新能源汽车用超柔软耐高温氟硅胶电缆的制作方法

专利2022-06-29  75


本发明涉及车用电缆技术领域,具体涉及一种新能源汽车用超柔软耐高温氟硅胶电缆。



背景技术:

在现有技术中,新能源汽车(包括纯电动汽车和混合动力汽车等)的车内高压动力电缆通常采用额定温度为125℃或150℃的绝缘缆,但在实际应用中,尤其在新能源汽车负载运行时,起动、制动、加速和减速均会导致电压、电流及频率的急剧变化,此时温度变化会非常大。随着纯电动乘用车的快速发展,其对内部电路电能传输要求越来越高,必定对电缆的耐温、可靠性、耐候性有更高的要求。目前新能源汽车产业经过十多年的发展,其对电缆的耐温要求已由125℃逐步升至150℃、180℃、200℃甚至更高,并且对电缆的各项机械性能、电气性能、耐液体、阻燃性能的要求也同步的不断提高,新能源电缆行业需求更耐高温、性能更优越的替代材料是不可逆转的趋势。

氟硅橡胶最早应用于航空领域,目前市场上还未存在相关的新能源汽车用氟硅橡胶高压电缆,其经过配方改良后具有良好的市场前景。氟硅橡胶种类繁多,现已大规模生产的氟硅橡胶主要是以γ-三氟丙基甲基硅氧烷为结构单体的聚合物,同时也研制出了以fem26、fem2802、sktft-50为代表的共聚氟硅橡胶,氟硅橡胶种类繁多,其相对硅橡胶具有更好的耐高低温性能、优良的电性能及回弹性能,并具备有耐油、耐溶剂、耐饱和蒸汽的特性,是目前唯一能在-68~230℃的燃油介质中使用的弹性体。

因此,如何解决上述现有技术存在的不足,便成为本发明所要研究解决的课题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种新能源汽车用超柔软耐高温氟硅胶电缆。

为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:

一种新能源汽车用超柔软耐高温氟硅胶电缆,包括中心导体和绝缘层,所述绝缘层包覆于所述中心导体的外部;

其中,所述中心导体由多根镀银铜丝绞合而成,各所述镀银铜丝的铜丝直径为0.08±0.005mm,镀层厚度为2um;

所述绝缘层为氟硅胶绝缘层,该氟硅胶绝缘层的原料包括以下重量份的组分:

氟硅橡胶100份;

气相法白炭黑50~60份;

结构控制剂3~7份;

耐热剂2~4份;

双二五硫化剂0.6~0.8份;

其中,所述氟硅胶生胶包括以下重量份的组分:

氟硅单体50~60份;

甲基乙烯基硅橡胶60~73份;

二氧化硅30~41份;

羟基封端的二甲基聚硅氧烷1~5份;

轻质碳酸钙1~2份;

聚丙烯酰胺0.6~1份。

上述技术方案中的有关内容解释如下:

1.上述方案中,所述氟硅胶绝缘层的原料制备工艺包括以下步骤:

一、将所述氟硅橡生胶在炼胶机上返炼数次,待胶体变软后加入所述双二五硫化剂进行混炼,混合均匀后将辊距调节至1±0.2mm,通过炼胶滚筒重复挤压4~6遍,并在挤压过程中反复打卷使得胶体混合均匀;

二、先加入所述气相法白炭黑,再加入所述结构控制剂,反复打卷混炼均匀后加入所述耐热剂,继续打卷均匀后下片,并送到成型机上成型;

其中,胶体混炼时炼胶机内温度始终保持小于或等于40℃。

2.上述方案中,所述氟硅胶绝缘层的原料包括以下重量份的组分:

氟硅橡胶100份;

气相法白炭黑52~58份;

结构控制剂4.5~6.7份;

耐热剂2.1~3.5份;

双二五硫化剂0.63~0.78份。

本发明的工作原理及优点如下:

本发明一种新能源汽车用超柔软耐高温氟硅胶电缆,包括中心导体和绝缘层,绝缘层包覆于中心导体外部;中心导体由多根镀银铜丝绞合而成,各镀银铜丝的铜丝直径为0.08mm,层厚度为2um;绝缘层为氟硅胶绝缘层,其原料包括:氟硅橡胶100份;气相法白炭黑50~60份;结构控制剂3~7份;耐热剂2~4份;双二五硫化剂0.6~0.8份。

相比现有技术而言,本发明的中心导体采用单丝直径0.08mm的镀银导体,不仅使中心导体具备高柔软的特性,同时保证了电缆低阻节能、高载流的能力;且绝缘层采用了氟硅胶材料,保证电缆具备高柔软的特性,使用时易于安装,同时电缆可以耐-60℃~ 250℃温度,具有优异的耐高温、优良的物理机械性能等特性。综上,本发明大大提高了电缆的耐温性能、弯曲性能和运行安全性,满足了产品应用的诸多技术要求。

附图说明

附图1为本发明实施例的剖面结构示意图。

以上附图中:1.中心导体;2.绝缘层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:

实施例:以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明,任何本领域技术人员在了解本案的实施例后,当可由本案所教示的技术,加以改变及修饰,其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例,而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”,如本文所用,同样也包含复数形式。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词(terms),除有特别注明外,通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论,以提供本领域技术人员在有关本案之描述上额外的引导。

参见附图1所示,一种新能源汽车用超柔软耐高温氟硅胶电缆,包括中心导体1和绝缘层2,所述绝缘层2包覆于所述中心导体1的外部。

其中,所述中心导体1由多根镀银铜丝绞合而成,各所述镀银铜丝的铜丝直径为0.08±0.005mm,可使中心导体1具有良好的柔软性,镀层厚度为2um。铜具有良好的导电性能且价廉可得,银导电性能优于铜,但其价格昂贵,以银作为镀层,可以在一定程度上降低材料成本,同时提高导体在低阻节能和载流量方面的优势。

