一种新能源汽车用耐磨耐热型充电电缆及其制备方法与流程

本发明涉及一种充电电缆及其制备方法，特别是涉及一种新能源汽车用耐磨耐热型充电电缆及其制备方法，属于电缆。

背景技术：

1、随着电动汽车逐渐成为新能源汽车的代表，与之配套电动汽车充电电缆的需求也在不断增加，由于新能源汽车需要频繁的进行充电，因此充电电缆被大量的使用，而在充电的过程中就需要对电缆进行频繁的拖拽。

2、在对电缆进行拖拽的同时，电缆与地面之间会产生摩擦，会导致电缆线出现不同程度的破损，一旦绝缘皮破损就会导致内部的导线暴露在空气中，进而发生断路，温度过高的情况下会导致绝缘皮融化，影响电缆的使用寿命，严重的情况下会发生短路，引发火灾或者造成一定的经济损失；

3、而且在拖拽的过程中，由于拉动电缆会使电缆内部的导线受到不同程度的张力，一旦张力过大，就会发生不同程度的形变，致使导线在频繁的弯折过程中折断，造成接触不良的情况，因此严重影响电缆的使用寿命。

4、因此，亟需对充电电缆进行改进，以解决上述存在的问题。

技术实现思路

1、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

2、一种新能源汽车用耐磨耐热型充电电缆的制备方法，所述充电电缆料包括如下重量份数的原料组分：

3、pvc聚氯乙烯10-25份、eva乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15-28份、pp聚丙烯2-5份、xlpe交联聚乙烯10-20份、填料55-75份、聚酯料5-10份、抗氧剂1-2份、润滑剂1.0-2.5份、阻燃剂1-5份；

4、包括以下步骤：

5、s01、通过绞合工艺获得导线；

6、s02、通过辐射交联工艺在导线上涂覆pvc聚氯乙烯并进行uv固化形成绝缘层；

7、s03、利用xlpe交联聚乙烯通过交联工艺在步骤二中的绝缘层的外表面上形成防潮层；

8、s04、将步骤三中的两个防潮层缠绕在一起后，通过交联的工艺形成耐热填充层，并在耐磨固件的中部预埋网状屏蔽导体层；

9、s05、将缓冲弹簧套接在步骤四中的耐热填充层上，通过交联工艺形成外护套固定层并通过uv进行固化；

10、s06、将耐磨固件的外侧面通过涂覆pp聚丙烯并固化形成耐磨层；

11、s07、在步骤五固化之前在固定层中预埋两圈加强圈，并将耐磨固件上的t型阻力块预埋在固定层中的两圈加强圈之间；

12、s08、固化结束后制备出耐磨耐热电缆；

13、所述抗氧剂为抗氧化剂1010，所述润滑剂为硬脂酸丁酯与聚乙烯蜡的混合物，所述阻燃剂为三氧化二锑与氢氧化镁的混合物，所述网状屏蔽导体层为网状结构绕包在所述耐热填充层的内部，所述填料为tpe高分子合金材料、pu聚氨脂以及tpu热塑性聚氨酯弹性体，所述tpe高分子合金材料为氢氧化铝或氢氧化镁，所述tpu热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型聚氨酯弹性体或聚醚型聚氨酯弹性体；

14、pvc聚氯乙烯具有不易燃烧、耐老化、耐油、耐化学药品、耐冲击、易着色，pvc聚氯乙烯作为电线电缆护套具有良的耐磨性、能抵抗油、酸、碱、菌、潮气及日光照射等，并且对火焰的作用有自灭作性能，耐高温可达105度，其中，体积电阻率ρ＝1010～1012ω·m，介质损耗角正切tgδ(50hz)＝0.05～0.15，介电常数ε＝4～8(50hz)，eva乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有良好的弹性和低温可挠性、耐化学药品性、耐候性，与ldpe低密度聚乙烯共聚使用，可改善ldpe的耐环境开裂性、抗冲击性、软硬度及导体与绝缘间的附着力；

