CN117004110B - 一种高抗紫外线老化的光伏电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏电缆领域，具体涉及一种高抗紫外线老化的光伏电缆及其制备方法，用于解决现有的光伏电缆的抗紫外线老化的性能不佳的问题；该制备方法通过向光伏电缆护套中添加高强抗光剂，能够赋予光伏电缆护套良好的吸收紫外线的作用，明显提升其抗紫外线的能力，进而避免紫外线长时间照射使得光伏电缆护套老化，避免光伏电缆护套的力学性能大幅下降，进而能够将光伏电缆线芯进行有效的保护，延长光伏电缆的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电缆领域，具体涉及一种高抗紫外线老化的光伏电缆及其制备方法。
背景技术
光伏发电是一种新型的绿色能源获得途径，具有无污染、可持续、简单易得的特点。光伏发电系统用电缆是光伏发电系统中的能量传输元件，在光伏发电组件中起着至关重要的作用。目前，光伏电缆的使用寿命受到紫外线老化的影响，导致电缆的绝缘层和护套层在长期使用中出现老化、劣化等问题，影响电缆的正常使用。
如何改善现有的光伏电缆的抗紫外线老化的性能不佳是本发明的关键，因此，研发一种抗紫外线老化的光伏电缆及其制备方法，具有重要的现实意义和广泛的应用前景。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种高抗紫外线老化的光伏电缆及其制备方法：通过将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、高强抗光剂、硬脂酸镁、碳酸钙、硅微粉、偶联剂、抗氧剂和相容剂混合均匀，之后加入至挤出机中，经过熔融挤出至光伏电缆线芯上，形成光伏电缆护套，得到该高抗紫外线老化的光伏电缆，解决了现有的光伏电缆的抗紫外线老化的性能不佳的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种高抗紫外线老化的光伏电缆，包括光伏电缆线芯以及包裹在光伏电缆线芯上的光伏电缆护套；
所述光伏电缆护套包括以下重量份组分：
聚乙烯树脂45-55份、聚丙烯树脂15-20份、三元乙丙橡胶7-13份、丁苯橡胶9-11份、高强抗光剂5-17份、硬脂酸镁2-8份、碳酸钙1.6-3.8份、硅微粉10-18份、偶联剂1.5-4.5份、抗氧剂1-3份和相容剂1-3份；
所述高强抗光剂由以下步骤制备得到：
步骤s1：将4-(三氟甲氧基)苯甲醛、丙二酸以及吡啶加入至安装有温度计、搅拌器以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为400-500r/mi n的条件下搅拌反应30-40mi n，之后加入哌啶继续搅拌反应20-30mi n，之后升温至80-85℃的条件下继续搅拌反应2-2.5h，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应3-5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入浓盐酸和去离子水继续搅拌反应20-30mi n，之后用无水乙醚萃取2-3次，合并萃取液用蒸馏水洗涤3-5次，之后用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体1；
反应原理如下：
步骤s2：将中间体1、二氯亚砜、N，N-二甲基甲酰胺以及无水乙腈加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为400-500r/mi n的条件下搅拌反应30-40mi n，之后升温至40-45℃的条件下继续搅拌反应5-6h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；
反应原理如下：
步骤s3：将间苯二酚、2,4-二羟基苯甲酸、无水氯化锌、三氯氧磷以及环丁砜加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为400-500r/mi n的条件下搅拌反应10-15mi n，之后升温至70-75℃的条件下继续搅拌反应2-2.5h，之后加入去离子水继续搅拌反应15-20mi n，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至冰水中，之后静置，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60-65℃的条件下干燥4-5h，得到中间体3；
反应原理如下：
步骤s4：将中间体2、中间体3、吡啶以及无水乙腈加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为0-5℃，搅拌速率为400-500r/mi n的条件下搅拌反应15-20mi n，之后升温至25-30℃的条件下继续搅拌反应10-15h，反应结束后将反应产物加入至饱和碳酸氢钠溶液中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼用放置于真空干燥箱中，在温度为60-65℃的条件下干燥4-5h，得到中间体4；
反应原理如下：
步骤s5：将中间体4、三乙胺以及二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-5-0℃，搅拌速率为400-500r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入氯乙酰氯溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至40-45℃的条件下继续搅拌反应6-8h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤3-5次，静置分层，将有机相用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液加入至无水甲醇中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼用放置于真空干燥箱中，在温度为50-55℃的条件下干燥3-5h，得到中间体5；
