CN106221264A - 一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆 - Google Patents

一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，其中护套层原料按重量份包括：EVA树脂20‑40，氯丁橡胶15‑25，氢化丁腈橡胶15‑30，碳化硅微粉15‑35，膨润土8‑12，沸石粉10‑20，木质素10‑20，稻壳粉45‑65，重晶石粉10‑20，改性木质素磺酸钠15‑22，白油1‑1.5，防老剂2246 0.8‑1.6，防老剂SP 0.8‑1.6，过氧化苯甲酰3‑6，防焦剂CTP 2‑5，促进剂PZ 0.4‑0.8，促进剂TMTD 0.3‑0.7，氧化锌1‑1.8，歧化松香1.5‑2.2，软化剂DOP 1.5‑3.5，环氧大豆油1.5‑2.5等。

Description

一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆
技术领域
本发明涉及光伏电缆技术领域，尤其涉及一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆。
背景技术
光伏电缆多为单根结构，单根的光伏电缆由导体、绝缘层以及护套组成。光伏电缆在敷设过程中为了需要，通常会敷设多根，就需要多次进行施工，增加了敷设的成本和时间。采用多根并排的光伏电缆，减少了敷设费用，但也存在力学性能、耐低温性差，且耐油与耐磨性能达不到要求的现象，亟待解决。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，具有耐磨及耐老化的优点，耐油性与力学性能极好，即使在极低温度下也能保持较高的稳定性。
本发明提出的一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，其中护套层原料按重量份包括：EVA树脂20-40份，氯丁橡胶15-25份，氢化丁腈橡胶15-30份，碳化硅微粉15-35份，膨润土8-12份，沸石粉10-20份，木质素10-20份，稻壳粉45-65份，重晶石粉10-20份，改性木质素磺酸钠15-22份，白油1-1.5份，防老剂2246 0.8-1.6份，防老剂SP 0.8-1.6份，过氧化苯甲酰3-6份，防焦剂CTP 2-5份，N-亚硝基二苯胺1.5-2.5份，促进剂PZ 0.4-0.8份，促进剂TMTD 0.3-0.7份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.8-1.4份，氧化锌1-1.8份，歧化松香1.5-2.2份，软化剂DOP 1.5-3.5份，环氧大豆油1.5-2.5份。
优选地，护套层原料中，改性木质素磺酸钠、白油、歧化松香、软化剂DOP、环氧大豆油的重量比为18-20：1.2-1.4：1.8-2：2-3：1.6-1.8。
优选地，护套层原料中，改性木质素磺酸钠、过氧化苯甲酰、防焦剂CTP、N-亚硝基二苯胺、促进剂PZ、促进剂TMTD、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、氧化锌的重量比为18-20：4-5：3-4：1.8-2.2：0.5-0.7：0.4-0.6：1-1.2：1.2-1.6。
优选地，护套层原料中，碳化硅微粉、膨润土、沸石粉、木质素、稻壳粉、重晶石粉、改性木质素磺酸钠的重量比为20-30：9-11：12-18：13-16：50-60：12-15：18-20。
优选地，护套层原料中的改性木质素磺酸钠采用如下工艺制备：将木质素磺酸钠、水混合均匀，加入苯酚，调节体系pH值至9.2-10，微波处理，然后加入环氧氯丙烷、乙二胺水浴搅拌，降温后加入亚磷酸晶体搅拌，降温，搅拌状态下滴加甲醛溶液，滴加完全后升温，继续搅拌，降温，加入大豆分离蛋白、玉米醇溶蛋白混合均匀，微波处理，加入无水乙醇搅拌，加入聚乙二醇、甘油、葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至7.5-8.2，水浴加热，去泡得到改性木质素磺酸钠。
优选地，护套层原料中的改性木质素磺酸钠采用如下工艺制备：按重量份将10-20份木质素磺酸钠、35-85份水混合均匀，加入3-9份苯酚，调节体系pH值至9.2-10，微波处理，然后加入4-10份环氧氯丙烷、3-6份乙二胺水浴搅拌，降温，加入1-2.5份亚磷酸晶体搅拌，降温，搅拌状态下滴加8-15份浓度为28-32wt％的甲醛溶液，滴加完全后升温，继续搅拌，降至室温，加入5-15份大豆分离蛋白、3-8份玉米醇溶蛋白混合均匀，微波处理，加入20-40份无水乙醇搅拌，加入1.5-2.5份聚乙二醇、1.5-2.5份甘油、1.5-2.5份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至7.5-8.2，水浴加热，去泡得到改性木质素磺酸钠。
