CN111073109A - 一种光伏电缆护套材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光伏电缆护套材料及其制备方法。所述光伏电缆护套材料按重量百分比计包括：超支化聚乙烯20‑40％、阻燃剂40‑60％、马来酸酐接枝EVA 5‑10％、安定剂1‑5％、硅酮母粒1‑5％和硅烷偶联剂1‑5％。所述光伏电缆护套材料具有极高的绝缘电阻、优异的阻燃性、良好的机械强度和烟密度透光率，可通过单根垂直燃烧，完全满足IEC62930标准中的性能要求，可以应用于光伏电缆领域。

Description

一种光伏电缆护套材料及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆绝缘材料领域，具体涉及一种光伏电缆护套材料及其制备方法。
背景技术
电缆是光伏设备的一个重要组件，作为太阳能光伏发电设施电能传输的主干，直接关系到太阳能光伏发电系统的安全性、可靠性和先进性。光伏电站中大量的直流电缆需户外铺设，环境条件恶劣，光伏电站安装和运行维护期间，电缆可能在地面以下土壤内、杂草丛生乱石中、屋顶结构的锐边上布线、裸露在空气中，电缆有可能承受各种外力的冲击。如果电缆护套强度不够，电缆绝缘层将会受到损坏，从而影响整个电缆的使用寿命，或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。其电缆材料应根据抗紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀情况而定。
CN103881166A公开了一种适用于光伏电缆的低烟无卤阻燃材料及其制造方法，工艺简单，易于工业化推广生产，生产出的材料为低烟环保产品，不含卤素、重金属及其他环境有害的物质，而且材料表面性能良好、绝缘性好、具有优异的耐水性、耐酸碱腐蚀性、耐高低温性。该电缆料的绝缘电阻和烟密度透光率较低，并不能满足光伏电缆的使用要求。
CN109810372A公开了一种光伏电缆用辐照交联聚烯烃护套料的制备方法，包括以下重量百分比组分：乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)50-60％、线性低密度聚乙烯20-30％、乙烯辛烯共聚物15-25％、马来酸酐接枝聚乙烯10-20％，氢氧化铝100-160％、硅酮母粒3-8％、复合抗氧剂0.5-2％、聚乙烯蜡1-3％、紫外光吸收剂1-3％、成炭抑烟剂2-5％、有机蒙脱土8-15％、活性硅灰石粉10-15％、炭黑1-2％。该光伏电缆通过增大阻燃剂用量来提高材料阻燃性能，但是增大阻燃剂添加量会引起材料力学性能、耐低温等性能的下降等问题。
因此，开发一种具有高机械强度、高阻燃性的光伏电缆护套材料是具有重要意义的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种光伏电缆护套材料及其制备方法，所述光伏电缆护套材料具有极高的绝缘电阻、优异的阻燃性、良好的机械强度和烟密度透光率，可通过单根垂直燃烧，完全满足IEC62930标准中的性能要求，可以应用于光伏电缆领域。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种光伏电缆护套材料，所述光伏电缆护套材料按重量百分比计包括：超支化聚乙烯20-40％、阻燃剂40-60％、马来酸酐接枝EVA5-10％、安定剂1-5％、硅酮母粒1-5％和硅烷偶联剂1-5％。
本发明中，超支化聚乙烯(HBPE)具有紧凑的树枝状球形结构，粘度低，溶解性和流动性能好。超支化聚合物含有大量易与无机组分相容的极性端基基团，由于超支化聚合物的支链的生长是随机的，超支化聚合物中有三种重复单元：树形单元、线性单元和端基单元，分子量分布具有多分散性，分子具有类似球形的紧凑结构，流体力学回转半径小；分子缠结少，所以相对分子质量的增加对粘度的影响较小，因此制得的光伏电缆护套材料具有更高的绝缘电阻、优异的阻燃性、良好的机械强度。
本发明中，马来酸酐接枝EVA是在EVA分子主链上引入了强极性的侧基，所述马来酸酐接枝EVA是增进超支化聚乙烯与其他无机材料的粘接性和相容性的桥梁。马来酸酐接枝EVA、阻燃剂、安定剂、硅酮母粒和硅烷偶联剂相互配合，协同增效，能够进一步改善超支化聚乙烯基体与无机阻燃界面的相容性和粘接性，提高无机组分在超支化聚乙烯中的分散性及相容性，从而最大限度的提高制备得到的电缆料的阻燃性，降低烟指数、发烟量、发热量和一氧化碳的产生量，提升氧指数，改善滴落性能，进而显著提高所得光伏电缆护套材料的机械强度和耐热性能。
本发明中，所述超支化聚乙烯的重量百分比为20-40％，例如可以是20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％。
本发明中，所述阻燃剂的重量百分比为40-60％，例如可以是40％、42％、44％、46％、48％、50％、52％、54％、56％、58％、60％。
本发明中，所述马来酸酐接枝EVA的重量百分比为5-10％，例如可以是5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％。
