技術領域：
本發明涉及一種電纜材料，具體涉及一種電動汽車充電樁電纜材料及制備方法。
背景技術：
：熱塑性彈性體，即TPE，既具有熱塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡膠的物理性能，可謂是塑料和橡膠優點的優勢組合。熱塑性彈性體正在大肆占領原本只屬于硫化橡膠的領地。近十余年來，電子電器、通訊與汽車行業的快速發展帶動了熱塑性彈性體市的高速發展。熱塑性彈性體（TPE）具有硫化橡膠的物理機械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能。由于不需經過熱硫化，使用通用的塑料加工設備即可完成產品生產。由于充電樁電纜負載電流較大，導體容易發熱，同時充電樁電纜長期暴露于外界環境，存在遇明火而燃燒的風險。所以需要充電樁電纜的絕緣材料具有一定的阻燃性。復雜的外界環境需要電纜需要更好的耐候性，以及在應用時難免存在電纜曲繞的情況，所以相應的電纜應有較好的耐曲繞性能。而且導體通過高電流產生的熱量容易引起電纜絕緣材料發熱和老化，因此，充電樁用電纜對耐熱氧老化性、耐候性、耐曲繞和阻燃等方面有較高要求。CN103554814公開了一種耐高溫性能好的TPE材料，它由下列重量份的各組分制成：氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物80-100份、氫化環烷油80-100份、聚丙烯15-20份、丙烯-乙烯無規共聚物15-20份、碳酸鈣100-120份、硬脂酸鈣0.5-1份、2-叔丁基-4,6-二甲基苯酚0.1-0.2份、2,4,6-三叔丁基苯酚0.4-0.8份。該TPE材料耐熱性能好，壓縮形變、彈性恢復等物性不會因溫度過高而顯著下降，然而其阻燃性能較差。CN201410390759公開了一種電動汽車充電樁電纜用的改性TPE混合材料及其制備方法，該TPE混合材料按重量份包括如下組分：熱塑性彈性體50～70份，增強劑10～20份，阻燃劑25～55份，潤滑劑0.2～0.5份，偶聯劑0.1～0.3份，抗氧劑0.1～0.3份，該材料因阻燃劑添加量較大而強度較低，并且耐油性、耐熱性和耐刮性較差，限制了其在電動汽車充電樁電纜上的應用。電動汽車充電樁電纜材料因其使用環境的特殊性不可避免要使用阻燃劑，我國已經成為阻燃劑生產大國，在很多領域鹵系阻燃物仍然是主導，雖然含鹵阻燃材料具有優越的阻燃性，但它們在燃燒時產生較多的煙霧和有毒的、有腐蝕性的氣體(鹵化氫)。這些有毒氣體對人體呼吸道和其它器官有嚴重危害，阻礙救災工作的進行，并且它們的擴散速度遠大于火焰的擴散速度，是火災中最危險的因素。處于環保的考慮，這些年，磷系阻燃劑逐漸替代鹵系阻燃物，但磷系阻燃劑仍存在一些缺點，如耐熱性差、揮發性大、相容性不理想，而且在燃燒時有滴落物產生等。氮系阻燃劑涉及三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰胺甲醇縮合物、聚酰胺、聚酰亞胺、胍鹽、胍縮合物等，并以三聚氰胺和三聚氰胺氰脲酸酯為主體。目前，總的來說，氮系阻燃劑的阻燃性能不是很好，需要與其它阻燃劑復合使用。三氧化二銻因為使用量低、協同效果好在阻燃協效劑中被廣泛應用，但三氧化二銻的工藝具有特殊性，不可避免的引入鎘等重金屬，對環境有不良影響，所以，開發環保、綜合性能更好的阻燃協效劑也是未來的熱點。技術實現要素：本發明的電動汽車充電樁專用電纜材料，具有阻燃性能好、阻燃劑添加量低、耐熱、阻燃劑低毒環保且廉價易得、低煙性、機械性能好等優點。一種電動汽車充電樁用電纜材料，該材料成分按重量份計算，原料包括：SEBS：20份，丁腈橡膠：10份，TPU熱塑性彈性體：15份，高密度聚乙烯：15份，均苯聚酰亞胺：15份，低水合硼酸鋅：10-15份，相容劑：4份，DMDPB：2-3份，其中：（1）所述相容劑為馬來酸酐接枝SEBS和馬來酸酐接枝PE的混合物，其中所述馬來酸酐接枝SEBS與馬來酸酐接枝PE的重量比為1:2；（2）所述苯乙烯系彈性體為星型結構的含有苯乙烯結構單位的各類嵌段共聚物，并且所述苯乙烯系彈性體中含有的苯乙烯與丁二烯的重量比為3:1。優選地，所述低水合硼酸鋅為2ZnO·3B2O3·5H2O。