CN110534239A - 一种耐老化光伏电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐老化光伏电缆，包括电缆芯和依次包覆在电缆芯外侧的绝缘层、耐腐层、耐老化层、耐磨层，电缆芯由多根铝合金芯线绞合而成；其中耐老化层的原料按重量份包括：主料65‑120份，蛇纹石20‑28份，三盐基硫酸铅2‑6份，三氧化二锑1‑4份，二茂铁1‑2份，二酚基丙烷1‑3份，增塑剂3‑6份。耐老化层采用如下工艺制备：将主料混合均匀，降温，加入二酚基丙烷、增塑剂继续搅拌，继续加入蛇纹石、三盐基硫酸铅、三氧化二锑、二茂铁搅拌均匀，冷却，挤出包覆在所述耐腐层外侧，冷却定型得到耐老化层。本发明所得耐老化光伏电缆，拉伸强度高，断裂伸长率高，而且耐空气老化，使用寿命长。

Description

一种耐老化光伏电缆
技术领域
本发明涉及光伏电缆技术领域，尤其涉及一种耐老化光伏电缆。
背景技术
目前，光伏电缆通常采用铝合金芯线作为导体材料，外侧包覆各种功能包覆层，光伏电缆是顺应市场发展需求，积极响应国家光伏产业的发展，但是目前光伏电缆铝合金芯线的外部各种保护层对于电缆芯的保护效果不佳，不耐老化，力学性能满足不了需求，在极端环境中使用的可靠性较低。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐老化光伏电缆，拉伸强度高，断裂伸长率高，而且耐空气老化，使用寿命长。
本发明提出的一种耐老化光伏电缆，包括电缆芯和依次包覆在电缆芯外侧的绝缘层、耐腐层、耐老化层、耐磨层，电缆芯由多根铝合金芯线绞合而成；
其中耐老化层的原料按重量份包括：主料65-120份，蛇纹石20-28份，三盐基硫酸铅2-6份，三氧化二锑1-4份，二茂铁1-2份，二酚基丙烷1-3份，增塑剂3-6份。
优选地，主料包括：聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯。
优选地，聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯的质量比为40-80：15-23：10-18。
优选地，增塑剂包括：硬脂酸钡、氯化石蜡-52、环氧大豆油。
优选地，硬脂酸钡、氯化石蜡-52、环氧大豆油的质量比为0.4-1：1-2：1-3。
优选地，耐老化层采用如下工艺制备：将主料混合均匀，降温，加入二酚基丙烷、增塑剂继续搅拌，继续加入蛇纹石、三盐基硫酸铅、三氧化二锑、二茂铁搅拌均匀，冷却，挤出包覆在所述耐腐层外侧，冷却定型得到耐老化层。
优选地，耐老化层的制备工艺中，主料混合温度为140-160℃。
优选地，耐老化层的制备工艺中，降温至80-90℃，加入二酚基丙烷、增塑剂继续搅拌。
优选地，耐老化层的制备工艺中，加入蛇纹石、三盐基硫酸铅、三氧化二锑、二茂铁搅拌均匀，搅拌温度为120-140℃。
优选地，耐老化层的制备工艺中，挤出温度为200-230℃。
本发明中，通过在耐腐层、耐磨层之间添加耐老化层，进行良好的过渡，可降低耐腐层、耐磨层两种不同性能层之间的差异，导致的整个光伏电缆性能的下降，耐老化层可以有效防止内外温差所带来的电缆的老化，并可提高整个电缆的拉伸强度和断裂伸长率，耐老化层与耐腐层、耐磨层复配，不仅可实现低温条件下的高柔性度，提高抗磨效果，而且耐腐蚀性能优异，协同效果好。
在耐老化层中，蛇纹石的基本结构单元是硅氧四面体与硅氧八面体，在蛇纹石形成过程中其晶格置换、电负性、离子交换性能均具有自己的特殊性，因其独特的层状结构和性能，蛇纹石更易与聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯结合，相比聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯直接组合具有更加优异的拉伸强度与断裂伸长率，而且能阻止聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯受热氧空气老化的程度，尤其蛇纹石对上述聚合物分子链活性具有明显的抑制效果，因此受热分解具有更高的分解温度，表现出优良的阻燃性。
