本发明涉及阻燃材料领域，具体涉及一种新能源汽车用无卤阻燃高弹性聚烯烃电缆料的制备工艺。
背景技术：
无卤阻燃聚烯烃电缆料是一种满足rohs指令和reach法规的电缆料，以聚烯烃为基料，加入阻燃剂、抗氧剂、改性剂及其他助剂经混合塑化造粒而成。耐温等级为90℃。广泛应用于电力电缆、通讯电缆、控制电缆、光缆、地铁电缆绝缘或护套、电子线、汽车线等，尤其是广泛应用于新能源汽车领域。
一般的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料中阻燃剂或填充的比例较高，且树脂中相对pe或者eva含量较高。因此做成的电缆料耐温等级一般比较低，做成电缆长期使用在汽车中，易发生开裂现象，而且材料整体偏硬，导致电缆弯曲半径较大，在小范围内布线非常困难，而且材料耐热性差，长期承受高温后，易导致材料加速老化，寿命降低。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种阻燃性能好的新能源汽车用无卤阻燃高弹性聚烯烃电缆料的制备工艺。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种新能源汽车用无卤阻燃高弹性聚烯烃电缆料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：将evm15-30份、pop10-20份、三元乙丙橡胶5-15份、poe接枝马来酸甘相容剂5-8份，先用双螺杆挤出机进行预混改性，而后造粒成为混合体备用，总分数：35-72份，双螺杆转速为350转左右；
步骤二：将水菱镁粉体30-40份倒入高混机，并加入水菱镁粉体2％含量的表面处理剂进行混合，以转速800～1200转进行混合；
步骤三：将步骤一混合后的粒子、步骤二中的粉体、硼酸锌5-8份、抗氧剂0.5-1.5份、交联剂0.5-1.5份倒入高混机，以转速1000～1500转进行高速混合；
步骤四：将步骤三混合后的半成品，按配方比例倒入密炼机进行高温融合，待密炼温度达到140度，材料完全熔融成一个材料团后，翻料到锥双内；
步骤五：由锥双将材料团推入双螺杆挤出机进行进一步混合分散，双螺杆转速为200～300转，双螺杆挤出温度为100～120度，待双螺杆出料后，将再次混合的材料推入单螺杆挤出机进行造粒；
步骤六：材料进入到单螺杆挤出机后进行成型造粒，单螺杆挤出机温度100～120度，挤出速度根据双螺杆挤出速度进行调节，材料通过单螺杆前端蜂巢板后切粒；
步骤七：材料切粒后通过管道，被旋风分离器吹至振动筛冷却、筛选，选取3-5mm长的粒子为合格品收入铝塑复合袋包装。
进一步的，所述表面处理剂为二乙基硅烷、氨基硅烷、或二乙基硅烷与氨基硅烷的混合物。
进一步的，所述交联剂为taic、tmptma、或taic与tmptma的混合物。
与现有技术相比，本发明新能源汽车用无卤阻燃高弹性聚烯烃电缆料的制备工艺的有益效果是：通过evm、pop、三元乙丙橡胶及相容剂四种树脂混合作为基料，该组合具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质、弹性优异等性能，并且通过对树脂进行交联，材料耐热温度被提高，永久变形减小，拉伸强度、屈服强度等主要力学性能都有很大程度的提高。大大提高电缆的耐温等级，并且可长期使用，持续长期在极限额定温度使用可达3000h不开裂，而且该材料具有优异的柔韧性、弹性，做成电缆后，电缆弯曲半径较小，易于在小空间布线，电缆内应力小，不易导致开裂情况。另外本发明水菱镁阻燃剂与表面处理剂混合物和硼酸锌进行组合阻燃，水菱镁在220℃时开始分解释放出水,发生吸热反应并吸收约1000j/g的热量，水菱镁的高吸热性有效的降低材料表面的温度，避免材料快速降解，同时水菱镁在燃烧过程中会聚集到材料表面，行程稳定的水泥状硬壳层，该硬壳可以阻断氧气供应，并阻止燃烧过程进一步蔓延；另外采用磷氮系阻燃剂作为辅助阻燃作用，大大提高了阻燃效果。
