁烯、抗氧剂、相容剂、分散剂和增塑剂，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弹性体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TPE护套料易开裂的技术问题。

Description

一种充电电缆用抗开裂型TPE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TPE护套料及其制备与应用。
背景技术
电动汽车在近几年发展迅猛，在2020年我国电动汽车突破500万辆。电动汽车市场的快速增长使得充电设施也得到了快速增长。到2020年我国充电站数量达到1.2万个，充电桩达到450万个；而每个充电桩比配一条到两条充电电缆供充电使用，所以充电电缆用量巨大。
随着新能源汽车技术的不断成熟，国内外各大汽车厂商纷纷投入新能源充电汽车的开发和推广工作，在我国政府政策支持下，新能源汽车已经进入快速发展阶段，相应的新能源汽车的配套充电设施建设也是国家发展的重点。
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，充电电缆护套料最常用的材料为TPE。TPE(Thermoplastic Elastomer)是热塑性弹性体的简称，是一种具有橡胶的高弹性，高强度，高回弹性，又具有可注塑加工的特征的材料；既具有热塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡胶的物理性能，可谓是塑料和橡胶优点的优势组合。TPE环保无毒且安全、硬度范围广，并有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用而降低成本。
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TPE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TPE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TPE护套料及其制备与应用，旨在解决现有的充电电缆用TPE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TPE护套料，包括如下重量份的原料：热塑性弹性体5-20份，聚丙烯5-20份，聚烯烃嵌段式共聚物2-15份，聚丁烯2-15份，抗氧剂0.5-3份，相容剂2-10份，分散剂0.5-2份，增塑剂10-25份。
进一步地，所述热塑性弹性体为SBS，SEPS和SEBS中的一种。
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；所述增塑剂为白油、环烷油、石蜡油中的一种或多种。
进一步地，还包括如下重量份的原料：聚苯醚3-5份，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、硅烷偶联剂中的一种或多种。
根据本发明的另一方面，提供了上述充电电缆用抗开裂型TPE护套料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将增塑剂和热塑性弹性体进行搅拌混合，静置后获得充有增塑剂的热塑性弹性体；
S2.将上述充有增塑剂的热塑性弹性体和其余原料共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S3.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；
S4.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；
S5.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TPE护套料。
进一步地，步骤S3中，造粒温度为160-190℃。
进一步地，步骤S4中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为160-195℃，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TPE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热塑性弹性体和聚丙烯为基体，添加聚烯烃嵌段式共聚物、聚丁烯、抗氧剂、相容剂、分散剂和增塑剂，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弹性体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TPE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TPE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TPE护套料及其制备方法。
第一方面，一种充电电缆用抗开裂型TPE护套料，包括如下重量份的原料：热塑性弹性体5-20份，聚丙烯5-20份，聚烯烃嵌段式共聚物2-15份，聚丁烯2-15份，抗氧剂0.5-3份，相容剂2-10份，分散剂0.5-2份，增塑剂10-25份。
本发明实施例中，热塑性弹性体的重量份为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，所述热塑性弹性体优选但不限定为SBS，SEPS和SEBS中的一种；更优选地，所述热塑性弹性体为SEBS(氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)。
本发明实施例中，聚丙烯的重量份为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。
本发明中以热塑性弹性体和聚丙烯为基体，聚丙烯可以降低热塑性弹性体熔融时的黏度，提高热塑性弹性体的流动性，同时聚丙烯作为一种结晶性聚合物，热塑性弹性体和聚丙烯能够以双连续相结构存在大大提高了热塑性弹性体的力学性能和物理机械性能。
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TPE体系中可以使整个体系具有较高的抗开裂性，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TPE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TPE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，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](抗氧剂1035)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(抗氧剂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)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TPE护套料在外界高温、光照老化而脆化开裂。
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，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，可以使得原料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。
