CN114437494A - 一种充电电缆用tpe护套料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种充电电缆用TPE护套料及其制备方法。充电电缆用TPE护套料包括如下重量份的原料：氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物，20～30份；聚丙烯，15～22份；增塑剂，20～30份；乙烯丙烯共聚物，3～8份；抗开裂剂，3～8份；其中，所述抗开裂剂由如下重量份的原料制得：端基功能化超支化聚苯醚，60～80份；端羟基聚硅氧烷，20～40份；硅烷偶联剂，3～5份。本发明的充电电缆用TPE护套料以氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物和聚丙烯共同作为基体，在所述基体中添加增塑剂、乙烯丙烯共聚物以及抗开裂剂，各组分间相互配合、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。

Description

一种充电电缆用TPE护套料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆领域，尤其涉及一种充电电缆用TPE护套料及其制备方法。
背景技术
随着国际社会对环保的日益重视，国内针对汽车行业的各项改革的深入，新能源汽车行业得到了飞速发展，与此同时充电枪市场也在蓬勃增长，目前作为充电枪护套料来使用的材料主要有TPE，TPU和交联PE三种材料，其中又因为TPE材料的制备过程简单，成本较低，优异的弹性和耐低温性能而占有市场绝大部分份额。
TPE材料种类繁多，但一般而言是指以氢化苯乙烯-丁二烯共聚物为基础共混改性的热塑性弹性体，其性质稳定，材料组成当中不含有毒物质，具有橡胶的弹性可以循环使用有效节约能源。但由于其材料结构当中没有化学交联结构，以高分子链缠结点和物理交联结构为主，因此其使用温度最高只能达到90℃，同时当其被制备成充电枪的线缆护套之后，其在使用过程中多面临拖拽、与地面或硬物摩擦、暴晒骤冷、弯曲折叠等情形，因此市场上诸多此类产品会在应力或老化情况下开裂。面对市场需求，我们需要进一步增加TPE材料的耐应力和老化开裂的性能，以提高其作为充电枪护套料的安全性和耐久性。
发明内容
本发明提出一种充电电缆用TPE护套料，旨在提高充电电缆用TPE护套料的耐老化开裂性能。
为实现上述目的，本发明提出一种充电电缆用TPE护套料，所充电电缆用TPE护套料包括如下重量份的原料：氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，20～30份；聚丙烯，15～22份；增塑剂，20～30份；乙烯丙烯共聚物，3～8份；抗开裂剂，3～8份。其中，所述抗开裂剂由如下重量份的原料制得：端基功能化超支化聚苯醚，60～80份；端羟基聚硅氧烷，20～40份；硅烷偶联剂，3～5份。
其中，所述抗开裂剂的制备步骤如下：选用如下重量份的原料：端基功能化超支化聚苯醚60～80份，端羟基聚硅氧烷20～40份，硅烷偶联剂3～5份；将所述端基功能化超支化聚苯醚、所述端羟基聚硅氧烷以及所述硅烷偶联剂先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末即为所述抗开裂剂。
在本发明中，所述氢化苯乙烯-丁二烯为星型结构中高分子量的热塑性弹性体，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与所述聚丙烯共同作为基体，在所述基体中添加所述增塑剂、所述乙烯丙烯共聚物以及所述抗开裂剂，各组分间相互配合、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。本发明提出的充电电缆用TPE护套料可以满足110℃-150℃的热冲击抗开裂试验，通过本发明的TPE护套料制成的不同规格的线缆也可以满足GB/T33594-2017针对成品线缆的各种老化和抗开裂试验要求，具有优异的阻燃性和耐低温性能。本发明的充电电缆用TPE护套料的性能如下：拉伸强度为10-15MPa,断裂伸长率为300％-400％，110℃、130℃和150℃热冲击168h后无裂纹，90℃高温压力≤20％，硬度≤80A，裤型撕裂≥30kN/m；本发明的充电电缆用TPE护套料在110℃老化3000h，125℃老化1000h，户外老化3000h均无裂纹。本发明通过采用端基功能化超支化聚苯醚、端羟基聚硅氧烷和硅烷偶联剂制成抗开裂剂，所述抗开裂剂与氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物协同作用，在氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物热塑性弹性体中添加少量的所述抗开裂剂即可大幅度增加材料的物理交联点，使其获得了优异的抗开裂性能和优异的韧性；其中，所述端基功能化超支化聚苯醚的添加提高了TPE护套料的抗开裂性能，所述端基功能化超支化聚苯醚与所述端羟基聚硅氧烷协同作用增强了TPE护套料的韧性、抗冲击强度以及断裂伸长率。另外，所述抗开裂剂和整个体系有良好的相容性，不会出现因相容性不好而开裂的风险，通过和其余原料复合，使得制备的充电电缆用TPE护套料具有优异抗开裂性、阻燃性和耐低温性能，可广泛的应用于新能源充电枪领域。
根据本发明的TPE护套料，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的溶液粘度为300-500cps，硬度为80-85A。所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的重量份数为20～30份，例如：20份、22份、24份、26份、28份、30份或它们之间的任意值。优选地，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的重量份数为22份。
