CN111732832A - 光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料及其制备方法 - Google Patents

光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料及其制备方法，由TPU、mPE、马来酸酐接枝、马来酸酐接枝、能之光MC、碳酸钙、氢氧化铝、硅酮母料、抗氧剂、高浓度黑色母制作而成。本发明可明显改善无机阻燃剂与其他材料的相容性，明显提高材料的力学性能。

Description

光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料及其制备方法
技术领域：
本发明涉电缆材料技术领域，尤其涉及一种光伏电缆用辐照交联105°-150°低烟无卤绝缘料及其制备方法。
背景技术：
随着经济的高速发展，我国的电力工业得到迅速发展，现在电力装机容量和发电量中国电力都仅次于美国稳居世界第二，电源建设获得迅猛发展，电网建设更是突飞猛进，现代电力传输技术及其系统现代化程度得以不断提高，就输电线路总长度而言，已居美国和俄罗斯之后为世界第三位，全国已形成东北、华北、西北、华东、华中、南方和川渝七个夸省大型区域电网及5个独立省网，全国电网覆盖率达96%以上。
在我国，长期以来在低压传输线路中以裸导线为主，随着我国现代电力传输技术及其系统现代化程度的不断提高，国家投入巨资进行了城乡电网改造，架空绝缘电缆由于在电气性能、安全性能、经济性能等方面有着裸导线不可比拟的的优点，在供电系统中逐步取代裸导线，加上中高压输电系统中使用的架空绝缘电缆，市场前景十分广阔。
但是，架空绝缘垫电缆在使用性能上还有许多问题，一个显著的问题便是：由于一般架空绝缘电缆的绝缘材料为交联聚乙烯，在正常使用条件下，采用该种绝缘的架空电缆各种性能均比较稳定，其使用寿命可保持在20到30年左右。但许多输电线路需穿越森林或大片林区，尤其是在比较潮湿的地区，在该种使用环境下电缆经树枝的常年的刮磨，生物群落的侵蚀等，易使电缆的绝缘层损坏，电缆往往达不到正常的设计使用寿命，因而导致输电线路故障率增高、安全性能降低、线路维护费用增加。
发明内容：
本发明的目的是，提供一种具有优良的热稳定性、较高的机械强度、耐蠕变性、耐磨性、耐化学性和自润滑性的光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料及其制备方法。
本发明提供一种光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料，由下列重量份的原料制成：
TPU 20-30份；
mPE 10-20份；
马来酸酐接枝EVA 10-20份；
马来酸酐接枝POE 5-10份；
能之光MC 1-5份；
碳酸钙 10-20份；
氢氧化铝 1-5份；
硅酮母料 1-5份；
抗氧剂 1-5份；
高浓度黑色母 1-5份。
在本发明一较佳实施例中，所述能之光MC采用能之光MC328或能之光MC218。
在本发明一较佳实施例中，所述硅酮母料采用CDM50-010硅酮母料。
在本发明一较佳实施例中，所述高浓度黑色母采用炭黑含量96-100%的黑色母。
本发明还提供一种上述光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将定量TPU、mPE、马来酸酐接枝EVA、马来酸酐接枝POE、能之光MC送入搅拌锅中，同时加入抗氧剂、硅酮母料，搅拌均匀后送入密炼机密炼3-5小时，得到预混物；
（2）将定量碳酸钙、氢氧化铝加入预混物中，继续密炼1-3小时；
（3）将密炼后混合物及高浓度黑色母送入双螺杆塑化机塑化3-5小时；
（4）将塑化后的混合物送入单螺杆挤出机挤出，得到成品。
本发明的有益效果是：
（1）本发明选用高浓度黑色母，大大提高了制品的强度、耐磨性能及抗老化性能；
（2）采用新型材料mPE，能够显著提高制品的韧性；
（3）采用能之光MC（EVA基柔软性无卤阻燃电缆料）作为相容剂，可明显改善无机阻燃剂与其他材料的相容性，明显提高材料的力学性能（和电绝缘性能；
（4）采用氢氧化铝作为阻燃剂，可以极大地改善分散均匀性，提高制品的阻燃性，改善制品的各项物理性能。
具体实施方式：
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例一
（1）将定量TPU 26份、mPE 15份、马来酸酐接枝EVA 15份、马来酸酐接枝POE 8份、能之光MC 4份送入搅拌锅中，同时加入抗氧剂4份、硅酮母料3份，搅拌均匀后送入密炼机密炼4小时，得到预混物；
（2）将定量碳酸钙17份、氢氧化铝4份加入预混物中，继续密炼2小时；
（3）将密炼后混合物及高浓度黑色母4份送入双螺杆塑化机塑化4小时；
（4）将塑化后的混合物送入单螺杆挤出机挤出，得到成品。
实施例二
（1）将定量TPU 23份、mPE 18份、马来酸酐接枝EVA 19份、马来酸酐接枝POE 6份、能之光MC 3份送入搅拌锅中，同时加入抗氧剂2份、硅酮母料4份，搅拌均匀后送入密炼机密炼3小时，得到预混物；
（2）将定量碳酸钙19份、氢氧化铝3份加入预混物中，继续密炼1小时；
（3）将密炼后混合物及高浓度黑色母3份送入双螺杆塑化机塑化5小时；
（4）将塑化后的混合物送入单螺杆挤出机挤出，得到成品。
实施例三
1）将定量TPU 30份、mPE 20份、马来酸酐接枝EVA 20份、马来酸酐接枝POE 5份、能之光MC 5份送入搅拌锅中，同时加入抗氧剂5份、硅酮母料1份，搅拌均匀后送入密炼机密炼5小时，得到预混物；
（2）将定量碳酸钙10份、氢氧化铝1份加入预混物中，继续密炼2小时；
（3）将密炼后混合物及高浓度黑色母3份送入双螺杆塑化机塑化3小时；
（4）将塑化后的混合物送入单螺杆挤出机挤出，得到成品。
其各项性能参数如下表所示：
性能 实施例1 实施例2 实施例3
硬度shore A/shoreD 80A 78A 75A
100%定伸强度Mpa 3.1 3.0 2.7
拉伸强度Mpa 10.0 8.1 8.8
扯断永久变形% 70 72 60
断裂伸长率 % 400 400 400
撕裂强度KN/m 44 41 40
UL94阻燃等级 V0 V0 V0
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换 ；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (5)