優選地，所述的2ZnO·3B2O3·5H2O的粒徑≦2μm。優選地，所述的2ZnO·3B2O3·5H2O的粒徑為75nm。優選地，所述丁腈橡膠為氫化度大于99%的丁腈橡膠。優選地，所述TPU熱塑性彈性體為聚酯型TPU。優選地，材料中還包括0.1-1份的抗氧劑。優選地，所述抗氧劑是抗氧劑1010與抗氧劑168的混合物，其中抗氧劑1010與抗氧劑168的重量比為1:2。制備所述電動汽車充電樁用電纜材料的方法，包括如下步驟：（1）稱料：按照組成準確稱取各種物料備用；（2）向高速混合機中加入所述SEBS、丁腈橡膠，TPU熱塑性彈性體，高密度聚乙烯，均苯聚酰亞胺，在80℃下以900轉/分鐘的轉速攪拌5分鐘，再加入低水合硼酸鋅，相容劑，DMDPB，在100℃下以1000轉/分混合的條件下得到混合物料；（3）將步驟2中得到的混合物料放入到雙螺桿擠出機中進行熔融捏合并擠出，擠出溫度為220℃，螺桿轉速為550rpm；再對擠出機模頭擠出的熔融輸出物進行水冷卻，制成粒料后包裝即完成。具體實施方式下面結合實施例對本發明作進一步說明，本發明的方式包括但不僅限于以下實施例。實施例1，本實施例的電動汽車充電樁用電纜材料的組成及重量份配比如下：SEBS：20份，丁腈橡膠：10份，TPU熱塑性彈性體：15份，高密度聚乙烯：15份，均苯聚酰亞胺：15份，2ZnO·3B2O3·5H2O(粒徑，75nm)：10份，相容劑：4份，DMDPB：1份，抗氧劑：0.2份，其中：（1）所述相容劑為馬來酸酐接枝SEBS和馬來酸酐接枝PE的混合物，其中所述馬來酸酐接枝SEBS與馬來酸酐接枝PE的重量比為1:2；（2）所述抗氧劑為是抗氧劑1010與抗氧劑168的混合物，其中抗氧劑1010與抗氧劑168的重量比為1:2。（3）所述苯乙烯系彈性體（SEBS）為星型結構的含有苯乙烯結構單位的各類嵌段共聚物，并且所述苯乙烯系彈性體中含有的苯乙烯與丁二烯的重量比為3:1。（4）所述丁腈橡膠為氫化度大于99%的丁腈橡膠，所述TPU熱塑性彈性體為聚酯型TPU。采用上述材料制備電動汽車充電樁用電纜材料的方法，包括如下步驟：（1）稱料：按照組成準確稱取各種物料備用；（2）向高速混合機中加入所述SEBS、丁腈橡膠，TPU熱塑性彈性體，高密度聚乙烯，均苯聚酰亞胺，在80℃下以900轉/分鐘的轉速攪拌5分鐘，再加入低水合硼酸鋅，相容劑，DMDPB，抗氧劑，在100℃下以1000轉/分混合的條件下得到混合物料；（3）將步驟2中得到的混合物料放入到雙螺桿擠出機中進行熔融捏合并擠出，擠出溫度為220℃，螺桿轉速為550rpm；再對擠出機模頭擠出的熔融輸出物進行水冷卻，制成粒料后包裝即完成。實施例2，本實施例的電動汽車充電樁用電纜材料的制備方法如實施例1，不同的是，其組成及重量份配比如下：SEBS：20份，丁腈橡膠：10份，TPU熱塑性彈性體：15份，高密度聚乙烯：15份，均苯聚酰亞胺：15份，2ZnO·3B2O3·5H2O(粒徑，75nm)：10份，相容劑：4份，DMDPB：2份，抗氧劑：0.2份。實施例3，本實施例的電動汽車充電樁用電纜材料的制備方法如實施例1，不同的是，其組成及重量份配比如下：SEBS：20份，丁腈橡膠：10份，TPU熱塑性彈性體：15份，高密度聚乙烯：15份，均苯聚酰亞胺：15份，2ZnO·3B2O3·5H2O(粒徑，75nm)：10份，相容劑：4份，DMDPB：3份，抗氧劑：0.2份。實施例4，本實施例的電動汽車充電樁用電纜材料的制備方法如實施例1，不同的是，其組成及重量份配比如下：SEBS：20份，丁腈橡膠：10份，TPU熱塑性彈性體：15份，高密度聚乙烯：15份，均苯聚酰亞胺：15份，2ZnO·3B2O3·5H2O(粒徑，75nm)：5份，相容劑：4份，DMDPB：3份，抗氧劑：0.2份。實施例5、本實施例的電動汽車充電樁用電纜材料的制備方法如實施例1，不同的是，其組成及重量份配比如下：SEBS：20份，丁腈橡膠：10份，TPU熱塑性彈性體：15份，高密度聚乙烯：15份，均苯聚酰亞胺：15份，2ZnO·3B2O3·5H2O(粒徑，75nm)：15份，相容劑：4份，DMDPB：2份，抗氧劑：0.2份。