所述绝缘层2为氟硅胶绝缘层,该氟硅胶绝缘层的原料包括以下重量份的组分:

氟硅橡胶100份;

气相法白炭黑50~60份;

结构控制剂3~7份;

耐热剂2~4份;

双二五硫化剂0.6~0.8份。

所述气相法白炭黑由四氯化硅、氧气和氢气在高温下反应而成,是一种超细无机新材料。其由于优异的物理及化学特性,加入气相法白炭黑可以降低胶料粘度,促进填料分散,会显著提高橡胶的强度、耐磨性和抗老化性等性能,同时还能作为绝缘的绝热填充剂。

所述结构控制剂可选用二苯基硅二醇,可防止气相法白炭黑在填充硅橡胶体系的过程出现结构化现象。

所述耐热剂可选用纳米氧化铈,其具有良好的分散透明性使得它能与硅胶融合得非常好,提高橡胶的热稳定性和抗老化性。

所述双二五硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷,分散性极好,硫化速度快,可以降低橡胶的压缩变形,具有良好的伸长率。

优选的,所述氟硅胶绝缘层的原料包括以下重量份的组分:

氟硅橡胶100份;

气相法白炭黑52~58份;

结构控制剂4.5~6.7份;

耐热剂2.1~3.5份;

双二五硫化剂0.63~0.78份。

其中,所述氟硅胶绝缘层的原料制备工艺包括以下步骤:

一、将所述氟硅橡生胶在炼胶机上返炼数次,待胶体变软后加入所述双二五硫化剂进行混炼,混合均匀后将辊距调节至1±0.2mm,通过炼胶滚筒重复挤压4~6遍,并在挤压过程中反复打卷使得胶体混合均匀;

二、先加入所述气相法白炭黑,再加入所述结构控制剂,反复打卷混炼均匀后加入所述耐热剂,继续打卷均匀后下片,并送到成型机上成型;

其中,胶体混炼时炼胶机内温度始终保持小于或等于40℃。

所述氟硅胶绝缘层的主要性能指标如下:

相比现有技术而言,本发明的中心导体采用单丝直径0.08mm的镀银导体,不仅使中心导体具备高柔软的特性,同时保证了电缆低阻节能、高载流的能力;且绝缘层采用了氟硅胶材料,保证电缆具备高柔软的特性,使用时易于安装,同时电缆可以耐-60℃~ 250℃温度,具有优异的耐高温、优良的物理机械性能等特性。综上,本发明大大提高了电缆的耐温性能、弯曲性能和运行安全性,满足了产品应用的诸多技术要求。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明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之内。


技术特征:

1.一种新能源汽车用超柔软耐高温氟硅胶电缆,其特征在于:

包括中心导体和绝缘层,所述绝缘层包覆于所述中心导体的外部;

其中,所述中心导体由多根镀银铜丝绞合而成,各所述镀银铜丝的铜丝直径为0.08±0.005mm,镀层厚度为2um;

所述绝缘层为氟硅胶绝缘层,该氟硅胶绝缘层的原料包括以下重量份的组分:

氟硅橡生胶100份;

气相法白炭黑50~60份;

结构控制剂3~7份;

耐热剂2~4份;

双二五硫化剂0.6~0.8份;

其中,所述氟硅胶生胶包括以下重量份的组分:

氟硅单体50~60份;

甲基乙烯基硅橡胶60~73份;

二氧化硅30~41份;

羟基封端的二甲基聚硅氧烷1~5份;

轻质碳酸钙1~2份;

聚丙烯酰胺0.6~1份。

2.根据权利要求1所述的电缆,其特征在于:所述氟硅胶绝缘层的原料制备工艺包括以下步骤:

一、将所述氟硅橡生胶在炼胶机上返炼数次,待胶体变软后加入所述双二五硫化剂进行混炼,混合均匀后将辊距调节至1±0.2mm,通过炼胶滚筒重复挤压4~6遍,并在挤压过程中反复打卷使得胶体混合均匀;

二、先加入所述气相法白炭黑,再加入所述结构控制剂,反复打卷混炼均匀后加入所述耐热剂,继续打卷均匀后下片,并送到成型机上成型;

其中,胶体混炼时炼胶机内温度始终保持小于或等于40℃。

3.根据权利要求1所述的电缆,其特征在于:所述氟硅胶绝缘层的原料包括以下重量份的组分:

氟硅橡胶100份;

气相法白炭黑52~58份;

结构控制剂4.5~6.7份;

耐热剂2.1~3.5份;

双二五硫化剂0.63~0.78份。

技术总结
一种新能源汽车用超柔软耐高温氟硅胶电缆,包括中心导体和绝缘层,绝缘层包覆于中心导体外部;中心导体由多根镀银铜丝绞合而成,各镀银铜丝的铜丝直径为0.08mm,层厚度为2um;绝缘层为氟硅胶绝缘层,其原料包括:氟硅橡胶100份;气相法白炭黑50~60份;结构控制剂3~7份;耐热剂2~4份;双二五硫化剂0.6~0.8份。本发明的中心导体采用单丝直径0.08mm的镀银导体,不仅使中心导体具备高柔软的特性,同时保证了电缆低阻节能、高载流的能力;绝缘层采用了氟硅胶材料,保证电缆具备高柔软的特性,可以耐‑60℃~ 250℃温度。综上,本发明大大提高了电缆的耐温性能、弯曲性能和运行安全性,满足了产品应用的诸多技术要求。

技术研发人员:王雨薇;郭忠超;管雨娟
受保护的技术使用者:江苏亨通电子线缆科技有限公司
技术研发日:2019.11.22
技术公布日:2020.06.09

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