本发明中，所述安定剂的重量百分比为1-5％，例如可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％。
本发明中，所述硅酮母粒的重量百分比为1-5％，例如可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％。
本发明中，所述硅烷偶联剂的重量百分比为1-5％，例如可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％。
优选地，所述超支化聚乙烯的支化度为100-130支链/1000C，例如可以是102支链/1000C、104支链/1000C、106支链/1000C、108支链/1000C、110支链/1000C、112支链/1000C、114支链/1000C、116支链/1000C、118支链/1000C、120支链/1000C、122支链/1000C、124支链/1000C、126支链/1000C、128支链/1000C、130支链/1000C。(“支化度”指的是：超支化聚乙烯分子中每1000个碳原子上含有的平均支链数。)
优选地，所述超支化聚乙烯的数均分子量为5×105-7×105，例如可以是5×105、5.2×105、5.4×105、5.6×105、5.8×105、6×105、6.2×105、6.4×105、6.8×105、7×105。
优选地，所述阻燃剂为氢氧化铝和微胶囊红磷的混合物。
本发明中，所述氢氧化铝和微胶囊红磷配合使用可提高所述光伏电缆护套材料的阻燃性；同时在加热过程中，可快速形成碳泡沫层，对聚合物起保护作用，绝热隔氧，燃烧时的烟密度和毒性气体可以大幅减少，同时不产生卤化氢气体；氢氧化铝成本低廉，受热分解时可产生大量水汽，具有一定的阻燃效果，但是大量添加时会降低材料的机械性能。
优选地，所述氢氧化铝和微胶囊红磷的质量比为(5-8):1，例如可以是5:1、5.5:1、6:1、6.5:1、7:1、7.5:1、8:1。
优选地，所述氢氧化铝的细度为1-2μm，例如可以是1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、2μm。
优选地，所述微胶囊红磷的细度为5-10μm，例如可以是5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm。
优选地，所述马来酸酐接枝EVA的接枝率为1-5％，例如可以是1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％、4％、4.2％、4.4％、4.6％、4.8％、5％。
优选地，所述马来酸酐接枝EVA的熔融指数为5-10g/10min，例如可以是5g/10min、5.5g/10min、6g/10min、6.5g/10min、7g/10min、7.5g/10min、8g/10min、8.5g/10min、9g/10min、9.5g/10min、10g/10min。
优选地，所述马来酸酐接枝EVA中EVA的重量百分含量为30-40％，例如可以是30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％。
优选地，所述安定剂为钙盐和锌盐的混合物。
优选地，所述钙盐和锌盐的质量比为(1-3):1，例如可以是1:1、1.2:1、1.4:1、1.6:1、1.8:1、2:1、2.2:1、2.4:1、2.6:1、2.8:1、3:1。
优选地，所述钙盐包括硬脂酸钙、棕榈酸钙、油酸钙、月桂酸钙、十五碳脂肪酸钙、苯甲酸钙或十二烷基苯磺酸钙中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述锌盐包括硬脂酸锌、棕榈酸锌、油酸锌、月桂酸锌、十七碳脂肪酸锌、十五碳脂肪酸锌、苯甲酸锌或十二烷基苯磺酸锌中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷或γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的混合物。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的光伏电缆护套材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)按配方量将超支化聚乙烯、阻燃剂、马来酸酐接枝EVA、安定剂、硅酮母粒和硅烷偶联剂进行混合后，进行熔融共混、挤出，得到共混颗粒；
(2)将步骤(1)得到的共混颗粒制成线材，再对所述线材进行辐照交联，得到所述光伏电缆护套材料。
优选地，步骤(1)中所述熔融共混通过密炼机进行。
优选地，步骤(1)中所述熔融共混的温度为160-175℃，例如可以是160℃、162℃、165℃、170℃、172℃或175℃等。
优选地，步骤(1)中所述熔融共混的时间为15-25min，例如可以是15min、16min、17min、20min、21min、22min、24min或25min等。
优选地，步骤(1)所述挤出通过单螺杆挤出机进行。
优选地，所述所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区。
