CN106947156A - 一种光伏用耐热光伏电缆护套料 - Google Patents

一种光伏用耐热光伏电缆护套料 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光伏用耐热光伏电缆护套料，按质量份计所述电缆护套料的原料包括乙烯‑醋酸乙烯共聚物20～40份，乙丙橡胶5～10份，高密度聚乙烯5～20份，热塑性弹性体2～6份，氢氧化铝40～80份，助剂1.5～6份。所述电缆护套料具有优异的机械性能和阻燃性能，同时在高温下永久伸长率低，稳定性能好，抗热老化性能好。

Description

一种光伏用耐热光伏电缆护套料
技术领域
本发明属于高聚物技术领域，涉及一种电缆护套料，尤其涉及一种光伏用耐热光伏电缆护套料。
背景技术
随着电线电缆行业的快速发展，对电缆制品的性能要求也越来越高。尤其是近年来迅速发展的光伏电缆行业，光伏电缆使用的环境较为恶劣，经常暴露在高低温、化学腐蚀、紫外照射等环境下。光伏电缆行业中，EN50618是目前主流标准。其中氢氧化镁阻燃剂耐热等级较高，可通过标准中250℃热延伸测试，但是其成本较高，不适合大规模生产量化。氢氧化铝阻燃剂成本较低，但其耐热等级低，200℃就会发生分解反应，难以通过250℃热延伸测试。因此，如何制备一种成本低廉，性能优异的光伏护套材料是当务之急。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种光伏用耐热光伏电缆护套料，所述电缆护套料具有优异的机械性能和阻燃性能，同时在高温(250℃)下永久伸长率低，稳定性能好，抗热老化性能好。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种光伏用耐热光伏电缆护套料，按质量份计所述电缆护套料的原料包括：
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量份可以是20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份、38份或40份等；所述乙丙橡胶的质量份可以是5份、6份、7份、8份、9份或10份等；高密度聚乙烯的质量份可以是5份、6份、8份、10份、12份、15份、18份或20份等；所述热塑性弹性体的质量份可以是2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份或6份等；氢氧化铝的质量份可以是40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份或80份等，助剂的质量份可以是1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份或6份等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量分数为30～60％，如30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数(190℃，2.16kg)为3～5g/10min，如3g/10min、3.5g/10min、4g/10min、4.5g/10min或5g/10min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述乙丙橡胶中乙烯的质量分数为30～60％，如30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述乙丙橡胶的重均分子量为15～25万，如15万、16万、17万、18万、19万、20万、21万、22万、23万、24万或25万等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
其中，所述乙丙橡胶125℃门尼粘度为40～80Pa·s。
作为本发明优选的技术方案，所述高密度聚乙烯的密度为0.946～0.953g/cm3，如0.946g/cm3、0.947g/cm3、0.948g/cm3、0.949g/cm3、0.950g/cm3、0.951g/cm3、0.952g/cm3或0.953g/cm3等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述高密度聚乙烯的熔融指数(190℃，2.16kg)为8～15g/10min，如8g/10min、9g/10min、10g/10min、11g/10min、12g/10min、13g/10min、14g/10min或15g/10min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述热塑性弹性体的比重为0.978～1.022g/cm3，如0.978g/cm3、0.980g/cm3、0.982g/cm3、0.985g/cm3、0.990g/cm3、0.995g/cm3、1.000g/cm3、1.005g/cm3、1.010g/cm3、1.015g/cm3、1.020g/cm3或1.022g/cm3等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述塑性弹性体的熔融指数(190℃，2.16kg)为8～15g/10min，如8g/10min、9g/10min、10g/10min、11g/10min、12g/10min、13g/10min、14g/10min或15g/10min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述助剂包括安定剂和交联剂。