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
一种耐老化光伏电缆，包括电缆芯和依次包覆在电缆芯外侧的绝缘层、耐腐层、耐老化层、耐磨层，电缆芯由多根铝合金芯线绞合而成；其中耐老化层的原料包括：主料65kg，蛇纹石28kg，三盐基硫酸铅2kg，三氧化二锑4kg，二茂铁1kg，二酚基丙烷3kg，增塑剂3kg。
主料由聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯按质量比为80：15：18组成。增塑剂由硬脂酸钡、氯化石蜡-52、环氧大豆油按质量比为0.4：2：1组成。
耐老化层采用如下工艺制备：将主料混合均匀，混合温度为160℃，降温至80℃，加入二酚基丙烷、增塑剂继续搅拌12min，搅拌速度为1200r/min，降低速度至500r/min，继续加入蛇纹石、三盐基硫酸铅、三氧化二锑、二茂铁搅拌均匀，搅拌温度为120℃，冷却，挤出包覆在所述耐腐层外侧，挤出温度为230℃，冷却定型得到耐老化层。
实施例2
一种耐老化光伏电缆，包括电缆芯和依次包覆在电缆芯外侧的绝缘层、耐腐层、耐老化层、耐磨层，电缆芯由多根铝合金芯线绞合而成；其中耐老化层的原料包括：主料120kg，蛇纹石20kg，三盐基硫酸铅6kg，三氧化二锑1kg，二茂铁2kg，二酚基丙烷1kg，增塑剂6kg。
主料由聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯按质量比为40：23：10组成。增塑剂由硬脂酸钡、氯化石蜡-52、环氧大豆油按质量比为1：1：3组成。
耐老化层采用如下工艺制备：将主料混合均匀，混合温度为140℃，降温至90℃，加入二酚基丙烷、增塑剂继续搅拌5min，搅拌速度为1400r/min，降低速度至400r/min，继续加入蛇纹石、三盐基硫酸铅、三氧化二锑、二茂铁搅拌均匀，搅拌温度为140℃，冷却，挤出包覆在所述耐腐层外侧，挤出温度为200℃，冷却定型得到耐老化层。
实施例3
一种耐老化光伏电缆，包括电缆芯和依次包覆在电缆芯外侧的绝缘层、耐腐层、耐老化层、耐磨层，电缆芯由多根铝合金芯线绞合而成；其中耐老化层的原料包括：主料80kg，蛇纹石26kg，三盐基硫酸铅3kg，三氧化二锑3kg，二茂铁1.2kg，二酚基丙烷2.5kg，增塑剂4kg。
主料由聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯按质量比为70：17：16组成。增塑剂由硬脂酸钡、氯化石蜡-52、环氧大豆油按质量比为0.6：1.7：1.5组成。
耐老化层采用如下工艺制备：将主料混合均匀，混合温度为155℃，降温至83℃，加入二酚基丙烷、增塑剂继续搅拌10min，搅拌速度为1250r/min，降低速度至480r/min，继续加入蛇纹石、三盐基硫酸铅、三氧化二锑、二茂铁搅拌均匀，搅拌温度为125℃，冷却，挤出包覆在所述耐腐层外侧，挤出温度为220℃，冷却定型得到耐老化层。
实施例4
一种耐老化光伏电缆，包括电缆芯和依次包覆在电缆芯外侧的绝缘层、耐腐层、耐老化层、耐磨层，电缆芯由多根铝合金芯线绞合而成；其中耐老化层的原料包括：主料100kg，蛇纹石22kg，三盐基硫酸铅5kg，三氧化二锑2kg，二茂铁1.8kg，二酚基丙烷1.5kg，增塑剂5kg。