根据本发明的TPE护套料，所述聚丙烯的重量份数为15～22份，例如：15份、17份、19份、22份或它们之间的任意值。优选地，所述聚丙烯的重量份数为18份。
根据本发明的TPE护套料，所述增塑剂用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。所述增塑剂的重量份数为20～30份，例如：20份、22份、24份、26份、28份、30份或它们之间的任意值。优选地，所述增塑剂的重量份数为15份。所述增塑剂可以选用白油、环烷油、石蜡油中的一种或多种。
根据本发明的TPE护套料，所述乙烯丙烯共聚物的熔体流动速率在1～3g/min(190℃，2.16kg)，电阻率≥1015Ω*cm，硬度为60-64A。所述乙烯丙烯共聚物耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，具有良好的耐化学品、电绝缘性能、冲击弹性、低温性能、低密度、高填充性及耐热水性和耐水蒸气性等特性；所述乙烯丙烯共聚物具有聚乙烯和聚丙烯两者的优点，其耐高温、硬度性能优于聚乙烯，其抗冲击、耐低温性能优于聚丙烯。所述乙烯丙烯共聚物的重量份数为3～8份，例如：3份、5份、7份、8份或它们之间的任意值；优选地，所述乙烯丙烯共聚物的重量份数为6份。
根据本发明的TPE护套料，所述抗开裂剂为自制抗开裂剂，所述抗开裂剂的重量份数为3～8份，例如：3份、5份、7份、8份或它们之间的任意值。所述抗开裂剂由如下重量份数的原料组成：端基功能化超支化聚苯醚，60～80份，例如60份、65份、70份、75份、80份以及它们之间的任意值；端羟基聚硅氧烷，20～40份，例如：20份、25份、30份、35份、40份或它们之间的任意值；硅烷偶联剂，3～5份，例如：3份、4份、5份或它们之间的任意值。
根据本发明的TPE护套料，所述端基功能化超支化聚苯醚的分子量在2000～3000之间；所述端羟基聚硅氧烷的分子量在2000～3000之间。
所述端基功能化超支化聚苯醚的结构式如下：
Figure BDA0003543684260000041
其中，R1选自C1-C10次烷基或C1-C18次芳香基；X选自氢原子、卤素原子或羟基；Y1和Y2独立地选自氧原子、亚烯丙基、亚环氧基、亚磺酸基中的一种；5≤n≤8；5≤m≤8。
所述端基功能化超支化聚苯醚的典型结构请参照图1。
所述端羟基聚硅氧烷包括如下合成原料：
Figure BDA0003543684260000042
以及，HO-R3-OH；其中，R2选自氢原子、卤素、羟基、烷基、硅烷基、烷氧基、酰基或酯基中的任一种，R3选自C1-C8亚烷基，所述R3中可含有醚键、酯键。
所述端羟基聚硅氧烷的典型结构请参照图2。
根据本发明的TPE护套料，所述硅烷偶联剂选自3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2,3-环氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷(A172)中的一种或多种。
本发明的所述充电电缆用TPE护套料还包括以下重量份数的原料：阻燃剂，27～42份；成炭剂，2～5份；润滑剂，0.2～1份；光稳定剂，0.2～1份；抗氧化剂，0.2～1份。
根据本发明的TPE护套料，所述阻燃剂选自磷系、氮系以及无机阻燃剂中的一种或多种。其中，磷系阻燃剂是一种阻燃性能良好的阻燃剂，其具有不产生腐蚀性气体、效果持久、毒性低等优点，磷系阻燃剂包括磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯、红磷阻燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。氮系阻燃剂是一种无卤环保型阻燃剂，其具有使用经济、高效、优异的电性能和机械性能、不变色、低烟、低腐蚀性等优点，氮系阻燃剂与各种卤系衍生物、金属氧化物、某些有机磷酸或碱金属、碱土金属盐一起使用，阻燃非常有效。无机阻燃剂主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝,硅系等阻燃体系，无机阻燃剂具有环保、便宜等优点；其中，氢氧化铝是集阻燃、抑烟、填充三大功能于一身的阻燃剂，无毒、无腐蚀、稳定性好、高温下不产生有毒气体，且价格低廉，来源广泛；氢氧化镁在340℃～490℃之间分解。热稳定性好，具有良好的阻燃及消烟效果，特别适宜于加工温度较高的聚烯烃塑料。
根据本发明的TPE护套料，所述阻燃剂包括以下重量份数的组分：磷系阻燃剂，7～12份；氮系阻燃剂，10～15份；无机阻燃剂，10～15份；多种阻燃剂复合使用、性能相互补充，其阻燃性能比单独使用效果要好。在一实施例中，所述磷系阻燃剂选用二乙基次磷酸铝(ADP)，所述二乙基次磷酸铝的重量份数可以为7份、9份、11份、12份以及它们之间的任一数值，优选地，所述二乙基次磷酸铝的重量份数为12份；所述氮系阻燃剂选用三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)，所述三聚氰胺氰尿酸盐的重量份数可以为10份、12份、14份、15份以及它们之间的任意数值，优选地，所述三聚氰胺氰尿酸盐的重量份数为10份；所述无机阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸钙中的一种或多种；所述无机阻燃剂的重量份数可以为10份、12份、14份、15份以及它们之间的任意数值，优选地，所述无机阻燃剂的重量份数为12份。