优选地，护套层原料中的改性木质素磺酸钠采用如下工艺制备：按重量份将10-20份木质素磺酸钠、35-85份水混合均匀，加入3-9份苯酚，调节体系pH值至9.2-10，微波处理10-20min，微波处理的功率为450-550W，然后加入4-10份环氧氯丙烷、3-6份乙二胺水浴搅拌25-45min，水浴温度为95-100℃，降温至45-55℃加入1-2.5份亚磷酸晶体搅拌20-40min，降温至35-40℃，搅拌状态下滴加8-15份浓度为28-32wt％的甲醛溶液，滴加完全后升温至88-95℃继续搅拌35-75min，降至室温，加入5-15份大豆分离蛋白、3-8份玉米醇溶蛋白混合均匀，微波处理15-25min，微波处理的功率为280-350W，加入20-40份无水乙醇搅拌45-85min，加入1.5-2.5份聚乙二醇、1.5-2.5份甘油、1.5-2.5份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至7.5-8.2，在75-85℃水浴加热45-65min，去泡得到改性木质素磺酸钠。
本发明采用EVA树脂、氢化丁腈橡胶及氯丁橡胶并用，不仅具有低烟无卤无毒的优点，而且耐油性与力学性能极好；而改性木质素磺酸钠与环氧大豆油、白油、歧化松香及软化剂DOP协同作用，使本发明即使在极低温度下也能保持较高的稳定性，同时耐油性能与力学性能进一步增强；在改性木质素磺酸钠中，木质素磺酸钠在微波状态下与苯酚作用，可有效提高酚羟基含量，处理后木质素磺酸钠反应活性极高，进一步在水浴条件下与环氧氯丙烷、乙二胺、亚磷酸晶体进行化学改性，使所得产物不仅水溶性好，而且引入高活性的磷酸基、羟基、羧基、胺基等，再与大豆分离蛋白与玉米醇溶蛋白进行协同作用，提高防水性能，接着与聚乙二醇、甘油与葡萄糖进行配合作用，可有效降低相邻链间作用，增加空隙，提高改性木质素磺酸钠的韧性；改性木质素磺酸钠与过氧化苯甲酰、氧化锌、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、促进剂PZ、促进剂TMTD、N-亚硝基二苯胺及防焦剂CTP协同作用对EVA树脂、氢化丁腈橡胶及氯丁橡胶交联固化，硫化效果好，使本发明的力学性能、耐低温及耐油性能进一步增强；沸石粉、稻壳粉、木质素、碳化硅微粉、膨润土及重晶石粉配合作用，使本发明的耐磨与力学性能极好，再与改性木质素磺酸钠进行配合，进一步提高本发明的抗折及抗压强度。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，其中护套层原料按重量份包括：EVA树脂20份，氯丁橡胶25份，氢化丁腈橡胶15份，碳化硅微粉35份，膨润土8份，沸石粉20份，木质素10份，稻壳粉65份，重晶石粉10份，改性木质素磺酸钠22份，白油1份，防老剂2246 1.6份，防老剂SP 0.8份，过氧化苯甲酰6份，防焦剂CTP 2份，N-亚硝基二苯胺2.5份，促进剂PZ 0.4份，促进剂TMTD 0.7份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.8份，氧化锌1.8份，歧化松香1.5份，软化剂DOP 3.5份，环氧大豆油1.5份。
实施例2
本发明提出的一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，其中护套层原料按重量份包括：EVA树脂40份，氯丁橡胶15份，氢化丁腈橡胶30份，碳化硅微粉15份，膨润土12份，沸石粉10份，木质素20份，稻壳粉45份，重晶石粉20份，改性木质素磺酸钠15份，白油1.5份，防老剂2246 0.8份，防老剂SP 1.6份，过氧化苯甲酰3份，防焦剂CTP 5份，N-亚硝基二苯胺1.5份，促进剂PZ 0.8份，促进剂TMTD 0.3份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.4份，氧化锌1份，歧化松香2.2份，软化剂DOP 1.5份，环氧大豆油2.5份。
护套层原料中的改性木质素磺酸钠采用如下工艺制备：将木质素磺酸钠、水混合均匀，加入苯酚，调节体系pH值至9.2-10，微波处理，然后加入环氧氯丙烷、乙二胺水浴搅拌，降温后加入亚磷酸晶体搅拌，降温，搅拌状态下滴加甲醛溶液，滴加完全后升温，继续搅拌，降温，加入大豆分离蛋白、玉米醇溶蛋白混合均匀，微波处理，加入无水乙醇搅拌，加入聚乙二醇、甘油、葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至7.5-8.2，水浴加热，去泡得到改性木质素磺酸钠。
实施例3