15、pp聚丙烯机械强度优良，软化温度在热塑性树脂中最高，耐低温性、耐老化性都好；只只是耐旋光性略差，但可以通过共聚合添加稳定剂加以改进，

16、xlpe交联聚乙烯具有极佳的抗老化特性及超强的耐热变形决定了交联聚乙烯电缆在正常运行温度90℃、短时故障130℃及短路250℃条件下可允许大电流通过，通过交联反应，使聚乙烯分子从二维结构变为三维网状结构，材料的化学和物理特性相应的得到增强，耐温耐压性能提高；

17、填料为tpe高分子合金材料、pu聚氨脂以及tpu热塑性聚氨酯弹性体，tpe高分子合金材料为氢氧化铝或氢氧化镁，tpe高分子合金材料具有通用塑料加工性能，又有着类似交联橡胶性能的高分子合金材料，sebs分子结构中的双键被饱和，因此具有耐老化的特性，安全无毒、稳定性好、质地柔软、外观漂亮、手感舒适、回弹性能好和很强的防湿滑性，具有可回收性，因此具有环保的特点；

18、pu聚氨脂具有良好的韧性、强度、耐靡性、耐化学腐蚀性和抗震性，能在-550c～+900c范围内保持柔软性，它还具有良好的抗辐射能力以及适于密封等优点，耐磨性比聚乙烯和聚氯乙烯好四倍；

19、tpu热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型聚氨酯弹性体或聚醚型聚氨酯弹性体，通过改变tpu热塑性聚氨酯弹性体各反应组分的配比，可以得到不同硬度的产品，而且随着硬度的增加，其产品仍保持良好的弹性和耐磨性，橡胶的弹性模量通常在1～10mpa，tpu热塑性聚氨酯弹性体在10～1000mpa，塑料在1000～10000mpa在整个硬度范围内具有高弹性；

20、所述耐磨耐热型充电电缆包括导线以及涂覆在导线上的绝缘层，所述绝缘层的外侧面设置有防潮层，所述耐热填充层涂覆在所述防潮层的外侧面，所述耐热填充层的中部固定设置有网状屏蔽导体层，所述耐热填充层的外侧面固定设置有固定层，所述耐热填充层的外侧面上缠绕有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧与所述耐热填充层不接触；

21、在导线上涂覆有绝缘层和防潮层，绝缘层对导线起到较好的绝缘效果，导线在充电时由于输出的功率过大会产生大量的热，由焦耳定律得；

22、q＝i2·r·t；

23、其中i为电流、r为电阻、t为充电时间；

24、在导线之间通过绝缘层进行隔开，并在绝缘层的外表面设置有防潮层，因此可以对导线进行防护，防止导线发生短路，提升电缆的使用寿命；

25、由于在充电的过程中常常需要对电缆进行拖拽，随着对绝缘皮的拖拽会使导线受到不同程度的张力，而且在拖拽的过程中也会使电缆发生弯折，因此就会对导线进行反复的弯折，一旦电缆被挤压的幅度过大，就会造成导线折断，因此出现短路的情况，在耐热填充层的外侧面缠绕有缓冲弹簧，缓冲弹簧缠绕在耐热填充层上，且缓冲弹簧设置在内加强圈与外加强圈之间，因此缓冲弹簧可以起到一定的缓冲功能，既可以防止电缆发生过度的形变，又可以减少导线受到的张力，大幅度提升电缆的使用寿命；

26、所述固定层的外侧面固定设置有耐磨固件，所述耐磨固件的中部固定设置有t型阻力块，所述t型阻力块固定设置在所述固定层的内部。

27、作为优选的，所述网状屏蔽导体层为不同直径的不锈钢绞线螺旋缠绕编织构成，所述不锈钢绞线由一个不锈钢单丝中心补强线和若干镀锡铜单丝同心绞合构成，所述不锈钢单丝直径为0.5mm，所述镀锡铜单丝直径为0.6mm，网状屏蔽导体层能够有效的抑制内部的信号或噪音泄漏至外部及抑制来自外部信号的干扰，绕包带层，摩擦系数小，减少屏蔽网状导体层应力集中，提高增强屏蔽特性的稳定性，保证有效的屏蔽性能，耐久使用。