實施例6、本實施例的電動汽車充電樁用電纜材料的制備方法如實施例1，不同的是，其組成及重量份配比如下：SEBS：20份，丁腈橡膠：10份，TPU熱塑性彈性體：15份，高密度聚乙烯：15份，均苯聚酰亞胺：15份，2ZnO·3B2O3·5H2O(粒徑，75nm)：15份，相容劑：4份，DMDPB：1份，抗氧劑：0.2份。對比例1、本對比例的電動汽車充電樁用電纜材料的制備方法如實施例1，不同的是，其組成及重量份配比如下：SEBS：20份，丁腈橡膠：10份，TPU熱塑性彈性體：15份，高密度聚乙烯：15份，均苯聚酰亞胺：15份，聚氰胺氰尿酸鹽與二乙基次磷酸鹽的混合物（1:1）：40份，硅酮母粒:3份，相容劑：4份，抗氧劑：0.2份，抑煙劑：4份。（1）所述的抑煙劑為硼酸鋅。對比例2、本對比例的電動汽車充電樁用電纜材料的制備方法如實施例1，其組成及重量份配比如下：SEBS：20份，丁腈橡膠：10份，TPU熱塑性彈性體：15份，高密度聚乙烯：15份，均苯聚酰亞胺：15份，2ZnO·3B2O3·5H2O(粒徑，2μm)：10份，相容劑：4份，DMDPB：2份，抗氧劑：0.2份。對比例3、本對比例的電動汽車充電樁用電纜材料的制備方法如實施例1，其組成及重量份配比如下：SEBS：20份，丁腈橡膠：10份，TPU熱塑性彈性體：15份，高密度聚乙烯：15份，均苯聚酰亞胺：15份，2ZnO·3B2O3·5H2O(粒徑，75nm)：10份，相容劑：4份，Sb2O3：2份，抗氧劑：1份。表1、實施例1-6及對比例1-3的組成SEBS丁腈橡膠TPU高密度聚乙烯均苯聚酰胺2ZnO·3B2O3·5H2O（粒徑，75nm）相容劑DMDPB抗氧劑聚氰胺氰尿酸鹽與二乙基次磷酸鹽的混合物（1：1）2ZnO·3B2O3·5H2O（粒徑，2μm）硅酮母粒抑煙劑Sb2O3實施例1201015151510410.200000實施例2201015151510420.200000實施例3201015151510430.200000實施例420101515155430.200000實施例5201015151515420.200000實施例6201015151515410.200000對比例120101515150400.2400340對比例220101515150420.2010000對比例320101515151040100002表一部分內容的解釋：（1）表中所述相容劑為馬來酸酐接枝SEBS和馬來酸酐接枝PE的混合物，其中所述馬來酸酐接枝SEBS與馬來酸酐接枝PE的重量比為1:2；（2）表中所述抗氧劑為是抗氧劑1010與抗氧劑168的混合物，其中抗氧劑1010與抗氧劑168的重量比為1:2。（3）表中所述苯乙烯系彈性體（SEBS）為星型結構的含有苯乙烯結構單位的各類嵌段共聚物，并且所述苯乙烯系彈性體中含有的苯乙烯與丁二烯的重量比為3:1。（4）表中所述丁腈橡膠為氫化度大于99%的丁腈橡膠，所述TPU熱塑性彈性體為聚酯型TPU。（5）表中所述的抑煙劑為硼酸鋅。表2、實施例1-6及對比例1-3的各項指標及對比結果相對于最接近的對比文獻CN201510516682，本發明的有益效果是:對比文獻采用磷系阻燃劑二乙基次磷酸鹽和氮系作為復合阻燃劑，二乙基次磷酸鹽屬于小分子磷系阻燃劑，其易揮發,不僅使加工環境變差,而且易析出,污染模具，價格也比較昂貴。本發明采用低水合硼酸鋅作為阻燃劑，尤其是2ZnO·B2O3·H2O，僅需要添加更低的量就可以達到CN201510516682優選實施方式的阻燃效果。阻燃協效劑為2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷（DMDPB），與阻燃劑在一定的比例范圍內組合，可以有效降低阻燃劑的用量，對電纜材料機械性能影響非常小，而且克服了現有高效協效劑Sb2O3生煙量高的缺點。水合硼酸鋅和DMDPB不僅有阻燃作用，同時也有抑煙作用，本發明的電纜材料未添加抑煙劑，就達到了CN201510516682優選實施方式的抑煙效果。組成相對簡單，減少工藝步驟。在一定范圍內，我們對比了2ZnO·B2O3·H2O粒徑不同對抑煙效果和其他指標的影響。發現選擇粒徑小的2ZnO·B2O3·H2O抑煙效果更好。當前第1頁1 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