作为优选，所述充电电缆用TPE护套料还包括成炭剂，所述成炭剂具有添加量少，成炭阻燃效率高，燃烧时无有害化合物产生，减少传统阻燃剂烟密度问题，阻燃制品光泽度好，分散流动性好，无白点，同时可以降低阻燃剂用量；所述成炭剂为季戊四醇磷酸酯，蒙脱土，硅酸盐，酚醛树脂的一种或多种；所述成炭剂的重量份数可以为2份、3份、4份、5份以及它们之间的任意数值；优选地，所述成炭剂的重量份数为3份。
根据本发明的TPE护套料，所述润滑剂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、硅酮中一种或多种的组合。所述润滑剂的重量份数可以为0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份或它们之间的任意值，优选地，所述润滑剂的重量份数为0.5份。
根据本发明的TPE护套料，所述光稳定剂和所述抗氧化剂用以抑制或降低所述护套料的热氧化、光氧化反应速度，显著地提高了所述护套料的耐热、耐光性能，有效地阻止或延迟了所述护套料的光老化的过程，从而达到延长所述护套料使用寿命的目的。本发明对所述光稳定剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的光稳定剂即可，可以采用熟知的方法制备或是市售购买即可。作为优选，所述光稳定剂为氧化锌，二氧化钛，二苯甲酮，水杨酸，苯并***中一种或多种。所述光稳定剂的重量份数可以为0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份或它们之间的任一数值，优选地，所述光稳定剂的重量份数为0.3份。
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。所述抗氧化剂的重量份数可以为0.2份、、0.4份、0.6份、0.8份、1份或它们之间的任一数值，优选地，所述抗氧化剂的重量份数为0.5份。
根据本发明的TPE护套料，其制备步骤如下：
S1.将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、增塑剂、抗开裂剂加入到密炼机进行密炼，之后破碎，得破碎料。
S2.将S1中得到的破碎料通过双螺杆挤出机造粒，得到粒子；
S3.将S2中得到的粒子干燥处理，得到所述耐开裂充电电缆用TPE护套料。
作为本发明进一步优选的实施方式，其制备步骤具体如下：
S1.按对应重量份数称料，将称好的氢化苯乙烯-丁二烯共聚物、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、增塑剂、抗开裂剂、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺尿酸盐、氢氧化铝、成炭剂、润滑剂、光稳定剂、抗氧剂加入到密炼机熔化混合均匀，之后破碎，得破碎料。
S2.将上述所得破碎料通过长径比为(35-40)：1的双螺杆挤出机在170℃-190℃之间挤出造粒，得到粒子。
S3.将S2中得到的粒子在80℃-90℃之间进行干燥处理得到所述耐开裂的充电电缆用TPE护套料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，构成本发明的一部分的说明书附图仅用来提供对本申请的进一步理解，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的端基功能化超支化聚苯醚的典型结构示意图：
图2为本发明的端羟基聚硅氧烷的典型结构示意图。
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“主要由…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”、“重量份数”、“质量份”或“质量份数”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。
下面结合具体实施例对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1
配方如下：
Figure BDA0003543684260000081
制备步骤如下：
(1)将端羟基聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
实施例2
配方如下：
Figure BDA0003543684260000082
Figure BDA0003543684260000091
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将阻燃剂、聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
实施例3
配方如下：
Figure BDA0003543684260000092
Figure BDA0003543684260000101
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝(ADP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、氢氧化铝先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
实施例4
配方如下：
Figure BDA0003543684260000102
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
实施例5
配方如下：
Figure BDA0003543684260000111
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
实施例6
配方如下：
Figure BDA0003543684260000121