反应原理如下：
步骤s6：将中间体5、三乙胺以及二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-5-0℃，搅拌速率为400-500r/mi n的条件下搅拌反应20-30mi n，之后边搅拌边逐滴加入2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至30-35℃的条件下继续搅拌反应3-5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤3-5次，静置分层，将有机相用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到高强抗光剂。
反应原理如下：
作为本发明进一步的方案：所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-560；所述抗氧剂为抗氧剂264；所述相容剂为PE-g-MAH相容剂。
作为本发明进一步的方案：步骤s1中的所述4-(三氟甲氧基)苯甲醛、丙二酸、吡啶以及哌啶的用量比为0.1mo l：0.2mo l：80-90mL：3-5mL，所述浓盐酸的质量分数为36-38％。
作为本发明进一步的方案：步骤s2中的所述中间体1、二氯亚砜、N，N-二甲基甲酰胺以及无水乙腈的用量比为10mmo l：12-15mmo l：0.05-0.1g：20-30mL。
作为本发明进一步的方案：步骤s3中的所述间苯二酚、2,4-二羟基苯甲酸、无水氯化锌、三氯氧磷、环丁砜以及去离子水的用量比为0.12-0.15mo l：0.1mo l：0.12-0.15mol：0.15-0.2mo l：25-30mL：30-40mL。
作为本发明进一步的方案：步骤s4中的所述中间体2、中间体3、吡啶以及无水乙腈的用量比为10mmo l：10mmo l：15-20mmo l：30-40mL。
作为本发明进一步的方案：步骤s5中的所述中间体4、三乙胺、二氯甲烷以及氯乙酰氯溶液的用量比为10mmo l：12-15mmo l：30-35mL：20mL，所述氯乙酰氯溶液为氯乙酰氯按照10mmo l：20mL溶解于二氯甲烷所形成的溶液。
作为本发明进一步的方案：步骤s6中的所述中间体5、三乙胺、二氯甲烷以及2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇的用量比为10mmo l：12-13mmo l：40-50mL：10mmo l。
作为本发明进一步的方案：一种高抗紫外线老化的光伏电缆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取聚乙烯树脂45-55份、聚丙烯树脂15-20份、三元乙丙橡胶7-13份、丁苯橡胶9-11份、高强抗光剂5-17份、硬脂酸镁2-8份、碳酸钙1.6-3.8份、硅微粉10-18份、偶联剂1.5-4.5份、抗氧剂1-3份和相容剂1-3份，备用；
步骤二：将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、高强抗光剂、硬脂酸镁、碳酸钙、硅微粉、偶联剂、抗氧剂和相容剂混合均匀，之后加入至挤出机中，经过熔融挤出至光伏电缆线芯上，形成光伏电缆护套，得到该高抗紫外线老化的光伏电缆。
本发明的有益效果：
本发明的一种高抗紫外线老化的光伏电缆及其制备方法，通过将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、高强抗光剂、硬脂酸镁、碳酸钙、硅微粉、偶联剂、抗氧剂和相容剂混合均匀，之后加入至挤出机中，经过熔融挤出至光伏电缆线芯上，形成光伏电缆护套，得到该高抗紫外线老化的光伏电缆；该制备方法通过向光伏电缆护套中添加高强抗光剂，能够赋予光伏电缆护套良好的吸收紫外线的作用，明显提升其抗紫外线的能力，进而避免紫外线长时间照射使得光伏电缆护套老化，避免光伏电缆护套的力学性能大幅下降，进而能够将光伏电缆线芯进行有效的保护，延长光伏电缆的使用寿命；
在制备高抗紫外线老化的光伏电缆的过程中首先制备了一种高强抗光剂，首先利用4-(三氟甲氧基)苯甲醛和丙二酸反应，引入烯基和羧基，得到中间体1，之后二氯亚砜将中间体1进行酰氯化，得到中间体2，之后利用间苯二酚、2,4-二羟基苯甲酸反应生成中间体3，之后中间体2上的酰氯基与中间体3上的一个羟基发生反应，得到中间体4，之后中间体4上的一个羟基与氯乙酰氯上的酰氯基反应，得到中间体5，之后中间体5上的氯原子与2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇上的羟基反应，得到高强抗光剂；该高强抗光剂的分子结构上包含肉桂酸酯结构、二苯甲酮结构以及受阻胺结构，肉桂酸酯结构受到紫外线照射时，可通过共轭体系中的电子转移消耗能量，将高能紫外光转化为无害的光波或热能释放，达到抗紫外的效果，二苯甲酮结构受到紫外光激发后会经过分子内质子转移，分子中的酮基与羟基能生成内在氢键，构成一个螯合环，它在吸收紫外线光能量后，发生分子的热折动，内在氢键破坏，螯合环打开，把紫外光的能量变成热能而释放出来，受阻胺结构能捕获有机物紫外线辐射老化过程中生成的活性自由基，从而抑制光氧化降解反应，因此，在肉桂酸酯结构、二苯甲酮结构以及受阻胺结构的协同作用下能够赋予高强抗光剂良好的抗紫外性能，高强抗光剂的分子机构上还含有C-F键，C-F键的引入提升其热稳定性和化学稳定性，还能使其具有在聚合物表面富集的能力，从而其对有机物的防护作用能尽快地发挥出来，因此，将高强抗光剂加入至光伏电缆中能够赋予其优良的抗紫外线性能，能够使其长效保持着高强度，延长其使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例为一种高强抗光剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1：将0.1mo