28、作为优选的，所述加强圈包括内加强圈和外加强圈，所述内加强圈和所述外加强圈均为若干个钢帘线并成中心对称分布，所述内加强圈的直径小于所述外加强圈的直径，且所述内加强圈和所述外加强圈均预埋在所述固定层的内部，所述缓冲弹簧缠绕在所述耐热填充层上，且所述缓冲弹簧设置在所述内加强圈与所述外加强圈之间，在固定层的内部还预埋有加强圈，内加强圈设置在内圈，外加强圈设置在外圈，内加强圈和外加强圈可以进一步的提升固定层的结构强度，提升电缆抗折弯的能力。

29、作为优选的，所述耐磨固件的外侧面固定设置有t型阻力块，所述t型阻力块为t型结构，且所述t型阻力块的外侧面涂覆有耐磨层，每两个所述t型阻力块之间均设置有导热头，所述耐磨固件的内侧面固定设置有预埋固定杆，所述预埋固定杆上固定设置有弧形定位块，所述预埋固定杆和所述弧形定位块均设置在所述固定层的内部，且所述预埋固定杆与所述弧形定位块均设置在所述内加强圈和所述外加强圈之间，耐磨固件上的预埋固定杆固化在固定层的内部，并且弧形定位块固化在内加强圈和外加强圈之间，可以对耐磨固件进行固定，在耐磨固件被拖动的情况下，也不会影响耐磨固件的稳定性，进而可以提升电缆的使用寿命。

30、本发明至少具备以下有益效果：

31、1、pvc聚氯乙烯、eva乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有良好的弹性和低温可挠性、耐化学药品性、耐候性，与ldpe低密度聚乙烯共聚使用，可改善ldpe的耐环境开裂性、抗冲击性、软硬度及导体与绝缘间的附着力。

32、2、pp聚丙烯机械强度优良，软化温度在热塑性树脂中最高，耐低温性、耐老化性都好，xlpe交联聚乙烯具有极佳的抗老化特性及超强的耐热变形决定了交联聚乙烯电缆在正常运行温度90℃、短时故障130℃及短路250℃条件下可允许大电流通过，通过交联反应，使聚乙烯分子从二维结构变为三维网状结构，材料的化学和物理特性相应的得到增强，耐温耐压性能提高。

33、3、pu聚氨脂具有良好的韧性、强度、耐靡性、耐化学腐蚀性和抗震性，tpu热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型聚氨酯弹性体或聚醚型聚氨酯弹性体，通过改变tpu热塑性聚氨酯弹性体各反应组分的配比，可以得到不同硬度的产品，而且随着硬度的增加，其产品仍保持良好的弹性和耐磨性。

34、4、在耐热填充层的外侧面缠绕有缓冲弹簧，缓冲弹簧缠绕在耐热填充层上，且缓冲弹簧设置在内加强圈与外加强圈之间，因此缓冲弹簧可以起到一定的缓冲功能，既可以防止电缆发生过度的形变，又可以减少导线受到的张力，大幅度提升电缆的使用寿命。

35、5、网状屏蔽导体层能够有效的抑制内部的信号或噪音泄漏至外部及抑制来自外部信号的干扰，绕包带层，摩擦系数小，减少屏蔽网状导体层应力集中，提高增强屏蔽特性的稳定性，保证有效的屏蔽性能，耐久使用。

36、6、在固定层的外侧面固定设置有耐磨固件，耐磨固件上的t型阻力块突出于固定层，因此在拖动电缆的过程中，耐磨固件上的t型阻力块优先与地面之间产生摩擦，避免固定层直接与地面之间产生摩擦，提升固定层的使用寿命，耐磨固件上的预埋固定杆固化在固定层的内部，并且弧形定位块固化在内加强圈和外加强圈之间，可以对耐磨固件进行固定，在耐磨固件被拖动的情况下，也不会影响耐磨固件的稳定性，进而可以提升电缆的使用寿命。