本发明涉及一种新能源高压线用高阻燃复合材料及其制备方法。
背景技术：
随着我国新能源汽车产销的高速发展，与汽车线束相关的高分子复合材料系列产品的需求也越来越迫切，高压线用材料根据不同客户需求选择不同的使用标准，如iso6722，gb/t1037等，性能要求如阻燃、抗撕、耐油、耐高温，高速挤出等技术特点成为该类产品开发的焦点和趋势。目前，车内高压电缆的材料主要有辐照交联聚烯烃(xlpo)和热塑性弹性体(tpe)，对比热塑性弹性体，辐照交联聚烯烃材料具有更好的抗开裂性能，也更受市场客户的认可。但因其需具备优异的柔韧性，其阻燃性能较差，一般只能过单根燃烧。
现有技术中有通过在配方中大量填充氢氧化镁或氢氧化铝作为阻燃剂的电缆料，产品具有较好的阻燃性。公开号为cn104262883a的中国专利公开了一种在室温下可交联的低烟无卤阻燃硅烷交联电缆料，该电缆料的原料配方包括聚烯烃弹性体30～50份、线性低密度聚乙烯树脂10～30份、乙烯-醋酸乙烯共聚树脂15～30份、功能化聚烯烃树脂5～15份、阻燃剂120～160份、不饱和硅烷1.2～3份、接枝引发剂0.06～0.3份、抗氧剂0.5～2份、加工助剂1.5～6份，该电缆料中添加了大量阻燃剂，使产品具有较好的阻燃性，但大量阻燃剂的添加会影响其他性能，且该电缆料的耐油性、柔软性等能满足高压电缆线使用的性能不能得到保证。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种新能源高压线用高阻燃复合材料及其制备方法。
为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种新能源高压线用高阻燃复合材料，按重量份计，所述高阻燃复合材料的原料配方包括：
其中，
所述聚乙烯树脂采用熔融指数小于等于1g/10min的双峰高密度聚乙烯和熔融指数大于等于10g/10min高密度聚乙烯的混合物；
所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛稀共聚物；
所述复合阻燃剂中必须含有十溴二苯乙烷和三氧化二锑。
优选地，所述熔融指数小于等于1g/10min的双峰高密度聚乙烯和熔融指数大于等于10g/10min的高密度聚乙烯的质量比为1：1～3。采用双峰聚乙烯和高熔融指数的高密度聚乙烯可以确保材料具有良好的耐油性能以及挤出加工性能。
更优选地，所述熔融指数小于等于1g/10min的双峰高密度聚乙烯和熔融指数大于等于10g/10min的高密度聚乙烯的质量比为1：2。
进一步地，所述聚烯烃弹性体的硬度为50～90a。优选地，所述聚烯烃弹性体由50-65a与80-90a的乙烯-辛稀共聚物复配，赋予材料良好的物理性能和优异的柔韧性。
进一步地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为va含量15～28％的乙烯-醋酸乙烯共聚物和va含量35～50％的乙烯-醋酸乙烯共聚物按质量比1：1.5～2.5组成的混合物。
进一步地，所述氯化聚乙烯为氯含量小于等于35％的氯化聚乙烯，能够赋予材料良好的相容性，加工性和阻燃性。
进一步地，所述复合阻燃剂为十溴二苯乙烷和三氧化二锑二者的混合物或所述复合阻燃剂为十溴二苯乙烷、三氧化二锑和氢氧化镁三者的混合物，所述十溴二苯乙烷和三氧化二锑的质量比为2～4：1。优选地，所述十溴二苯乙烷和三氧化二锑的质量比为3：1。
进一步地，所述耐磨阻燃协效剂为聚四氟乙烯、二氧化硅、滑石粉按质量比0.1～0.5：2～4：5～10组成的混合物。所述聚四氟乙烯为聚四氟乙烯粉末。优选地，所述聚四氟乙烯、二氧化硅、滑石粉的质量比为0.3：3：6。
进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂dltp、抗氧剂1035及抗氧剂1024的多种混合物，所述抗氧剂中必须含有抗氧剂1035和抗氧剂1024。
进一步地，所述润滑剂为硅氧烷母粒、硬脂酸盐、聚乙烯蜡的混合物。
进一步地，所述交联敏化剂为taic，如选用taic粉末，有效含量大于等于70％。
本发明配方的原料，选择poe和eva共混，且不同硬度poe与不同va含量eva混搭，形成彼此之间的桥梁，满足材料的物理机械性能和柔韧性。
本发明中，全部所述的原料均可以通过商购和/或采取已知的手段来制备得到，没有加以特别说明时，均满足标准化工产品要求。
本发明采取的又一技术方案是：一种上述新能源高压线用高阻燃复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将聚乙烯树脂、聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯、复合阻燃剂、耐磨阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂、交联敏化剂按配方加入捏合机中搅拌均匀，然后将混合物经双螺杆或密炼机混炼挤出造粒，制得高阻燃复合材料，其中，双螺杆挤出工艺：进料段、熔融段、模头温度依次为120℃～130℃、150℃～165℃、165℃～175℃，密炼温度150℃～160℃。