本发明提出的一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，其中护套层原料按重量份包括：EVA树脂25份，氯丁橡胶22份，氢化丁腈橡胶20份，碳化硅微粉30份，膨润土9份，沸石粉18份，木质素13份，稻壳粉60份，重晶石粉12份，改性木质素磺酸钠20份，白油1.2份，防老剂2246 1.4份，防老剂SP 1份，过氧化苯甲酰5份，防焦剂CTP 3份，N-亚硝基二苯胺2.2份，促进剂PZ 0.5份，促进剂TMTD 0.6份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份，氧化锌1.6份，歧化松香1.8份，软化剂DOP 3份，环氧大豆油1.6份。
护套层原料中的改性木质素磺酸钠采用如下工艺制备：按重量份将15份木质素磺酸钠、55份水混合均匀，加入6份苯酚，调节体系pH值至9.2-10，微波处理，然后加入7份环氧氯丙烷、5份乙二胺水浴搅拌，降温，加入2份亚磷酸晶体搅拌，降温，搅拌状态下滴加10份浓度为30wt％的甲醛溶液，滴加完全后升温，继续搅拌，降至室温，加入10份大豆分离蛋白、5份玉米醇溶蛋白混合均匀，微波处理，加入30份无水乙醇搅拌，加入2份聚乙二醇、2份甘油、2份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至7.5-8.2，水浴加热，去泡得到改性木质素磺酸钠。
实施例4
本发明提出的一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，其中护套层原料按重量份包括：EVA树脂45份，氯丁橡胶18份，氢化丁腈橡胶25份，碳化硅微粉20份，膨润土11份，沸石粉12份，木质素16份，稻壳粉50份，重晶石粉15份，改性木质素磺酸钠18份，白油1.4份，防老剂2246 1份，防老剂SP 1.4份，过氧化苯甲酰4份，防焦剂CTP 4份，N-亚硝基二苯胺1.8份，促进剂PZ 0.7份，促进剂TMTD 0.4份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.2份，氧化锌1.2份，歧化松香2份，软化剂DOP 2份，环氧大豆油1.8份。
护套层原料中的改性木质素磺酸钠采用如下工艺制备：按重量份将20份木质素磺酸钠、35份水混合均匀，加入9份苯酚，调节体系pH值至9.2-10，微波处理10min，微波处理的功率为550W，然后加入4份环氧氯丙烷、6份乙二胺水浴搅拌25min，水浴温度为100℃，降温至45℃加入2.5份亚磷酸晶体搅拌20min，降温至40℃，搅拌状态下滴加8份浓度为32wt％的甲醛溶液，滴加完全后升温至88℃继续搅拌75min，降至室温，加入5份大豆分离蛋白、8份玉米醇溶蛋白混合均匀，微波处理15min，微波处理的功率为350W，加入20份无水乙醇搅拌85min，加入1.5份聚乙二醇、2.5份甘油、1.5份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至7.5-8.2，在85℃水浴加热45min，去泡得到改性木质素磺酸钠。
实施例5
本发明提出的一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，其中护套层原料按重量份包括：EVA树脂35份，氯丁橡胶20份，氢化丁腈橡胶22份，碳化硅微粉25份，膨润土10份，沸石粉15份，木质素14份，稻壳粉55份，重晶石粉13份，改性木质素磺酸钠19份，白油1.3份，防老剂2246 1.2份，防老剂SP 1.2份，过氧化苯甲酰4.5份，防焦剂CTP3.4份，N-亚硝基二苯胺2份，促进剂PZ 0.6份，促进剂TMTD 0.5份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.1份，氧化锌1.4份，歧化松香1.9份，软化剂DOP 2.3份，环氧大豆油1.7份。
护套层原料中的改性木质素磺酸钠采用如下工艺制备：按重量份将10份木质素磺酸钠、85份水混合均匀，加入3份苯酚，调节体系pH值至9.2-10，微波处理20min，微波处理的功率为450W，然后加入10份环氧氯丙烷、3份乙二胺水浴搅拌45min，水浴温度为95℃，降温至55℃加入1份亚磷酸晶体搅拌40min，降温至35℃，搅拌状态下滴加15份浓度为28wt％的甲醛溶液，滴加完全后升温至95℃继续搅拌35min，降至室温，加入15份大豆分离蛋白、3份玉米醇溶蛋白混合均匀，微波处理25min，微波处理的功率为280W，加入40份无水乙醇搅拌45min，加入2.5份聚乙二醇、1.5份甘油、2.5份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至7.5-8.2，在75℃水浴加热65min，去泡得到改性木质素磺酸钠。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，其特征在于，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，其中护套层原料按重量份包括：EVA树脂20-40份，氯丁橡胶15-25份，氢化丁腈橡胶15-30份，碳化硅微粉15-35份，膨润土8-12份，沸石粉10-20份，木质素10-20份，稻壳粉45-65份，重晶石粉10-20份，改性木质素磺酸钠15-22份，白油1-1.5份，防老剂2246 0.8-1.6份，防老剂SP 0.8-1.6份，过氧化苯甲酰3-6份，防焦剂CTP 2-5份，N-亚硝基二苯胺1.5-2.5份，促进剂PZ 0.4-0.8份，促进剂TMTD 0.3-0.7份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.8-1.4份，氧化锌1-1.8份，歧化松香1.5-2.2份，软化剂DOP 1.5-3.5份，环氧大豆油1.5-2.5份。