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
实施例7
配方如下：
Figure BDA0003543684260000131
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH560先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将石蜡油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的石蜡油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在160℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为35：1，造粒温度为170℃。
实施例8
配方如下：
Figure BDA0003543684260000132
Figure BDA0003543684260000141
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将磷酸二甲苯酯、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化镁、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
实施例9
配方如下：
Figure BDA0003543684260000142
Figure BDA0003543684260000151
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、硅酸盐、石蜡、抗氧剂TH-412S以及二氧化钛先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
实施例10
配方如下：
Figure BDA0003543684260000152
Figure BDA0003543684260000161
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在160℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为40：1，造粒温度为190℃。
对比例1
配方如下：
Figure BDA0003543684260000162
制备步骤如下：
(1)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
对比例2
配方如下：
Figure BDA0003543684260000171
制备步骤如下：
(1)将端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
对比例3
配方如下：
Figure BDA0003543684260000181
制备步骤如下：
(1)将端羟基功能化超支化聚苯醚和KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
对比例4
配方如下：
Figure BDA0003543684260000191
制备步骤如下：
(1)将端羟基功能化超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
对比例5
配方如下：
Figure BDA0003543684260000192
Figure BDA0003543684260000201
制备步骤如下：
(1)将端羟基功能化超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
对比例6
配方如下：
Figure BDA0003543684260000202
Figure BDA0003543684260000211
制备步骤如下：
(1)将端羟基功能化超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
对比例7
配方如下：
Figure BDA0003543684260000212
Figure BDA0003543684260000221
制备步骤如下：
(1)将端羟基功能化超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
对比例8
配方如下：
Figure BDA0003543684260000222
制备步骤如下：
(1)将端羟基功能化超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
对比例9
配方如下：
Figure BDA0003543684260000231
制备步骤如下：
(1)将端羟基功能化超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
对比例10
配方如下：
Figure BDA0003543684260000241
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将阻燃剂、聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
对比例11
配方如下：
Figure BDA0003543684260000242
Figure BDA0003543684260000251
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝(ADP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、氢氧化铝先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