优选地，所述第一区的工作温度为110-115℃(例如可以是110℃、111℃、112℃、113℃、114℃或115℃等)，第二区的工作温度为115-120℃(例如可以是115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃等)，第三区的工作温度为115-120℃(例如可以是115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃等)，第四区的工作温度为120-125℃(例如可以是120℃、121℃、122℃、123℃、124℃或125℃等)，第五区的工作温度为120-125℃(例如可以是120℃、121℃、122℃、123℃、124℃或125℃等)，第六区的工作温度为120-130℃(例如可以是120℃、122℃、124℃、126℃、128℃或130℃等)，第七区的工作温度为125-130℃(例如可以是125℃、126℃、127℃、128℃、129℃或130℃等)。
优选地，步骤(2)所述制成线材通过线材挤出机进行。
优选地，所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区。
优选地，所述A区的工作温度为110-120℃(例如可以是110℃、112℃、114℃、116℃、118℃或120℃等)，B区的工作温度为135-145℃(例如可以是135℃、137℃、139℃、140℃、142℃或145℃等)，C区的工作温度为145-155℃(例如可以是145℃、147℃、150℃、151℃、152℃或155℃等)，D区的工作温度为150-160℃(例如可以是150℃、152℃、154℃、156℃、158℃或160℃等)。
优选地，所述辐照交联通过电子加速器进行，辐照剂量为5-15Mrad，例如可以是5Mrad、6Mrad、7Mrad、8Mrad、9Mrad、10Mrad、11Mrad、12Mrad、13Mrad、14Mrad、15Mrad。
优选地，所述制备方法包括以下步骤：
(1)按配方量将超支化聚乙烯、阻燃剂、马来酸酐接枝EVA、安定剂、硅酮母粒和硅烷偶联剂进行混合后，使用密炼机160-175℃熔融共混15-25min，再通过单螺杆挤出机制成颗粒，单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，物料依次通过各区，所述第一区的工作温度为110-115℃，第二区的工作温度为115-120℃，第三区的工作温度为115-120℃，第四区的工作温度为120-125℃，第五区的工作温度为120-125℃，第六区的工作温度为120-130℃，第七区的工作温度为125-130℃；
(2)将单螺杆挤出机制备得到的颗粒加入至线材挤出机中，所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，所述颗粒依次通过各区，所述所述A区的工作温度为110-120℃，B区的工作温度为135-145℃，C区的工作温度为145-155℃，D区的工作温度为150-160℃，得到线材之后使用电子加速器进行辐照交联，辐照剂量为5-15Mrad，得到所述光伏电缆护套材料
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述光伏电缆护套材料具有极高的绝缘电阻、优异的阻燃性、良好的机械强度和烟密度透光率，并具有优异的耐高温、耐老化、耐低温和耐油性能，可通过单根垂直燃烧，完全满足IEC62930标准中的性能要求，可以应用于对光伏电缆领域。
(2)本发明所述光伏电缆护套材料抗张强度在8MPa以上，断裂伸长率在150％以上，烟密度透光率在70％以上，氧指数在32％以上，单根垂直燃烧均通过。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。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
本实施例提供一种光伏电缆护套材料，所述光伏电缆护套材料按重量百分比计包括：超支化聚乙烯(支化度为100支链/1000C、数均分子量为5×105)40％、氢氧化铝(细度为1μm)42％、微胶囊红磷(细度为5μm)7％、马来酸酐接枝EVA(接枝率为3％、熔融指数为6g/10min、EVA的重量百分含量为30％)6％、硬脂酸钙1％、硬脂酸锌1％、硅酮母粒2％和γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷1％。
本实施例提供的光伏电缆护套材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按配方量将超支化聚乙烯、氢氧化铝、微胶囊红磷、马来酸酐接枝EVA、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮母粒和γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷进行混合后，使用密炼机160℃熔融共混15min，再通过单螺杆挤出机制成颗粒，单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，物料依次通过各区，所述第一区的工作温度为110℃，第二区的工作温度为115℃，第三区的工作温度为115-℃，第四区的工作温度为120℃，第五区的工作温度为120℃，第六区的工作温度为120℃，第七区的工作温度为125℃；