通过水菱镁和表面处理剂(二乙基硅烷或氨基硅烷或两者混合物)进行混合处理，可以提高水菱镁和聚合物的结合度，以至于可以提高材料整理的物理性能15％以上，另外该方法可以使水菱镁分散的更均匀，分散均匀可以提高氧指数20～50％；
由于不同的树脂的流动性不一样，如果不提前进行混合改性，会因多种树脂流动性不一致而导致后续加工困难，通过先将evm、三元乙丙橡胶、pop、相容剂四种树脂混合改性，可以先将不同树脂的流动性进行统一，使树脂流动起来更均匀，混合粉体时，使各组分更均匀，材料阻燃、物理性能等更均匀稳定；
将所有原材料用高混机再次进行混合，也可以帮帮助材料所有组分分散更均匀，进而达到提高物理性能、材料阻燃性的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
一种新能源汽车用无卤阻燃高弹性聚烯烃电缆料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：将evm(乙烯醋酸乙烯橡胶)15份、pop(乙烯基聚合物接枝聚醚多元醇)13份、三元乙丙橡胶15份、poe接枝马来酸甘相容剂8份，先用双螺杆挤出机进行预混改性，而后造粒成为混合体备用，总分数：51份，双螺杆转速为350转左右；
步骤二：将水菱镁粉体40份倒入高混机，并加入水菱镁粉体2％含量的表面处理剂进行混合，以转速800～1200转进行混合；
步骤三：将步骤一混合后的粒子、步骤二中的粉体、硼酸锌8份、抗氧剂0.5份、交联剂0.5份倒入高混机，以转速1000～1500转进行高速混合；
步骤四：将步骤三混合后的半成品，按配方比例倒入密炼机进行高温融合，待密炼温度达到140度，材料完全熔融成一个材料团后，翻料到锥双内；
步骤五：由锥双将材料团推入双螺杆挤出机进行进一步混合分散，双螺杆转速为200～300转，双螺杆挤出温度为100～120度，待双螺杆出料后，将再次混合的材料推入单螺杆挤出机进行造粒；
步骤六：材料进入到单螺杆挤出机后进行成型造粒，单螺杆挤出机温度100～120度，挤出速度根据双螺杆挤出速度进行调节，材料通过单螺杆前端蜂巢板后切粒；
步骤七：材料切粒后通过管道，被旋风分离器吹至振动筛冷却、筛选，选取3-5mm长的粒子为合格品收入铝塑复合袋包装。
实施例2
一种新能源汽车用无卤阻燃高弹性聚烯烃电缆料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：将evm20份、pop20份、三元乙丙橡胶10份、poe接枝马来酸甘相容剂5份，先用双螺杆挤出机进行预混改性，而后造粒成为混合体备用，总分数：55份，双螺杆转速为350转左右；
步骤二：将水菱镁粉体35份倒入高混机，并加入水菱镁粉体2％含量的表面处理剂进行混合，以转速800～1200转进行混合；
步骤三：将步骤一混合后的粒子、步骤二中的粉体、硼酸锌7份、抗氧剂1.5份、交联剂1.5份倒入高混机，以转速1000～1500转进行高速混合；
步骤四：将步骤三混合后的半成品，按配方比例倒入密炼机进行高温融合，待密炼温度达到140度，材料完全熔融成一个材料团后，翻料到锥双内；
步骤五：由锥双将材料团推入双螺杆挤出机进行进一步混合分散，双螺杆转速为200～300转，双螺杆挤出温度为100～120度，待双螺杆出料后，将再次混合的材料推入单螺杆挤出机进行造粒；