l 4-(三氟甲氧基)苯甲醛、0.2mo l丙二酸以及80mL吡啶加入至安装有温度计、搅拌器以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为25℃，搅拌速率为400r/min的条件下搅拌反应30mi n，之后加入3mL哌啶继续搅拌反应20mi n，之后升温至80℃的条件下继续搅拌反应2h，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应3h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入质量分数为36％的浓盐酸和去离子水继续搅拌反应20mi n，之后用无水乙醚萃取2次，合并萃取液用蒸馏水洗涤3次，之后用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体1；
步骤s2：将10mmo l中间体1、12mmo l二氯亚砜、0.05gN，N-二甲基甲酰胺以及20mL无水乙腈加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在温度为25℃，搅拌速率为400r/min的条件下搅拌反应30mi n，之后升温至40℃的条件下继续搅拌反应5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；
步骤s3：将0.12mo l间苯二酚、0.1mo l 2,4-二羟基苯甲酸、0.12mo l无水氯化锌、0.15mo l三氯氧磷以及25mL环丁砜加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在温度为25℃，搅拌速率为400r/mi n的条件下搅拌反应10mi n，之后升温至70℃的条件下继续搅拌反应2h，之后加入30mL去离子水继续搅拌反应15mi n，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至冰水中，之后静置，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥4h，得到中间体3；
步骤s4：将10mmo l中间体2、10mmo l中间体3、15mmo l吡啶以及30mL无水乙腈加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为0℃，搅拌速率为400r/mi n的条件下搅拌反应15mi n，之后升温至25℃的条件下继续搅拌反应10h，反应结束后将反应产物加入至饱和碳酸氢钠溶液中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼用放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥4h，得到中间体4；
步骤s5：将10mmo l中间体4、12mmo l三乙胺以及30mL二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-5℃，搅拌速率为400r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入20mL氯乙酰氯按照10mmo l：20mL溶解于二氯甲烷所形成的氯乙酰氯溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后升温至40℃的条件下继续搅拌反应6h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤3次，静置分层，将有机相用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液加入至无水甲醇中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼用放置于真空干燥箱中，在温度为50℃的条件下干燥3h，得到中间体5；
步骤s6：将10mmo l中间体5、12mmo l三乙胺以及40mL二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-5℃，搅拌速率为400r/mi n的条件下搅拌反应20mi n，之后边搅拌边逐滴加入10mmo l 2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后升温至30℃的条件下继续搅拌反应3h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤3次，静置分层，将有机相用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到高强抗光剂。
实施例2：