(2)将单螺杆挤出机制备得到的颗粒加入至线材挤出机中，所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，所述颗粒依次通过各区，所述所述A区的工作温度为110℃，B区的工作温度为135℃，C区的工作温度为145℃，D区的工作温度为150℃，得到线材之后使用电子加速器进行辐照交联，辐照剂量为5Mrad，得到所述光伏电缆护套材料。
实施例2
本实施例提供一种光伏电缆护套材料，所述光伏电缆护套材料按重量百分比计包括：超支化聚乙烯(支化度为130支链/1000C、数均分子量为6×105)20％、氢氧化铝(细度为2μm)50％、微胶囊红磷(细度为10μm)10％、马来酸酐接枝EVA(接枝率为5％、熔融指数为10g/10min、EVA的重量百分含量为40％)10％、月桂酸钙3％、月桂酸锌1％、硅酮母粒3％和γ-巯丙基三乙氧基硅烷3％。
本实施例提供的光伏电缆护套材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按配方量将超支化聚乙烯、氢氧化铝、微胶囊红磷、马来酸酐接枝EVA、月桂酸钙、月桂酸锌、硅酮母粒和γ-巯丙基三乙氧基硅烷进行混合后，使用密炼机175℃熔融共混25min，再通过单螺杆挤出机制成颗粒，单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，物料依次通过各区，所述第一区的工作温度为115℃，第二区的工作温度为120℃，第三区的工作温度为120℃，第四区的工作温度为125℃，第五区的工作温度为125℃，第六区的工作温度为130℃，第七区的工作温度为130℃；
(2)将单螺杆挤出机制备得到的颗粒加入至线材挤出机中，所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，所述颗粒依次通过各区，所述所述A区的工作温度为120℃，B区的工作温度为145℃，C区的工作温度为155℃，D区的工作温度为160℃，得到线材之后使用电子加速器进行辐照交联，辐照剂量为15Mrad，得到所述光伏电缆护套材料。
实施例3
本实施例提供一种光伏电缆护套材料，所述光伏电缆护套材料按重量百分比计包括：超支化聚乙烯(支化度为110支链/1000C、数均分子量为7×105)40％、氢氧化铝(细度为1μm)40％、微胶囊红磷(细度为10μm)5％、马来酸酐接枝EVA(接枝率为4％、熔融指数为5g/10min、EVA的重量百分含量为35％)8％、棕榈酸钙3％、棕榈酸锌1％、硅酮母粒1％和γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷2％。
本实施例提供的光伏电缆护套材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按配方量将超支化聚乙烯、氢氧化铝、微胶囊红磷、马来酸酐接枝EVA、棕榈酸钙、棕榈酸锌、硅酮母粒和γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷进行混合后，使用密炼机170℃熔融共混10min，再通过单螺杆挤出机制成颗粒，单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，物料依次通过各区，所述第一区的工作温度为110℃，第二区的工作温度为115℃，第三区的工作温度为115-℃，第四区的工作温度为120℃，第五区的工作温度为120℃，第六区的工作温度为120℃，第七区的工作温度为125℃；
(2)将单螺杆挤出机制备得到的颗粒加入至线材挤出机中，所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，所述颗粒依次通过各区，所述所述A区的工作温度为110℃，B区的工作温度为135℃，C区的工作温度为145℃，D区的工作温度为150℃，得到线材之后使用电子加速器进行辐照交联，辐照剂量为5Mrad，得到所述光伏电缆护套材料。
实施例4
本实施例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于，所述氢氧化铝含量为7％，微胶囊红磷含量42％，其它组分含量及制备方法同实施例1。
实施例5
本实施例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于，所述氢氧化铝含量为44.1％，微胶囊红磷含量4.9％，其它组分含量及制备方法同实施例1。
实施例6
本实施例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于，所述阻燃剂不含微胶囊红磷，氢氧化铝(细度为1μm)含量增至49％，其它组分含量及制备方法同实施例1。
实施例7