2.根据权利要求1所述环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，其特征在于，护套层原料中，改性木质素磺酸钠、白油、歧化松香、软化剂DOP、环氧大豆油的重量比为18-20：1.2-1.4：1.8-2：2-3：1.6-1.8。
3.根据权利要求1或2所述环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，其特征在于，护套层原料中，改性木质素磺酸钠、过氧化苯甲酰、防焦剂CTP、N-亚硝基二苯胺、促进剂PZ、促进剂TMTD、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、氧化锌的重量比为18-20：4-5：3-4：1.8-2.2：0.5-0.7：0.4-0.6：1-1.2：1.2-1.6。
4.根据权利要求1-3任一项所述环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，其特征在于，护套层原料中，碳化硅微粉、膨润土、沸石粉、木质素、稻壳粉、重晶石粉、改性木质素磺酸钠的重量比为20-30：9-11：12-18：13-16：50-60：12-15：18-20。
5.根据权利要求1-4任一项所述环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，其特征在于，护套层原料中的改性木质素磺酸钠采用如下工艺制备：将木质素磺酸钠、水混合均匀，加入苯酚，调节体系pH值至9.2-10，微波处理，然后加入环氧氯丙烷、乙二胺水浴搅拌，降温后加入亚磷酸晶体搅拌，降温，搅拌状态下滴加甲醛溶液，滴加完全后升温，继续搅拌，降温，加入大豆分离蛋白、玉米醇溶蛋白混合均匀，微波处理，加入无水乙醇搅拌，加入聚乙二醇、甘油、葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至7.5-8.2，水浴加热，去泡得到改性木质素磺酸钠。
6.根据权利要求1-5任一项所述环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，其特征在于，护套层原料中的改性木质素磺酸钠采用如下工艺制备：按重量份将10-20份木质素磺酸钠、35-85份水混合均匀，加入3-9份苯酚，调节体系pH值至9.2-10，微波处理，然后加入4-10份环氧氯丙烷、3-6份乙二胺水浴搅拌，降温，加入1-2.5份亚磷酸晶体搅拌，降温，搅拌状态下滴加8-15份浓度为28-32wt％的甲醛溶液，滴加完全后升温，继续搅拌，降至室温，加入5-15份大豆分离蛋白、3-8份玉米醇溶蛋白混合均匀，微波处理，加入20-40份无水乙醇搅拌，加入1.5-2.5份聚乙二醇、1.5-2.5份甘油、1.5-2.5份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至7.5-8.2，水浴加热，去泡得到改性木质素磺酸钠。
7.根据权利要求1-6任一项所述环保型耐辐射太阳能发电用光伏电缆，其特征在于，护套层原料中的改性木质素磺酸钠采用如下工艺制备：按重量份将10-20份木质素磺酸钠、35-85份水混合均匀，加入3-9份苯酚，调节体系pH值至9.2-10，微波处理10-20min，微波处理的功率为450-550W，然后加入4-10份环氧氯丙烷、3-6份乙二胺水浴搅拌25-45min，水浴温度为95-100℃，降温至45-55℃加入1-2.5份亚磷酸晶体搅拌20-40min，降温至35-40℃，搅拌状态下滴加8-15份浓度为28-32wt％的甲醛溶液，滴加完全后升温至88-95℃继续搅拌35-75min，降至室温，加入5-15份大豆分离蛋白、3-8份玉米醇溶蛋白混合均匀，微波处理15-25min，微波处理的功率为280-350W，加入20-40份无水乙醇搅拌45-85min，加入1.5-2.5份聚乙二醇、1.5-2.5份甘油、1.5-2.5份葡萄糖混合搅拌均匀，调节体系pH值至7.5-8.2，在75-85℃水浴加热45-65min，去泡得到改性木质素磺酸钠。
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