CN102336953A - 一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法 - Google Patents

一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其特征在于：以EVA、LDPE为基础树脂，以功能化聚烯经树脂为相容剂，以纳米级有机硅烷处理氢氧化镁为阻燃剂，配以抗氧剂、光稳定剂(护套用)、紫外光吸收剂(护套用)、抗铜剂(绝缘用)、交联敏化剂和润滑剂剂共混而成。本发明涉及的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套材料，经辐照交联制成的电缆完全符合德国莱茵TUV 2pfg1169、UL4703标准要求的耐热、耐湿热、耐低温、耐化学腐蚀、耐气候、耐臭氧、耐磨、耐直流电压和低烟无卤阻燃等性能，并且使用寿命达到25年。

Description

一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法
技术领城
本发明涉及一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法。
背景技术
光伏发电作为一种环保、可持续的绿色新能源已得到国内外的普遍重视，而光伏电站对光伏电缆有较高的技术性能要求，产品应符合德国莱茵TUV 2pfg 1169、UL4703标准要求的耐热、耐湿热、耐低温、耐化学腐蚀、耐气候、耐臭氧、耐磨、耐直流电压和低烟无卤阻燃等性能，并且使用寿命达到25年。
现有技术中的电缆材料，在满足环保要求、热寿命、耐磨，以及在耐湿热方面尚有不足，为此，尚需提供一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，以满足各种性能的要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法。
本发明的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其重量份配比为：
  材料名称   绝缘   护套
  EVA   50～80   50～80
  LDPE   50～80   50～80
  无卤阻燃剂   40～60   40～60
  功能化聚烯烃树脂   5～10   5～10
  抗氧剂   1～5   1～5
  光稳定剂   -   1～5
  紫外线吸收剂   -   1～5
  抗铜剂   0.1～0.3   -
  润滑剂   1～5   1～5
  交联敏化剂   2～3   2～3
所述的EVA为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中VA含量为14-28％。
所述的LDPE为低密度聚乙烯，其熔体指数为5-10g/10min。
所述的功能化聚烯烃树脂为马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体或马来酸酐接枝高密度聚乙烯。
所述的无卤阻燃剂为纳米级有机硅烷处理的氢氧化镁。
所述的润滑剂为甲基硅油、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌或聚乙烯蜡。
所述的抗氧剂为四[3-(3，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
所述的交联敏化剂为异氰尿酸三烯丙酯、1，1，1-三羟甲基丙烯三甲基丙烯酸酯。
所述的光稳定剂为3，3′-碳酰二(4-羟基-6-甲氧基苯磺酸)二钠盐、二苯甲酮-9或2，2′-二羟基-4，4′-二甲氧基二苯甲酮-5，5′-二磺酸钠。
所述的紫外线吸收剂为UV 944或UV 531紫外线吸收剂。
所述的抗铜剂为Ir 1024。
本发明中，一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套制备方法之一包括如下步骤：
按以上重量份配比准确称量各种基料：EVA、LDPE、无卤阻燃剂、功能化聚烯烃树脂、抗氧剂、抗铜剂、润滑剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和交联敏化剂，将上述称量好的基料一次性加入高速捏合机内，加热温度为60-80℃，捏合30min放料，经双阶螺杆塑化挤出，单螺杆挤出机挤出造粒，温度为130～160℃，各区温度为：进料区130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、机头模具155-160℃，再经风送筛网分离冷却，灌袋包装即可。
本发明中，一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套制备方法之二包括如下步骤：
按以上重量份配比准确称量各种基料：EVA、LDPE、无卤阻燃剂、功能化聚烯烃树脂、抗氧剂、抗铜剂、润滑剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和交联敏化剂，将上述称量好的基料一次性加入密炼机内，加热温度为90-100℃，密炼30min放料，经双阶螺杆塑化挤出，单螺杆挤出机挤出造粒，温度为130～160℃，各区温度为：进料区130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、机头模具155-160℃，再经风送筛网分离冷却，灌袋包装即可。
具体实施方式
实施例1-6
环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套各组分重量份数配比见下表：
环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘各组分重量份数配比见下表：
Figure BSA00000558099400031
环保型低烟无卤阻燃光伏电缆护套各组分重量份数配比见下表：
Figure BSA00000558099400032
Figure BSA00000558099400041
制备方法：
(1)按以上重量份配比准确称量各种基料：EVA、LDPE、无卤阻燃剂、功能化聚烯烃树脂、抗氧剂、抗铜剂、润滑剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和交联敏化剂，将上述称量好的基料一次性加入高速捏合机内，加热温度为60-80℃，捏合30min放料，经双阶螺杆塑化挤出，单螺杆挤出机挤出造粒，温度为130～160℃，各区温度为：进料区130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、机头模具155-160℃，再经风送筛网分离冷却，灌袋包装即可。