本实施例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于，所述阻燃剂不含氢氧化铝，微胶囊红磷(细度为5μm)含量增至49％，其它组分含量及制备方法同实施例1。
实施例8
本实施例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于，所述硬脂酸钙含量为1.6％，硬脂酸锌含量0.4％，其它组分含量及制备方法同实施例1。
实施例9
本实施例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于，所述硬脂酸钙含量为0.4％，硬脂酸锌含量1.6％，其它组分含量及制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于：将所述超支化聚乙烯替换为线性低密度聚乙烯(埃克森美孚化工，牌号为3518CB)，其它组分含量及制备方法同实施例1。
对比例2
本对比例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于：所述光伏电缆护套材料不含马来酸酐接枝EVA，所述超支化聚乙烯的含量增至46％，其它组分含量及制备方法同实施例1。
对比例3
本对比例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于：将所述马来酸酐接枝EVA替换为非接枝的EVA(日本三井化学，牌号为EV560)，其它组分含量及制备方法同实施例1。
对比例4
本对比例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于：所述光伏电缆护套材料不含安定剂，所述超支化聚乙烯的含量增至42％，其它组分含量及制备方法同实施例1。
对比例5
本对比例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于：所述光伏电缆护套材料不含硅酮母粒，所述超支化聚乙烯的含量增至42％，其它组分含量及制备方法同实施例1。
对比例6
本对比例提供一种光伏电缆护套材料，与实施例1相比，区别仅在于：所述光伏电缆护套材料不含硅烷偶联剂，所述超支化聚乙烯的含量增至41％，其它组分含量及制备方法同实施例1。
试验例1
对上述实施例1-9和对比例1-6制备的的电缆材料的性能进行测试，测试标准包括：抗张强度、断裂伸长率：GB/T2951；烟密度透光率：GB/T19651-1998；热延伸：GB/T2951.11-2008，氧指数(氧指数是指在规定的条件下，材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度，以氧所占的体积百分数的数值来表示。氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧)：ISO 4586，单根垂直燃烧：GB/T18380-2008，具体测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002343043400000131
由上述测试结果可知，本实施例1-9制备的电缆材料的抗张强度在8MPa以上，断裂伸长率在150％以上，烟密度透光率在70％以上，氧指数在32％以上，这充分说明了本发明所述电缆材料中各组分相互配合，协同增效，不仅有效提高了电缆材料的抑烟阻燃性，而且还能使电缆材料具有良好的机械强度和电气性能。
试验例2
依照JB/T10436标准，对上述实施例1-9和对比例1-6提供的电缆材料的耐温性性能进行测试热老化测试方法为：将电缆材料加热至(150±2)℃并维持168h后，分别记录测试前后的抗张强度和断裂伸长率，计算抗张变化率和断裂伸长变化率；低温弯曲试验方法：将电缆材料冷却至温度(-40±2)℃，时间16h，试棒直径为电缆外径的4～5倍，绕3～4圈，试验后表面不应有目力可见裂纹；耐油试验：将电缆材料加热至(121±2)℃维持18h后，测试绝抗张残率和断裂伸长变化率残率，具体测试结果间表2。
表2
Figure BDA0002343043400000141
由上述测试结果可知，本实施例1-9制备的电缆材料经热老化处理后，抗张变化率在30％以下，断裂伸长变化率在30％以下；低温弯曲试验中所述电缆材料表面均无裂纹；耐油实验中抗张残率在40％以上，断裂伸长变化率残率在60％以上。这充分说明了本发明所述电缆材料中各组分相互配合，协同增效，不仅有效提高了电缆材料的抑烟阻燃性，而且可以提高电缆的强度，有效地减少机械损伤，延长电缆使用寿命。本发明电缆料还具有优良的耐热老化性、耐油和耐低温性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明所述光伏电缆护套材料及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。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)

1.一种光伏电缆护套材料，其特征在于，所述光伏电缆护套材料按重量百分比计包括：超支化聚乙烯20-40％、阻燃剂40-60％、马来酸酐接枝EVA5-10％、安定剂1-5％、硅酮母粒1-5％和硅烷偶联剂1-5％。
2.根据权利要求1所述的光伏电缆护套材料，其特征在于，所述超支化聚乙烯的支化度为100-130支链/1000C；