本发明实施例中，增塑剂的重量份为10-25份，例如10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份以及它们之间的任意值。
本发明中，添加增塑剂，可以提高热塑性弹性体的流动性，提高热塑性弹性体的加工性能。本发明对所述增塑剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的增塑剂即可，可以采用熟知的方法制备或是市售购买即可。作为优选，所述增塑剂为白油、环烷油、石蜡油中的一种或多种。
本发明技术方案通过采用热塑性弹性体和聚丙烯为基体，添加聚烯烃嵌段式共聚物、聚丁烯、抗氧剂、相容剂、分散剂和增塑剂，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弹性体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TPE护套料易开裂的技术问题。
本发明的发明人经过多方面研究尝试发现，在热塑性弹性体和聚丙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，TPE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：聚苯醚3-5份，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：聚苯醚4-5份，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、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、硫酸锌中的一种或多种。
由于热塑性弹性体的氧指数仅有18％，热塑性弹性体及其共混材料受热易分解、制品易燃，且燃烧时会产生浓烟和熔滴，一旦被引燃就可能导致严重的火灾事故，对人类的生命财产构成严重的威胁。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，选择以聚苯醚、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，聚苯醚和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，同时该阻燃剂与基体材料的相容性好，大大减少无机阻燃剂的使用量，对力学性能影响较小，使得TPE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TPE护套料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将增塑剂和热塑性弹性体进行搅拌混合，静置后获得充有增塑剂的热塑性弹性体；
S2.将上述充有增塑剂的热塑性弹性体和其余原料共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S3.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；
S4.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；
S5.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TPE护套料。
其中，步骤S3中，造粒温度为160-190℃，例如160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃以及它们之间的任意值。
步骤S4中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为160-195℃，例如160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃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TPE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TPE护套料，包括如下重量份的原料：热塑性弹性体17份，聚丙烯12份，聚烯烃嵌段式共聚物8份，聚丁烯10份，抗氧剂1.5份，相容剂4份，分散剂1份，增塑剂18份。
其中，所述热塑性弹性体为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS；所述相容剂为SEBS接枝马来酸酐共聚物中的一种或多种；所述增塑剂为白油；所述抗氧剂为抗氧剂1035；所述分散剂为聚丙烯酰胺。
其制备方法包括如下步骤：
S1.将增塑剂和热塑性弹性体进行搅拌混合，静置后获得充有增塑剂的热塑性弹性体；
S2.将上述充有增塑剂的热塑性弹性体和其余原料共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S3.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；其中，造粒温度为175℃；
S4.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185℃，螺杆转速为300r/min；
S5.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TPE护套料。
实施例2
一种充电电缆用抗开裂型TPE护套料，包括如下重量份的原料：热塑性弹性体50份，聚丙烯20份，聚烯烃嵌段式共聚物8份，聚丁烯2份，抗氧剂3份，相容剂6份，分散剂0.5份，增塑剂25份。
其中，所述热塑性弹性体为SBS和SEBS；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；所述增塑剂为环烷油；所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂TH-412S；所述分散剂为三乙基己基磷酸和辛基磺酸钠。
其制备方法包括如下步骤：
S1.将增塑剂和热塑性弹性体进行搅拌混合，静置后获得充有增塑剂的热塑性弹性体；
S2.将上述充有增塑剂的热塑性弹性体和其余原料共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S3.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；其中，造粒温度为160℃；
S4.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195℃，螺杆转速为500r/min；
S5.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TPE护套料。
实施例3
一种充电电缆用抗开裂型TPE护套料，包括如下重量份的原料：热塑性弹性体10份，聚丙烯10份，聚烯烃嵌段式共聚物5份，聚丁烯5份，抗氧剂1份，相容剂5份，分散剂1份，增塑剂10份，聚苯醚3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，润滑剂3份。
其中，所述热塑性弹性体为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS；所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物；所述增塑剂为白油；所述无机阻燃剂为氢氧化镁；所述阻燃协效剂为高岭土；所述抗氧剂为抗氧剂168；所述分散剂为聚丙烯酰胺；所述润滑剂为硬脂酸。