本实施例为一种高强抗光剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1：将0.1mo l 4-(三氟甲氧基)苯甲醛、0.2mo l丙二酸以及85mL吡啶加入至安装有温度计、搅拌器以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为28℃，搅拌速率为450r/min的条件下搅拌反应35mi n，之后加入4mL哌啶继续搅拌反应25mi n，之后升温至82℃的条件下继续搅拌反应2.2h，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应4h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入质量分数为37％的浓盐酸和去离子水继续搅拌反应25mi n，之后用无水乙醚萃取2次，合并萃取液用蒸馏水洗涤4次，之后用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体1；
步骤s2：将10mmo l中间体1、13mmo l二氯亚砜、0.08gN，N-二甲基甲酰胺以及25mL无水乙腈加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在温度为28℃，搅拌速率为450r/min的条件下搅拌反应35mi n，之后升温至42℃的条件下继续搅拌反应5.5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；
步骤s3：将0.13mo l间苯二酚、0.1mo l 2,4-二羟基苯甲酸、0.13mo l无水氯化锌、0.18mo l三氯氧磷以及28mL环丁砜加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在温度为28℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下搅拌反应12mi n，之后升温至72℃的条件下继续搅拌反应2h，之后加入35mL去离子水继续搅拌反应18mi n，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至冰水中，之后静置，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为62℃的条件下干燥4.5h，得到中间体3；
步骤s4：将10mmo l中间体2、10mmo l中间体3、18mmo l吡啶以及35mL无水乙腈加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为3℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下搅拌反应18mi n，之后升温至28℃的条件下继续搅拌反应12h，反应结束后将反应产物加入至饱和碳酸氢钠溶液中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼用放置于真空干燥箱中，在温度为62℃的条件下干燥4.5h，得到中间体4；
步骤s5：将10mmo l中间体4、13mmo l三乙胺以及32mL二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-3℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入20mL氯乙酰氯按照10mmo l：20mL溶解于二氯甲烷所形成的氯乙酰氯溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后升温至42℃的条件下继续搅拌反应7h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤4次，静置分层，将有机相用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液加入至无水甲醇中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼用放置于真空干燥箱中，在温度为52℃的条件下干燥4h，得到中间体5；
步骤s6：将10mmo l中间体5、12mmo l三乙胺以及45mL二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-3℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下搅拌反应25mi n，之后边搅拌边逐滴加入10mmo l 2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后升温至32℃的条件下继续搅拌反应4h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤4次，静置分层，将有机相用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到高强抗光剂。
实施例3：
本实施例为一种高强抗光剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1：将0.1mo l 4-(三氟甲氧基)苯甲醛、0.2mo l丙二酸以及90mL吡啶加入至安装有温度计、搅拌器以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为30℃，搅拌速率为500r/min的条件下搅拌反应40mi n，之后加入5mL哌啶继续搅拌反应30mi n，之后升温至85℃的条件下继续搅拌反应2.5h，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入质量分数为38％的浓盐酸和去离子水继续搅拌反应30mi n，之后用无水乙醚萃取3次，合并萃取液用蒸馏水洗涤5次，之后用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体1；