主料由聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯按质量比为50：21：12组成。增塑剂由硬脂酸钡、氯化石蜡-52、环氧大豆油按质量比为0.8：1.3：2.5组成。
耐老化层采用如下工艺制备：将主料混合均匀，混合温度为145℃，降温至87℃，加入二酚基丙烷、增塑剂继续搅拌8min，搅拌速度为1350r/min，降低速度至420r/min，继续加入蛇纹石、三盐基硫酸铅、三氧化二锑、二茂铁搅拌均匀，搅拌温度为135℃，冷却，挤出包覆在所述耐腐层外侧，挤出温度为210℃，冷却定型得到耐老化层。
实施例5
一种耐老化光伏电缆，包括电缆芯和依次包覆在电缆芯外侧的绝缘层、耐腐层、耐老化层、耐磨层，电缆芯由多根铝合金芯线绞合而成；其中耐老化层的原料包括：主料90kg，蛇纹石24kg，三盐基硫酸铅4kg，三氧化二锑2.5kg，二茂铁1.5kg，二酚基丙烷2kg，增塑剂4.5kg。
主料由聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯按质量比为60：19：14组成。增塑剂由硬脂酸钡、氯化石蜡-52、环氧大豆油按质量比为0.7：1.5：2组成。
耐老化层采用如下工艺制备：将主料送入混料机中混合均匀，混合温度为150℃，降温至85℃，加入二酚基丙烷、增塑剂继续搅拌9min，搅拌速度为1300r/min，降低速度至450r/min，继续加入蛇纹石、三盐基硫酸铅、三氧化二锑、二茂铁搅拌均匀，搅拌温度为130℃，冷却，送入挤出机中挤出成型，挤出温度为215℃，挤出的物料包覆在所述耐腐层外侧，冷却定型得到耐老化层。
对实施例1-5所得耐老化光伏电缆进行性能测试，其结果如下：
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 (10)

1.一种耐老化光伏电缆，其特征在于，包括电缆芯和依次包覆在电缆芯外侧的绝缘层、耐腐层、耐老化层、耐磨层，电缆芯由多根铝合金芯线绞合而成；
其中耐老化层的原料按重量份包括：主料65-120份，蛇纹石20-28份，三盐基硫酸铅2-6份，三氧化二锑1-4份，二茂铁1-2份，二酚基丙烷1-3份，增塑剂3-6份。
2.根据权利要求1所述耐老化光伏电缆，其特征在于，主料包括：聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯。
3.根据权利要求2所述耐老化光伏电缆，其特征在于，聚氯乙烯树脂PVC-SG2、丁腈橡胶NBR3305、己二酸丙二醇聚酯的质量比为40-80：15-23：10-18。
4.根据权利要求1所述耐老化光伏电缆，其特征在于，增塑剂包括：硬脂酸钡、氯化石蜡-52、环氧大豆油。
5.根据权利要求4所述耐老化光伏电缆，其特征在于，硬脂酸钡、氯化石蜡-52、环氧大豆油的质量比为0.4-1：1-2：1-3。
6.根据权利要求1所述耐老化光伏电缆，其特征在于，耐老化层采用如下工艺制备：将主料混合均匀，降温，加入二酚基丙烷、增塑剂继续搅拌，继续加入蛇纹石、三盐基硫酸铅、三氧化二锑、二茂铁搅拌均匀，冷却，挤出包覆在所述耐腐层外侧，冷却定型得到耐老化层。
7.根据权利要求6所述耐老化光伏电缆，其特征在于，耐老化层的制备工艺中，主料混合温度为140-160℃。
8.根据权利要求6或7所述耐老化光伏电缆，其特征在于，耐老化层的制备工艺中，降温至80-90℃，加入二酚基丙烷、增塑剂继续搅拌。
9.根据权利要求6-8任一项所述耐老化光伏电缆，其特征在于，耐老化层的制备工艺中，加入蛇纹石、三盐基硫酸铅、三氧化二锑、二茂铁搅拌均匀，搅拌温度为120-140℃。
10.根据权利要求6-9任一项所述耐老化光伏电缆，其特征在于，耐老化层的制备工艺中，挤出温度为200-230℃。
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