1.一种光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：
TPU 20-30份；
mPE 10-20份；
马来酸酐接枝EVA 10-20份；
马来酸酐接枝POE 5-10份；
能之光MC 1-5份；
碳酸钙 10-20份；
氢氧化铝 1-5份；
硅酮母料 1-5份；
抗氧剂 1-5份；
高浓度黑色母 1-5份。
2.根据权利要求1所述的光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料，其特征在于，所述能之光MC采用能之光MC328或能之光MC218。
3.根据权利要求1所述的光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料，其特征在于，所述硅酮母料采用CDM50-010硅酮母料。
4.根据权利要求1所述的光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料，其特征在于，所述高浓度黑色母采用炭黑含量96-100%的黑色母。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的光伏电缆用辐照交联低烟无卤绝缘料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将定量TPU、mPE、马来酸酐接枝EVA、马来酸酐接枝POE、能之光MC送入搅拌锅中，同时加入抗氧剂、硅酮母料，搅拌均匀后送入密炼机密炼3-5小时，得到预混物；
（2）将定量碳酸钙、氢氧化铝加入预混物中，继续密炼1-3小时；
（3）将密炼后混合物及高浓度黑色母送入双螺杆塑化机塑化3-5小时；
（4）将塑化后的混合物送入单螺杆挤出机挤出，得到成品。
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