步骤s2：将10mmo l中间体1、15mmo l二氯亚砜、0.1gN，N-二甲基甲酰胺以及30mL无水乙腈加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在温度为30℃，搅拌速率为500r/min的条件下搅拌反应40mi n，之后升温至45℃的条件下继续搅拌反应6h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；
步骤s3：将0.15mo l间苯二酚、0.1mo l 2,4-二羟基苯甲酸、0.15mo l无水氯化锌、0.2mo l三氯氧磷以及30mL环丁砜加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在温度为30℃，搅拌速率为500r/mi n的条件下搅拌反应15mi n，之后升温至75℃的条件下继续搅拌反应2.5h，之后加入40mL去离子水继续搅拌反应20mi n，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至冰水中，之后静置，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为65℃的条件下干燥5h，得到中间体3；
步骤s4：将10mmo l中间体2、10mmo l中间体3、20mmo l吡啶以及40mL无水乙腈加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为5℃，搅拌速率为500r/mi n的条件下搅拌反应20mi n，之后升温至30℃的条件下继续搅拌反应15h，反应结束后将反应产物加入至饱和碳酸氢钠溶液中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼用放置于真空干燥箱中，在温度为65℃的条件下干燥5h，得到中间体4；
步骤s5：将10mmo l中间体4、15mmo l三乙胺以及35mL二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为0℃，搅拌速率为500r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入20mL氯乙酰氯按照10mmo l：20mL溶解于二氯甲烷所形成的氯乙酰氯溶液，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后升温至45℃的条件下继续搅拌反应8h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤5次，静置分层，将有机相用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液加入至无水甲醇中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼用放置于真空干燥箱中，在温度为55℃的条件下干燥5h，得到中间体5；
步骤s6：将10mmo l中间体5、13mmo l三乙胺以及50mL二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为0℃，搅拌速率为500r/mi n的条件下搅拌反应30mi n，之后边搅拌边逐滴加入10mmo l 2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后升温至35℃的条件下继续搅拌反应5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤5次，静置分层，将有机相用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到高强抗光剂。
实施例4：
本实施例为一种高抗紫外线老化的光伏电缆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取聚乙烯树脂45份、聚丙烯树脂15份、三元乙丙橡胶7份、丁苯橡胶9份、高强抗光剂5份、硬脂酸镁2份、碳酸钙1.6份、硅微粉10份、偶联剂1.5份、抗氧剂1份和相容剂1份，备用；所述高强抗光剂为实施例1中的高强抗光剂；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-560；所述抗氧剂为抗氧剂264；所述相容剂为PE-g-MAH相容剂；
步骤二：将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、高强抗光剂、硬脂酸镁、碳酸钙、硅微粉、偶联剂、抗氧剂和相容剂混合均匀，之后加入至挤出机中，经过熔融挤出至光伏电缆线芯上，形成光伏电缆护套，得到该高抗紫外线老化的光伏电缆。
实施例5：
本实施例为一种高抗紫外线老化的光伏电缆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取聚乙烯树脂50份、聚丙烯树脂18份、三元乙丙橡胶10份、丁苯橡胶10份、高强抗光剂11份、硬脂酸镁5份、碳酸钙2.7份、硅微粉14份、偶联剂3份、抗氧剂2份和相容剂2份，备用；所述高强抗光剂为实施例2中的高强抗光剂；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-560；所述抗氧剂为抗氧剂264；所述相容剂为PE-g-MAH相容剂；
步骤二：将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、高强抗光剂、硬脂酸镁、碳酸钙、硅微粉、偶联剂、抗氧剂和相容剂混合均匀，之后加入至挤出机中，经过熔融挤出至光伏电缆线芯上，形成光伏电缆护套，得到该高抗紫外线老化的光伏电缆。
实施例6：