(2)按以上重量份配比准确称量各种基料：EVA、LDPE、无卤阻燃剂、功能化聚烯烃树脂、抗氧剂、抗铜剂、润滑剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和交联敏化剂，将上述称量好的基料一次性加入密炼机内，加热温度为90-100℃，密炼30min放料，经双阶螺杆塑化挤出，单螺杆挤出机挤出造粒，温度为130～160℃，各区温度为：进料区130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、机头模具155-160℃，再经风送筛网分离冷却，灌袋包装即可。
按以上制备方法(1)或(2)均可制备本发明所述的环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套材料。
对本实施例1-6中所制得的环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套材料，进行性能检测如下：
实施例1-3制备环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘材料的性能检测结果：
Figure BSA00000558099400051
实施例4-6制备环保型低烟无卤阻燃光伏电缆护套材料的性能检测结果：
Figure BSA00000558099400061
本发明涉及的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套材料制成的光伏电缆，经辐照交联后完全符合德国莱茵TUV 2pfg 1169、UL4703标准要求的耐热、耐湿热、耐低温、耐化学腐蚀、耐气候、耐臭氧、耐磨、耐直流电压和低烟无卤阻燃等性能，并且使用寿命达到25年。
上述实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领城技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，各组分及其重量份为：
  材料名称   绝缘   护套   EVA   50～80   50～80   LDPE   50～80   50～80   无卤阻燃剂   40～60   40～60   功能化聚烯烃树脂   5～10   5～10   抗氧剂   1～5   1～5   光稳定剂   -   1～5   紫外线吸收剂   -   1～5   抗铜剂   0.1～0.3   -   润滑剂   1～5   1～5   交联敏化剂   2～3   2～3
2.如氧利要求1所述的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其特征在于，所述EVA为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中VA含量为14-28％。
3.如权利要求1所述的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其特征在于，所述LDPE为低密度聚乙烯，其熔体指数为5-10g/10min。
4.如权利要求1所述的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其特征在于，所述功能化聚烯烃树脂为马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体或马来酸酐接枝高密度聚乙烯。
5.如权利要求1所述的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其特征在干，所述抗氧剂为四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
6.如权利要求1所述的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其特征在于，所述交联敏化剂为异氰尿酸三烯丙酯、1，1，1-三羟甲基丙烯三甲基丙烯酸酯或有机硅树脂。
7.如权利要求1所述的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其特征在于，所述润滑剂为甲基硅油、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁或聚乙烯蜡。
8.如权利要求1所述的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其特征在于，所述无卤阻燃剂为纳米级有机硅烷处理的氢氧化镁。
9.如权利要求1所述的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其特征在于，所述光稳定剂为3，3′-碳酰二(4-羟基-6-甲氧基苯磺酸)二钠盐、二苯甲酮-9或2，2′-二羟基-4，4′-二甲氧基二苯甲酮-5，5′-二磺酸钠。
10.如权利要求1所述的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其特征在于，所述紫外线吸收剂为UV 944或UV 531紫外线吸收剂。
11.如权利要求1所述的一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，其特征在于，所述抗铜剂为Ir 1024。
12.如权利要求1所述一种环保型低烟无卤阻燃光伏电缆绝缘和护套及其制备方法，包括如下方法：
方法一：按以上重量份配比准确称量各种基料：EVA、LDPE、无卤阻燃剂、功能化聚烯烃树脂、抗氧剂、抗铜剂、润滑剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和交联敏化剂，将上述称量好的基料一次性加入高速捏合机内，加热温度为60-80℃，捏合30min放料，经双阶螺杆塑化挤出，单螺杆挤出机挤出造粒，温度为130～160℃，各区温度为：进料区130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、机头模具155-160℃，再经风送筛网分离冷却，灌袋包装即可。
方法二：按以上重量份配比准确称量各种基料：EVA、LDPE、无卤阻燃剂、功能化聚烯烃树脂、抗氧剂、抗铜剂、润滑剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和交联敏化剂，将上述称量好的基料一次性加入密炼机内，加热温度为90-100℃，密炼30min放料，经双阶螺杆塑化挤出，单螺杆挤出机挤出造粒，温度为130～160℃，各区温度为：进料区130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、机头模具155-160℃，再经风送筛网分离冷却，灌袋包装即可。
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