步骤六：材料进入到单螺杆挤出机后进行成型造粒，单螺杆挤出机温度100～120度，挤出速度根据双螺杆挤出速度进行调节，材料通过单螺杆前端蜂巢板后切粒；
步骤七：材料切粒后通过管道，被旋风分离器吹至振动筛冷却、筛选，选取3-5mm长的粒子为合格品收入铝塑复合袋包装。
实施例3
一种新能源汽车用无卤阻燃高弹性聚烯烃电缆料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：将evm30份、pop10份、三元乙丙橡胶15份、poe接枝马来酸甘相容剂8份，先用双螺杆挤出机进行预混改性，而后造粒成为混合体备用，总分数：53份，双螺杆转速为350转左右；
步骤二：将水菱镁粉体30份倒入高混机，并加入水菱镁粉体2％含量的表面处理剂进行混合，以转速800～1200转进行混合；
步骤三：将步骤一混合后的粒子、步骤二中的粉体、硼酸锌5份、抗氧剂1份、交联剂1份倒入高混机，以转速1000～1500转进行高速混合；
步骤四：将步骤三混合后的半成品，按配方比例倒入密炼机进行高温融合，待密炼温度达到140度，材料完全熔融成一个材料团后，翻料到锥双内；
步骤五：由锥双将材料团推入双螺杆挤出机进行进一步混合分散，双螺杆转速为200～300转，双螺杆挤出温度为100～120度，待双螺杆出料后，将再次混合的材料推入单螺杆挤出机进行造粒；
步骤六：材料进入到单螺杆挤出机后进行成型造粒，单螺杆挤出机温度100～120度，挤出速度根据双螺杆挤出速度进行调节，材料通过单螺杆前端蜂巢板后切粒；
步骤七：材料切粒后通过管道，被旋风分离器吹至振动筛冷却、筛选，选取3-5mm长的粒子为合格品收入铝塑复合袋包装。
实施例4
一种新能源汽车用无卤阻燃高弹性聚烯烃电缆料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：将evm24份、pop18份、三元乙丙橡胶5份、poe接枝马来酸甘相容剂6份，先用双螺杆挤出机进行预混改性，而后造粒成为混合体备用，总分数：53份，双螺杆转速为350转左右；
步骤二：将水菱镁粉体38份倒入高混机，并加入水菱镁粉体2％含量的表面处理剂进行混合，以转速800～1200转进行混合；
步骤三：将步骤一混合后的粒子、步骤二中的粉体、硼酸锌6份、抗氧剂1.5份、交联剂1.5份倒入高混机，以转速1000～1500转进行高速混合；
步骤四：将步骤三混合后的半成品，按配方比例倒入密炼机进行高温融合，待密炼温度达到140度，材料完全熔融成一个材料团后，翻料到锥双内；
步骤五：由锥双将材料团推入双螺杆挤出机进行进一步混合分散，双螺杆转速为200～300转，双螺杆挤出温度为100～120度，待双螺杆出料后，将再次混合的材料推入单螺杆挤出机进行造粒；
步骤六：材料进入到单螺杆挤出机后进行成型造粒，单螺杆挤出机温度100～120度，挤出速度根据双螺杆挤出速度进行调节，材料通过单螺杆前端蜂巢板后切粒；
步骤七：材料切粒后通过管道，被旋风分离器吹至振动筛冷却、筛选，选取3-5mm长的粒子为合格品收入铝塑复合袋包装。
实施例5
一种新能源汽车用无卤阻燃高弹性聚烯烃电缆料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：将evm21份、pop19份、三元乙丙橡胶13份、poe接枝马来酸甘相容剂7份，先用双螺杆挤出机进行预混改性，而后造粒成为混合体备用，总分数：60份，双螺杆转速为350转左右；