本实施例为一种高抗紫外线老化的光伏电缆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取聚乙烯树脂55份、聚丙烯树脂20份、三元乙丙橡胶13份、丁苯橡胶11份、高强抗光剂17份、硬脂酸镁8份、碳酸钙3.8份、硅微粉18份、偶联剂4.5份、抗氧剂3份和相容剂3份，备用；所述高强抗光剂为实施例3中的高强抗光剂；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-560；所述抗氧剂为抗氧剂264；所述相容剂为PE-g-MAH相容剂；
步骤二：将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、高强抗光剂、硬脂酸镁、碳酸钙、硅微粉、偶联剂、抗氧剂和相容剂混合均匀，之后加入至挤出机中，经过熔融挤出至光伏电缆线芯上，形成光伏电缆护套，得到该高抗紫外线老化的光伏电缆。
对比例1：
对比例1与实施例6的不同之处在于，不添加高强抗光剂。
对比例2：
对比例2与实施例4的不同之处在于，使用光稳定剂744代替高强抗光剂。
对比例3：
对比例3与实施例4的不同之处在于，使用光稳定剂744、紫外线吸收剂UV-O等质量混合代替高强抗光剂。
将实施例4-6以及对比例1-3中的高抗紫外线老化的光伏电缆在紫外线老化条件为0.89W/m2，温度为50℃，老化时间500h，测试结果如下表所示：
参阅上表数据，根据实施例4-6以及对比例1-3的比较可以得知，添加光稳定剂744、紫外线吸收剂UV-O以及高强抗光剂均能够使得高抗紫外线老化的光伏电缆在紫外线老化条件下仍然保持良好的力学性能，进而表明明显提升其抗紫外线老化性能，其中，高强抗光剂的提升效果更加明显。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高抗紫外线老化的光伏电缆，其特征在于，包括光伏电缆线芯以及包裹在光伏电缆线芯上的光伏电缆护套；
所述光伏电缆护套包括以下重量份组分：
聚乙烯树脂45-55份、聚丙烯树脂15-20份、三元乙丙橡胶7-13份、丁苯橡胶9-11份、高强抗光剂5-17份、硬脂酸镁2-8份、碳酸钙1.6-3.8份、硅微粉10-18份、偶联剂1.5-4.5份、抗氧剂1-3份和相容剂1-3份；
所述高强抗光剂由以下步骤制备得到：
步骤s1：将4-(三氟甲氧基)苯甲醛、丙二酸以及吡啶加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后加入哌啶继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后加入浓盐酸和去离子水继续搅拌反应，之后萃取，将萃取液洗涤、干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到中间体1；
步骤s2：将中间体1、二氯亚砜、N，N-二甲基甲酰胺以及无水乙腈加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后旋转蒸发，得到中间体2；
步骤s3：将间苯二酚、2,4-二羟基苯甲酸、无水氯化锌、三氯氧磷以及环丁砜加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后加入去离子水继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后加入至冰水中，之后静置，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼干燥，得到中间体3；
步骤s4：将中间体2、中间体3、吡啶以及无水乙腈加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束后将反应产物加入至饱和碳酸氢钠溶液中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼干燥，得到中间体4；
步骤s5：将中间体4、三乙胺以及二氯甲烷加入至三口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入氯乙酰氯溶液，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后洗涤，静置分层，将有机相干燥，之后真空抽滤，将滤液加入至无水甲醇中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼干燥，得到中间体5；
步骤s6：将中间体5、三乙胺以及二氯甲烷加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后边搅拌边逐滴加入2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后洗涤，静置分层，将有机相干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到高强抗光剂。
2.根据权利要求1所述的一种高抗紫外线老化的光伏电缆，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-560；所述抗氧剂为抗氧剂264；所述相容剂为PE-g-MAH相容剂。
3.根据权利要求1所述的一种高抗紫外线老化的光伏电缆，其特征在于，步骤s1中的所述4-(三氟甲氧基)苯甲醛、丙二酸、吡啶以及哌啶的用量比为0.1mol：0.2mol：80-90mL：3-5mL，所述浓盐酸的质量分数为36-38％。
4.根据权利要求1所述的一种高抗紫外线老化的光伏电缆，其特征在于，步骤s2中的所述中间体1、二氯亚砜、N，N-二甲基甲酰胺以及无水乙腈的用量比为10mmol：12-15mmol：0.05-0.1g：20-30mL。
5.根据权利要求1所述的一种高抗紫外线老化的光伏电缆，其特征在于，步骤s3中的所述间苯二酚、2,4-二羟基苯甲酸、无水氯化锌、三氯氧磷、环丁砜以及去离子水的用量比为0.12-0.15mol：0.1mol：0.12-0.15mol：0.15-0.2mol：25-30mL：30-40mL。