本发明采取的又另一技术方案是：上述的高阻燃复合材料在新能源高压线上的应用。
由以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明通过改进配方，如采用双峰聚乙烯和高熔融指数高密度聚乙烯的混合物作为聚乙烯树脂、氯化聚乙烯作为改性剂，添加聚烯烃弹性体和乙烯-醋酸乙烯共聚物，同时辅助添加复合阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂等物质，使得本发明复合材料具有更优良的阻燃性能，可通过ul94v0等级燃烧，同时保留了汽车高压线料的柔软性、耐高温性、耐油性、阻燃性等特点，且挤出工艺性能优异。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
以下实施例中采用的原料均为商购获得的标准工业品。
实施例1
本实施例提供一种新能源高压线用高阻燃复合材料，采用的原料及用量参见表1，其中：
聚乙烯树脂：由熔融指数为0.3g/10min的双峰高密度聚乙烯(来源于北欧化工，牌号为fb2230)和熔融指数为12g/10min的高密度聚乙烯(来源于石化公司，牌号为2909)按质量比1：3组成。
聚烯烃弹性体：由硬度65a的乙烯-辛稀共聚物和硬度87a的乙烯-辛稀共聚物按质量比1：1组成。
乙烯-醋酸乙烯共聚物：由va含量18％的eva和va含量40％的eva按质量比1：2组成。
氯化聚乙烯：采用氯含量30％的氯化聚乙烯。
复合阻燃剂：由十溴二苯乙烷和三氧化二锑按质量比为3：1组成。
耐磨阻燃协效剂：由聚四氟乙烯粉末、二氧化硅、滑石粉按质量比为0.1：4：9组成。
抗氧剂：由抗氧剂1035、抗氧剂1024按质量比4：1组成。
润滑剂：由硅氧烷母粒(来源于佳华公司，牌号为300)、硬脂酸镁、聚乙烯蜡按质量比2：1：0.5组成。
交联敏化剂：选用taic粉末，有效含量70％。
高阻燃复合材料的制备方法如下：将聚乙烯树脂、聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯、复合阻燃剂、耐磨阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂、交联敏化剂按配方加入捏合机中搅拌均匀，然后将混合物经双螺杆挤出造粒，制得高阻燃复合材料，其中，挤出工艺：进料段、熔融段、模头温度依次为120℃～130℃、150℃～165℃、165℃～175℃。
实施例2
本实施例提供一种新能源高压线用高阻燃复合材料，采用的原料及用量参见表1，下列之外的原料均与实施例1相同。
聚乙烯树脂：由熔融指数为0.3g/10min的双峰高密度聚乙烯和熔融指数为20g/10min的高密度聚乙烯按质量比1：2组成。
聚烯烃弹性体：由硬度60a的乙烯-辛稀共聚物和硬度82a的乙烯-辛稀共聚物按质量比5：3组成。
乙烯-醋酸乙烯共聚物：由va含量28％的eva和va含量40％的eva按质量比1：2.5组成。
氯化聚乙烯：采用氯含量25％的氯化聚乙烯。
复合阻燃剂：由十溴二苯乙烷、三氧化二锑和氢氧化镁按质量比为3：1：1组成。
抗氧剂：由抗氧剂1035、抗氧剂1024、抗氧剂168按质量比2：1：1组成。
高阻燃复合材料的制备过程同实施例1。
实施例3
本实施例提供一种新能源高压线用高阻燃复合材料，采用的原料及用量参见表1，下列之外的原料均与实施例2相同。
乙烯-醋酸乙烯共聚物：由va含量28％的eva和va含量50％的eva按质量比1：2组成。
氯化聚乙烯：采用氯含量35％的氯化聚乙烯。
耐磨阻燃协效剂：由聚四氟乙烯粉末、二氧化硅、滑石粉按质量比为0.2：2.5：6组成。
抗氧剂：由抗氧剂1035、抗氧剂1024、抗氧剂1010、抗氧剂dltp按质量比2：1：1：0.5组成。
高阻燃复合材料的制备过程同实施例2。
实施例4
本实施例提供一种新能源高压线用高阻燃复合材料，采用的原料及用量参见表1，下列之外的原料均与实施例2相同。
聚乙烯树脂：由熔融指数为0.8g/10min的双峰高密度聚乙烯和熔融指数为15g/10min的高密度聚乙烯按质量比1：3组成。
高阻燃复合材料的制备过程同实施例2。
对比例1
本对比例提供一种复合材料，采用的原料及用量参见表1，下列之外的原料均与实施例2相同。
阻燃剂采用氢氧化镁。
本对比的复合材料的制备过程同实施例2。
对比例2
本对比例提供一种复合材料，采用的原料及用量参见表1，下列之外的原料均与实施例2相同。
聚乙烯树脂：采用熔融指数2g/10min的线性低密度聚乙烯。
不加氯化聚乙烯。
本对比的复合材料的制备过程同实施例1。
表1实施例1～4及对比例1～2的原料组成(份数)
将实施例1～4及对比例1～2的复合材料按标准制样，并对各项性能进行检测，结果参见表2。为便于比较，还在表2中列出了该材料企业标准所规定的指标值。
表2实施例1～4及对比例1～2的复合材料的性能
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围。