步骤二：将水菱镁粉体32份倒入高混机，并加入水菱镁粉体2％含量的表面处理剂进行混合，以转速800～1200转进行混合；
步骤三：将步骤一混合后的粒子、步骤二中的粉体、硼酸锌6份、抗氧剂1.5份、交联剂0.5份倒入高混机，以转速1000～1500转进行高速混合；
步骤四：将步骤三混合后的半成品，按配方比例倒入密炼机进行高温融合，待密炼温度达到140度，材料完全熔融成一个材料团后，翻料到锥双内；
步骤五：由锥双将材料团推入双螺杆挤出机进行进一步混合分散，双螺杆转速为200～300转，双螺杆挤出温度为100～120度，待双螺杆出料后，将再次混合的材料推入单螺杆挤出机进行造粒；
步骤六：材料进入到单螺杆挤出机后进行成型造粒，单螺杆挤出机温度100～120度，挤出速度根据双螺杆挤出速度进行调节，材料通过单螺杆前端蜂巢板后切粒；
步骤七：材料切粒后通过管道，被旋风分离器吹至振动筛冷却、筛选，选取3-5mm长的粒子为合格品收入铝塑复合袋包装。
实施例1至5中的表面处理剂为二乙基硅烷、氨基硅烷、或二乙基硅烷与氨基硅烷的混合物。交联剂为taic、tmptma、或taic与tmptma的混合物。
本发明的实验结果如下：
针对通过高弹性性能，传统材料的参数为：拉伸强度≥10.0mpa，断裂伸长率≥150％。而本发明材料的参数为：拉伸强度13.8mpa，断裂伸长率400％。
针对热变形性能，传统材料的参数为：≤50％。而本发明材料的参数为：32％。
针对耐老化性能，传统材料的参数为：3000h开裂。而本发明材料的参数为：3000h不开裂。
针对硬度性能，传统材料的参数为：95a。而本发明材料的参数为：80a。
本发明通过evm、pop、三元乙丙橡胶及相容剂四种树脂混合作为基料，该组合具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质、弹性优异等性能，并且通过对树脂进行交联，材料耐热温度被提高，永久变形减小，拉伸强度、屈服强度等主要力学性能都有很大程度的提高。大大提高电缆的耐温等级，并且可长期使用，持续长期在极限额定温度使用可达3000h不开裂，而且该材料具有优异的柔韧性、弹性，做成电缆后，电缆弯曲半径较小，易于在小空间布线，电缆内应力小，不易导致开裂情况。另外本发明水菱镁阻燃剂与表面处理剂混合物和硼酸锌进行组合阻燃，水菱镁在220℃时开始分解释放出水,发生吸热反应并吸收约1000j/g的热量，水菱镁的高吸热性有效的降低材料表面的温度，避免材料快速降解，同时水菱镁在燃烧过程中会聚集到材料表面，行程稳定的水泥状硬壳层，该硬壳可以阻断氧气供应，并阻止燃烧过程进一步蔓延；另外采用磷氮系阻燃剂作为辅助阻燃作用，大大提高了阻燃效果。
本发明可大大提高电缆的耐温等级，并且可长期使用，持续长期在极限额定温度使用可达3000h不开裂，而且该材料硬度较低，弹性非常好，做成电缆后，电缆弯曲半径较小，易于在小空间布线，电缆内应力小，不易导致开裂情况。
通过水菱镁和表面处理剂(二乙基硅烷或氨基硅烷或两者混合物)进行混合处理，可以提高水菱镁和聚合物的结合度，以至于可以提高材料整理的物理性能15％以上，另外该方法可以使水菱镁分散的更均匀，分散均匀可以提高氧指数20～50％；
由于不同的树脂的流动性不一样，如果不提前进行混合改性，会因多种树脂流动性不一致而导致后续加工困难，通过先将evm、三元乙丙橡胶、pop、相容剂四种树脂混合改性，可以先将不同树脂的流动性进行统一，使树脂流动起来更均匀，混合粉体时，使各组分更均匀，材料阻燃、物理性能等更均匀稳定；
将所有原材料用高混机再次进行混合，也可以帮帮助材料所有组分分散更均匀，进而达到提高物理性能、材料阻燃性的目的。