其制备方法包括如下步骤：
S1.将增塑剂和热塑性弹性体进行搅拌混合，静置后获得充有增塑剂的热塑性弹性体；
S2.将上述充有增塑剂的热塑性弹性体和其余原料共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S3.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；其中，造粒温度为180℃；
S4.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170℃，螺杆转速为200r/min；
S5.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TPE护套料。
实施例4
一种充电电缆用抗开裂型TPE护套料，包括如下重量份的原料：热塑性弹性体20份，聚丙烯18份，聚烯烃嵌段式共聚物2份，聚丁烯12份，抗氧剂0.5份，相容剂10份，分散剂1份，增塑剂15份，聚苯醚3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。
其中，所述热塑性弹性体为SEPS；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；所述增塑剂为白油和石蜡油；所述无机阻燃剂为氢氧化铝和滑石粉；所述阻燃协效剂为纳米蒙脱土和硼酸锌；所述抗氧剂为抗氧剂TH-412S和抗氧剂1098；所述分散剂为三乙基己基磷酸和辛基磺酸钠。
其制备方法包括如下步骤：
S1.将增塑剂和热塑性弹性体进行搅拌混合，静置后获得充有增塑剂的热塑性弹性体；
S2.将上述充有增塑剂的热塑性弹性体和其余原料共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S3.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；其中，造粒温度为160℃；
S4.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；
S5.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TPE护套料。
实施例5
一种充电电缆用抗开裂型TPE护套料，由如下重量份的原料组成：热塑性弹性体10份，聚丙烯10份，聚烯烃嵌段式共聚物5份，聚丁烯10份，抗氧剂1份，相容剂5份，分散剂1份，增塑剂10份、聚苯醚3份，二乙基次膦酸铝10份，三聚氰胺尿酸盐15份，无机阻燃剂15份，阻燃协效剂3份，复合防霉剂0.5份，润滑剂3份。
其中，所述热塑性弹性体为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS；所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物；所述增塑剂为白油；所述无机阻燃剂为碳酸钙；所述阻燃协效剂为有硫酸锌；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；所述润滑剂为硬脂酸钙；所述抗氧剂为抗氧剂TH-412S；所述分散剂为聚丙烯酰胺。
其制备方法包括如下步骤：
S1.将增塑剂和热塑性弹性体进行搅拌混合，静置后获得充有增塑剂的热塑性弹性体；
S2.将上述充有增塑剂的热塑性弹性体和其余原料共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S3.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；其中，造粒温度为180℃；
S4.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175℃，螺杆转速为200r/min；
S5.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TPE护套料。
实施例6
一种充电电缆用抗开裂型TPE护套料，由如下重量份的原料组成：热塑性弹性体20份，聚丙烯10份，聚烯烃嵌段式共聚物7份，聚丁烯6份，抗氧剂3份，相容剂10份，分散剂0.5份，增塑剂10份、聚苯醚3份，二乙基次膦酸铝5份，三聚氰胺尿酸盐10份，无机阻燃剂30份，阻燃协效剂10份，复合防霉剂0.7份，润滑剂2份。
其中，所述热塑性弹性体为SBS；所述相容剂为SEBS接枝马来酸酐共聚物中的一种或多种；所述增塑剂为石蜡油；所述无机阻燃剂为滑石粉；所述阻燃协效剂为高岭土；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；所述润滑剂为硅酮；所述抗氧剂为抗氧剂1035和抗氧剂1098；所述分散剂为乙撑双脂肪酸酰胺。
其制备方法包括如下步骤：
S1.将增塑剂和热塑性弹性体进行搅拌混合，静置后获得充有增塑剂的热塑性弹性体；
S2.将上述充有增塑剂的热塑性弹性体和其余原料共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S3.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；其中，造粒温度为190℃；
S4.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190℃，螺杆转速为250r/min；
S5.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TPE护套料。
实施例7
一种充电电缆用抗开裂型TPE护套料，由如下重量份的原料组成：热塑性弹性体12份，聚丙烯5份，聚烯烃嵌段式共聚物15份，聚丁烯9份，抗氧剂3份，相容剂8份，分散剂1份，增塑剂15份、聚苯醚4份，二乙基次膦酸铝20份，三聚氰胺尿酸盐40份，无机阻燃剂10份，阻燃协效剂3份，复合防霉剂5份，润滑剂0.5份。
其中，所述热塑性弹性体为SEBS；所述相容剂为SEBS接枝马来酸酐共聚物；所述增塑剂为白油和环烷油；所述无机阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝；所述阻燃协效剂为高岭土和纳米蒙脱土；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；所述润滑剂为硬脂酸钙和硬脂酸镁；所述抗氧剂为抗氧剂168；所述分散剂为聚丙烯酰胺。
其制备方法包括如下步骤：
S1.将增塑剂和热塑性弹性体进行搅拌混合，静置后获得充有增塑剂的热塑性弹性体；
S2.将上述充有增塑剂的热塑性弹性体和其余原料共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S3.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；其中，造粒温度为165℃；
S4.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165℃，螺杆转速为150r/min；
S5.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TPE护套料。
实施例8
一种充电电缆用抗开裂型TPE护套料，由如下重量份的原料组成：热塑性弹性体13份，聚丙烯20份，聚烯烃嵌段式共聚物8份，聚丁烯2份，抗氧剂3份，相容剂4份，分散剂1份，增塑剂15份、聚苯醚3份，二乙基次膦酸铝14份，三聚氰胺尿酸盐20份，无机阻燃剂10份，阻燃协效剂5份、复合防霉剂2份、润滑剂1份。