作为本发明优选的技术方案，按质量份计所述安定剂的组分包括：
硬脂酸钙 36～56份；
硬脂酸锌 6～36份；
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯 36～60份。
其中，所述硬脂酸钙的质量份可以是36份、37份、38份、40份、42份、45份、48份、50份、52份、55份或56份等；所述硬脂酸锌的质量份可以是6份、10份、15份、20份、25份、30份、35份或36份等；所述四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯的质量份可以是36份、40份、45份、50份、55份或60份等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述安定剂的质量份为1～3份，如1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份或3份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述交联剂包括三烯丙基异氰尿酸酯和/或三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯。
优选地，所诉交联剂的质量份为0.5～3份，如0.5份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份或3份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述氢氧化铝经过氨基硅烷改性。
作为本发明优选的技术方案，述氢氧化铝的粒度为4000～8000目，如4000目、5000目、6000目、7000目或8000目等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明通过对氢氧化铝使用氨基硅烷进行改性，提高了电缆护套料的耐高温性能，使其高温下的负载伸长率降低低，永久延伸率降低，且提高了电缆护套料的机械性能。同时，限制氢氧化铝的加入量和粒度，可以提高电缆护套料的阻燃性能，降低燃烧时的发烟性能。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供一种光伏用耐热光伏电缆护套料，所述电缆护套料具有优异的阻燃性能，可通过VW-1垂直燃烧测试；
(2)本发明提供一种光伏用耐热光伏电缆护套料，所述电缆护套料具有优异的机械性能，抗张强度可达14.5MPa，断裂伸长率可达240％；
(3)本发明提供一种光伏用耐热光伏电缆护套料，所述电缆护套料在高温(250℃)下永久伸长率低至4％，负载伸长率低至20％，抗热老化性能好，抗张变化率低至8％，伸长变化率低至-8％，热缩率仅为0.5％。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种光伏用耐热光伏电缆护套料，按质量份计所述电缆护套料的原料包括：
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量分数为30％，熔融指数(190℃，2.16kg)为3g/10min；
其中，所述乙丙橡胶中乙烯的质量分数为30％，重均分子量为15万；
其中，所述高密度聚乙烯的密度为0.946g/cm3，熔融指数(190℃，2.16kg)为8g/10min；
其中，所述热塑性弹性体比重为0.978g/cm3，熔融指数(190℃，2.16kg)为8g/10min；
其中，所述氢氧化铝经过氨基硅烷改性，所述氢氧化铝的粒度为4000目；
其中，按质量份计所述安定剂的组成为硬脂酸钙36份，硬脂酸锌6份，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯36份；
其中，所述交联剂为三烯丙基异氰尿酸酯。
实施例2
一种光伏用耐热光伏电缆护套料，按质量份计所述电缆护套料的原料包括：
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量分数为60％，熔融指数(190℃，2.16kg)为5g/10min；
其中，所述乙丙橡胶中乙烯的质量分数为60％，重均分子量为25万；
其中，所述高密度聚乙烯的密度为0.953g/cm3，熔融指数(190℃，2.16kg)为15g/10min；
其中，所述热塑性弹性体比重为1.022g/cm3，熔融指数(190℃，2.16kg)为15g/10min；
其中，所述氢氧化铝经过氨基硅烷改性，所述氢氧化铝的粒度为8000目；
其中，按质量份计所述安定剂的组成为硬脂酸钙56份，硬脂酸锌36份，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯60份；
其中，所述交联剂为三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯。
实施例3
一种光伏用耐热光伏电缆护套料，按质量份计所述电缆护套料的原料包括：
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量分数为45％，熔融指数(190℃，2.16kg)为4g/10min；
其中，所述乙丙橡胶中乙烯的质量分数为45％，重均分子量为20万；
其中，所述高密度聚乙烯的密度为0.950g/cm3，熔融指数(190℃，2.16kg)为12g/10min；
其中，所述热塑性弹性体比重为1.000g/cm3，熔融指数(190℃，2.16kg)为12g/10min；