优选地，所述超支化聚乙烯的数均分子量为5×105-7×105。
3.根据权利要求1或2所述的光伏电缆护套材料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化铝和微胶囊红磷的混合物；
优选地，所述氢氧化铝和微胶囊红磷的质量比为(5-8):1；
优选地，所述氢氧化铝的细度为1-2μm；
优选地，所述微胶囊红磷的细度为5-10μm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的光伏电缆护套材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝EVA的接枝率为1-5％；
优选地，所述马来酸酐接枝EVA的熔融指数为5-10g/10min；
优选地，所述马来酸酐接枝EVA中EVA的重量百分含量为30-40％。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的光伏电缆护套材料，其特征在于，所述安定剂为钙盐和锌盐的混合物；
优选地，所述钙盐和锌盐的质量比为(1-3):1；
优选地，所述钙盐包括硬脂酸钙、棕榈酸钙、油酸钙、月桂酸钙、十五碳脂肪酸钙、苯甲酸钙或十二烷基苯磺酸钙中的任意一种或至少两种的混合物；
优选地，所述锌盐包括硬脂酸锌、棕榈酸锌、油酸锌、月桂酸锌、十七碳脂肪酸锌、十五碳脂肪酸锌、苯甲酸锌或十二烷基苯磺酸锌中的任意一种或至少两种的混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的光伏电缆护套材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷或γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的混合物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的光伏电缆护套材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)按配方量将超支化聚乙烯、阻燃剂、马来酸酐接枝EVA、安定剂、硅酮母粒和硅烷偶联剂进行混合后，进行熔融共混、挤出，得到共混颗粒；
(2)将步骤(1)得到的共混颗粒制成线材，再对所述线材进行辐照交联，得到所述光伏电缆护套材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述熔融共混通过密炼机进行；
优选地，步骤(1)中所述熔融共混的温度为160-175℃；
优选地，步骤(1)中所述熔融共混的时间为15-25min；
优选地，步骤(1)所述挤出通过单螺杆挤出机进行；
优选地，所述所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区；
优选地，所述第一区的工作温度为110-115℃，第二区的工作温度为115-120℃，第三区的工作温度为115-120℃，第四区的工作温度为120-125℃，第五区的工作温度为120-125℃，第六区的工作温度为120-130℃，第七区的工作温度为125-130℃。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述制成线材通过线材挤出机进行；
优选地，所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区；
优选地，所述所述A区的工作温度为110-120℃，B区的工作温度为135-145℃，C区的工作温度为145-155℃，D区的工作温度为150-160℃；
优选地，所述辐照交联通过电子加速器进行，辐照剂量为5-15Mrad。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)按配方量将超支化聚乙烯、阻燃剂、马来酸酐接枝EVA、安定剂、硅酮母粒和硅烷偶联剂进行混合后，使用密炼机160-175℃熔融共混15-25min，再通过单螺杆挤出机制成颗粒，单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，物料依次通过各区，所述第一区的工作温度为110-115℃，第二区的工作温度为115-120℃，第三区的工作温度为115-120℃，第四区的工作温度为120-125℃，第五区的工作温度为120-125℃，第六区的工作温度为120-130℃，第七区的工作温度为125-130℃；
(2)将单螺杆挤出机制备得到的颗粒加入至线材挤出机中，所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，所述颗粒依次通过各区，所述所述A区的工作温度为110-120℃，B区的工作温度为135-145℃，C区的工作温度为145-155℃，D区的工作温度为150-160℃，得到线材之后使用电子加速器进行辐照交联，辐照剂量为5-15Mrad，得到所述光伏电缆护套材料。
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