其中，所述热塑性弹性体为SBS；所述相容剂为SEBS接枝马来酸酐共聚物；所述增塑剂为石蜡油；所述无机阻燃剂为滑石粉；所述阻燃协效剂为有机硅酸盐协效剂；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；所述润滑剂为聚乙烯蜡；所述抗氧剂为抗氧剂1098；所述分散剂为三乙基己基磷酸。
其制备方法包括如下步骤：
S1.将增塑剂和热塑性弹性体进行搅拌混合，静置后获得充有增塑剂的热塑性弹性体；
S2.将上述充有增塑剂的热塑性弹性体和其余原料共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S3.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；其中，造粒温度为180℃；
S4.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185℃，螺杆转速为400r/min；
S5.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TPE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：热塑性弹性体17份，聚丙烯12份，聚烯烃嵌段式共聚物18份，抗氧剂1.5份，相容剂4份，分散剂1份，增塑剂18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：热塑性弹性体17份，聚丙烯12份，聚丁烯18份，抗氧剂1.5份，相容剂4份，分散剂1份，增塑剂18份。
对比例3
基于实施例3，不同之处仅在于：本对比例3中包括如下重量份的原料：热塑性弹性体10份，聚丙烯10份，聚烯烃嵌段式共聚物5份，聚丁烯5份，抗氧剂1份，相容剂5份，分散剂1份，增塑剂10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，阻燃协效剂3份，润滑剂3份。
对比例4
基于实施例3，不同之处仅在于：本对比例4中包括如下重量份的原料：热塑性弹性体10份，聚丙烯10份，聚烯烃嵌段式共聚物5份，聚丁烯5份，抗氧剂1份，相容剂5份，分散剂1份，增塑剂10份、聚苯醚3份，三聚氰胺尿酸盐25份，无机阻燃剂17份，阻燃协效剂3份，润滑剂3份。
对比例5
基于实施例3，不同之处仅在于：本对比例5中包括如下重量份的原料：热塑性弹性体10份，聚丙烯10份，聚烯烃嵌段式共聚物5份，聚丁烯5份，抗氧剂1份，相容剂5份，分散剂1份，增塑剂10份、聚苯醚3份，二乙基次膦酸铝10份，无机阻燃剂32份，阻燃协效剂3份，润滑剂3份。
对比例6
基于实施例3，不同之处仅在于：本对比例6中包括如下重量份的原料：热塑性弹性体10份，聚丙烯10份，聚烯烃嵌段式共聚物5份，聚丁烯5份，抗氧剂1份，相容剂5份，分散剂1份，增塑剂10份、聚苯醚20份，二乙基次膦酸铝10份，三聚氰胺尿酸盐15份，阻燃协效剂3份，润滑剂3份。
对比例7
基于实施例3，不同之处仅在于：本对比例7中包括如下重量份的原料：热塑性弹性体10份，聚丙烯10份，聚烯烃嵌段式共聚物5份，聚丁烯5份，抗氧剂1份，相容剂5份，分散剂1份，增塑剂10份、聚苯醚3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，润滑剂3份。
对比例8
基于实施例5，不同之处仅在于：本对比例8中所述复合防霉剂为二硫化四甲基秋兰姆。
对比例9
基于实施例5，不同之处仅在于：本对比例9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1-8和对比例1-9所制得的TPE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1-8中的TPE护套料的测试结果参见表1。
表1实施例1～8中制得的护套料的性能检测结果
Figure BDA0002729140480000161
Figure BDA0002729140480000171
对比例1-2中的TPE护套料的抗撕强度分别为15N/mm、14N/mm，摇摆次数分别为7500次、7300次。
对比例3-7中的TPE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、V-1等级。
对比例8-9中的TPE护套料的防霉试验中的防霉等级分别为2级、2级。
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TPE护套料，其特征在于，包括如下重量份的原料：热塑性弹性体5-20份，聚丙烯5-20份，聚烯烃嵌段式共聚物2-15份，聚丁烯2-15份，抗氧剂0.5-3份，相容剂2-10份，分散剂0.5-2份，增塑剂10-25份。
2.如权利要求1所述的充电电缆用抗开裂型TPE护套料，其特征在于，所述热塑性弹性体为SBS，SEPS和SEBS中的一种；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；所述增塑剂为白油、环烷油、石蜡油中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的充电电缆用抗开裂型TPE护套料，其特征在于，还包括如下重量份的原料：聚苯醚3-5份，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。
4.如权利要求3所述的充电电缆用抗开裂型TPE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、硫酸锌中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的充电电缆用抗开裂型TPE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。
6.如权利要求5所述的充电电缆用抗开裂型TPE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。
7.如权利要求1所述的充电电缆用抗开裂型TPE护套料，其特征在于，还包括如下重量份的原料：润滑剂0.5-2份；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、硅烷偶联剂中的一种或多种。
8.如权利要求1-7任一项所述充电电缆用抗开裂型TPE护套料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将增塑剂和热塑性弹性体进行搅拌混合，静置后获得充有增塑剂的热塑性弹性体；
S2.将上述充有增塑剂的热塑性弹性体和其余原料共同加入密炼机进行密炼，得到熔融共混物；
S3.将熔融共混物投到单螺杆挤出机中造粒，得到粒子；
S4.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；
S5.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TPE护套料。
9.如权利要求8所述充电电缆用抗开裂型TPE护套料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，造粒温度为160-190℃；步骤S4中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为160-195℃，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TPE护套料在电动汽车充电电缆上的应用。
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