6.根据权利要求1所述的一种高抗紫外线老化的光伏电缆，其特征在于，步骤s4中的所述中间体2、中间体3、吡啶以及无水乙腈的用量比为10mmo l：10mmol：15-20mmol：30-40mL。
7.根据权利要求1所述的一种高抗紫外线老化的光伏电缆，其特征在于，步骤s5中的所述中间体4、三乙胺、二氯甲烷以及氯乙酰氯溶液的用量比为10mmol：12-15mmol：30-35mL：20mL，所述氯乙酰氯溶液为氯乙酰氯按照10mmol：20mL溶解于二氯甲烷所形成的溶液。
8.根据权利要求1所述的一种高抗紫外线老化的光伏电缆，其特征在于，步骤s6中的所述中间体5、三乙胺、二氯甲烷以及2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇的用量比为10mmol：12-13mmol：40-50mL：10mmol。
9.一种高抗紫外线老化的光伏电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取聚乙烯树脂45-55份、聚丙烯树脂15-20份、三元乙丙橡胶7-13份、丁苯橡胶9-11份、高强抗光剂5-17份、硬脂酸镁2-8份、碳酸钙1.6-3.8份、硅微粉10-18份、偶联剂1.5-4.5份、抗氧剂1-3份和相容剂1-3份，备用；
所述高强抗光剂由以下步骤制备得到：
步骤s1：将4-(三氟甲氧基)苯甲醛、丙二酸以及吡啶加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后加入哌啶继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后加入浓盐酸和去离子水继续搅拌反应，之后萃取，将萃取液洗涤、干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到中间体1；所述4-(三氟甲氧基)苯甲醛、丙二酸、吡啶以及哌啶的用量比为0.1mol：0.2mol：80-90mL：3-5mL，所述浓盐酸的质量分数为36-38％；
步骤s2：将中间体1、二氯亚砜、N，N-二甲基甲酰胺以及无水乙腈加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后旋转蒸发，得到中间体2；所述中间体1、二氯亚砜、N，N-二甲基甲酰胺以及无水乙腈的用量比为10mmol：12-15mmo l：0.05-0.1g：20-30mL；
步骤s3：将间苯二酚、2,4-二羟基苯甲酸、无水氯化锌、三氯氧磷以及环丁砜加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后加入去离子水继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后加入至冰水中，之后静置，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼干燥，得到中间体3；所述间苯二酚、2,4-二羟基苯甲酸、无水氯化锌、三氯氧磷、环丁砜以及去离子水的用量比为0.12-0.15mol：0.1mol：0.12-0.15mol：0.15-0.2mol：25-30mL：30-40mL；
步骤s4：将中间体2、中间体3、吡啶以及无水乙腈加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束后将反应产物加入至饱和碳酸氢钠溶液中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼干燥，得到中间体4；所述中间体2、中间体3、吡啶以及无水乙腈的用量比为10mmol：10mmol：15-20mmol：30-40mL；
步骤s5：将中间体4、三乙胺以及二氯甲烷加入至三口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入氯乙酰氯溶液，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后洗涤，静置分层，将有机相干燥，之后真空抽滤，将滤液加入至无水甲醇中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼干燥，得到中间体5；所述中间体4、三乙胺、二氯甲烷以及氯乙酰氯溶液的用量比为10mmol：12-15mmol：30-35mL：20mL，所述氯乙酰氯溶液为氯乙酰氯按照10mmol：20mL溶解于二氯甲烷所形成的溶液；
步骤s6：将中间体5、三乙胺以及二氯甲烷加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后边搅拌边逐滴加入2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后洗涤，静置分层，将有机相干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到高强抗光剂；所述中间体5、三乙胺、二氯甲烷以及2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇的用量比为10mmol：12-13mmol：40-50mL：10mmol；
步骤二：将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、高强抗光剂、硬脂酸镁、碳酸钙、硅微粉、偶联剂、抗氧剂和相容剂混合均匀，之后加入至挤出机中，经过熔融挤出至光伏电缆线芯上，形成光伏电缆护套，得到该高抗紫外线老化的光伏电缆。
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