对比例12
配方如下：
Figure BDA0003543684260000252
Figure BDA0003543684260000261
制备步骤如下：
(1)将端羟基超支化聚苯醚和端羟基二甲基硅氧烷以及KH550先机械搅拌共混5min，之后机械研磨成粉末，得到抗开裂剂，备用。
(2)将白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(1)中得到的抗开裂剂混合均匀，放置4-8h；随后将二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、蒙脱土、硬脂酸钙、抗氧剂1035以及氧化锌先加入加压式密炼机中进行混合，之后将聚丙烯以及混合均匀的白油、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和抗开裂剂加入至密炼机当中混合均化，待物料全部融化，密炼机温度在170℃左右，将物料倒出进行切块破碎，之后用双螺杆挤出机进一步造粒均化，所使用双螺杆的长径比为38：1，造粒温度为180℃。
性能测试
为验证本发明产品性能，对上述实施例和对比例所制得的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；
其中，实施例1-8和对比例1中的TPE护套料的测试结果参见下表。
Figure BDA0003543684260000262
Figure BDA0003543684260000271
Figure BDA0003543684260000281
需要说明的是，热冲击110℃，130℃和150℃三个温度其中任意一个温度开裂视为不合格，三个温度均无开裂视为合格。
根据测试结果，由实施例5与对比例1可以看出，所述抗开裂剂可以极大地提升TPE护套料的抗开裂性能，由实施例5和对比例2、对比例3以及对比例4可以看出，所述端基功能化超支化聚苯醚可以大幅度地提高TPE护套料的机械性能，所述端羟基聚硅氧烷可以大幅度提高TPE护套料的韧性以及抗冲击性，其中，所述端基功能化超支化聚苯醚、所述端羟基聚硅氧烷和硅烷偶联剂三者协同作用，获得高韧性、高抗冲击性以及抗开裂性能强的TPE护套料；由实施例1、实施例2、实施例3和对比例10、对比例11可以得出，本发明的充电电缆用TPE护套料中阻燃剂的重量份数占比过大会对TPE护套料的机械性能有较大影响；由实施例5和对比例12可以得出，本发明的充电电缆用TPE护套料中成炭剂、润滑剂、光稳定剂以及抗氧化剂的重量份数占比过大对TPE护套料的机械性能有较大影响。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种充电电缆用TPE护套料，其特征在于，其包括如下重量份的原料：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，20～30份；
聚丙烯，15～22份；
增塑剂，20～30份；
乙烯丙烯共聚物，3～8份；
抗开裂剂，3～8份；
其中，所述抗开裂剂由如下重量份的原料制得：
端基功能化超支化聚苯醚，60～80份；
端羟基聚硅氧烷，20～40份；
硅烷偶联剂，3～5份。
2.如权利要求1所述的充电电缆用TPE护套料，其特征在于，所述充电电缆用TPE护套料还包括重量份数为27～42份的阻燃剂。
3.如权利要求2所述的充电电缆用TPE护套料，其特征在于，所述阻燃剂包括如下重量份数的组分；磷系阻燃剂，7～12份；氮系阻燃剂，10～15份；无机阻燃剂，10～15份。
4.如权利要求3所述的充电电缆用TPE护套料，其特征在于，所述充电电缆用TPE护套料还包括重量份数为2～5份的成炭剂。
5.如权利要求3所述的充电电缆用TPE护套料，其特征在于，所述充电电缆用TPE护套料还包括如下重量份数的原料：润滑剂，0.2～1份；和/或，抗氧化剂，0.2～1份；和/或，光稳定剂，0.2～1份。
6.如权利要求1所述的充电电缆用TPE护套料，其特征在于，所述端基功能化超支化聚苯醚的分子量在2000～3000之间；和/或，所述端羟基聚硅氧烷的分子量在2000～3000之间。
7.如权利要求6所述的充电电缆用TPE护套料，其特征在于，所述端基功能化超支化聚苯醚的结构式如下：
Figure FDA0003543684250000021
其中，R1选自C1-C10次烷基或C1-C18次芳香基；X选自氢原子、卤素原子或羟基；Y1和Y2独立地选自氧原子、亚烯丙基、亚环氧基、亚磺酸基中的一种；5≤n≤8；5≤m≤8。
8.如权利要求1至7任一所述的充电电缆用TPE护套料，其特征在于，所述端羟基聚硅氧烷的合成原料包括：
Figure FDA0003543684250000022
以及，HO-R3-OH；
其中，所述R2选自氢原子、卤素、羟基、烷基、硅烷基、烷氧基、酰基或酯基中的任一种，R3选自C1-C10亚烷基、亚烷氧基。
9.权利要求1所述的充电电缆用TPE护套料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
S1.将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、增塑剂、抗开裂剂加入到密炼机进行密炼，之后破碎，得破碎料；
S2.将S1中得到的破碎料通过双螺杆挤出机造粒，得到粒子；
S3.将S2中得到的粒子干燥处理，得到所述充电电缆用TPE护套料。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，S1中的密炼温度为160℃～180℃；S2中所述双螺杆挤出机的螺杆的长径比为(35-40)：1,所述双螺杆挤出机的造粒温度为170℃～190℃。
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