其中，所述氢氧化铝经过氨基硅烷改性，所述氢氧化铝的粒度为6000目；
其中，按质量份计所述安定剂的组成为硬脂酸钙41份，硬脂酸锌21份，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯48份；
其中，所述交联剂为三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯。
实施例4
一种光伏用耐热光伏电缆护套料，按质量份计所述电缆护套料的原料包括：
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量分数为40％，熔融指数(190℃，2.16kg)为3.5g/10min；
其中，所述乙丙橡胶中乙烯的质量分数为40％，重均分子量为18万；
其中，所述高密度聚乙烯的密度为0.948g/cm3，熔融指数(190℃，2.16kg)为10g/10min；
其中，所述热塑性弹性体比重为0.990g/cm3，熔融指数(190℃，2.16kg)为10g/10min；
其中，所述氢氧化铝经过氨基硅烷改性，所述氢氧化铝的粒度为5000目；
其中，按质量份计所述安定剂的组成为硬脂酸钙45份，硬脂酸锌16份，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯45份；
其中，所述交联剂为括三烯丙基异氰尿酸酯。
实施例5
一种光伏用耐热光伏电缆护套料，按质量份计所述电缆护套料的原料包括：
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量分数为50％，熔融指数(190℃，2.16kg)为4.5g/10min；
其中，所述乙丙橡胶中乙烯的质量分数为40％，重均分子量为18万；
其中，所述高密度聚乙烯的密度为0.952g/cm3，熔融指数(190℃，2.16kg)为14g/10min；
其中，所述热塑性弹性体比重为1.020g/cm3，熔融指数(190℃，2.16kg)为14g/10min；
其中，所述氢氧化铝经过氨基硅烷改性，所述氢氧化铝的粒度为7000目；
其中，按质量份计所述安定剂的组成为硬脂酸钙50份，硬脂酸锌30份，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯55份；
其中，所述交联剂为括三烯丙基异氰尿酸酯。
实施例6
一种光伏用耐热光伏电缆护套料，所述电缆护套料除了氢氧化铝未经过氨基硅烷进行改性外，其他条件均与实施例3相同。
实施例7
一种光伏用耐热光伏电缆护套料，所述电缆护套料除了氢氧化铝经丙基三甲氧基硅烷改性替代氨基硅烷改性外，其他条件均与实施例3相同。
对比例1
一种光伏用耐热光伏电缆护套料，所述电缆护套料除了氢氧化铝的质量份为20份外，其他条件均与实施例3相同。
对比例2
一种光伏用耐热光伏电缆护套料，所述电缆护套料除了氢氧化铝的质量份为20份外，其他条件均与实施例3相同。
对实施例1-7以及对比例1和2的机械性能，热延伸性能以及热老化性能进行测试，结果如表1所示。
表1
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏用耐热光伏电缆护套料，其特征在于，按质量份计所述电缆护套料的原料包括：
2.根据权利要求1所述的电缆护套料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量分数为30～60％；
优选地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数(190℃，2.16kg)为3～5g/10min。
3.根据权利要求1或2所述的电缆护套料，其特征在于，所述乙丙橡胶中乙烯的质量分数为30～60％；
优选地，所述乙丙橡胶的重均分子量为15～25万。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电缆料，其特征在于，所述高密度聚乙烯的密度为0.946～0.953g/cm3；
优选地，所述高密度聚乙烯的熔融指数(190℃，2.16kg)为8～15g/10min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电缆料，其特征在于，所述热塑性弹性体的比重为0.978～1.022g/cm3；
优选地，所述塑性弹性体的熔融指数(190℃，2.16kg)为8～15g/10min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电缆护套料，其特征在于，所述助剂包括安定剂和交联剂。
7.根据权利要求6所述的电缆护套料，其特征在于，按质量份计所述安定剂的组分包括：
硬脂酸钙 36～56份；
硬脂酸锌 6～36份；
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯 36～60份；
优选地，所述安定剂的质量份为1～3份。
8.根据权利要求6或7所述的电缆护套料，其特征在于，所述交联剂包括三烯丙基异氰尿酸酯和/或三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯；
优选地，所诉交联剂的质量份为0.5～3份。
9.根据权利要求6-8任一项所述的电缆护套料，其特征在于，所述氢氧化铝经过氨基硅烷改性。
10.根据权利要求9所述的电缆护套料，其特征在于，所述氢氧化铝的粒度为4000～8000目。
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