本发明专利技术公开了一种光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，电缆料的原料组分包括：乙烯‑醋酸乙烯共聚物20‑50份，线性低密度聚乙烯20‑40份，茂金属催化聚乙烯5‑20份，POE弹性体10‑20份，马来酸酐接枝物6‑12份，硅酮母粒4‑8份，无卤阻燃剂80‑120份，纳米阻燃协效剂5‑15份，表面处理剂1‑2份，抗氧剂1‑4份，交联敏化剂0.8‑2份，润滑剂0.5‑1.5份和光稳定剂0.3‑2份；上述份数为质量份数。上述电缆料具有良好的机械性能、电绝缘性能、阻燃性能、耐候耐老化性能、耐刮磨耐酸碱性能以及加工性能，由其制备的光伏电缆经辐照加工后可满足德国2Pfg1169及欧洲EN50618标准要求；制备方法操作简单，生产效率高，工艺自动化高，有利于各原料组份的塑化、分散。
A 125 \u2103 irradiation crosslinked halogen-free flame retardant polyolefin cable material for photovoltaic cable and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
本专利技术涉及一种光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，属于光伏电缆料领域。
技术介绍
光伏发电是一种可再生的清洁能源，它是由一系列的集光器吸收光能后通过一组串联的储能蓄电池，把光能转化成电能，再输出到电网供最终用户使用。光伏发电过程中，电线电缆在其中扮演着重要的角色，相比于传统电力电缆，光伏电缆在使用过程中需要面临更加苛刻的条件，经受更加严峻的考验，因此对光伏电缆用电缆材料也提出了更高的要求。不仅要求材料具有良好的机械性能、电性能和阻燃性能，还要求材料耐刮磨、耐候耐热老化、耐酸碱等。光伏电缆料的各性能存在难以平衡的矛盾点，如要提高材料的阻燃性能则需填入大量的阻燃剂，其机械性能和电性能等性能势必会受到影响，如何满足电缆所需的各理化性能以及良好的加工工艺性能是光伏电缆料领域的一大难题。
技术实现思路
本专利技术针对光伏电缆料现有不足，提供一种光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，所得电缆料具有良好的机械性能、电绝缘性能、阻燃性能、耐候耐老化性能、耐刮磨耐酸碱性能以及加工工艺性能。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料，包括如下重量份数的原料组分：上述份数为质量份数；其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯的质量含量为28％的乙烯-醋酸乙烯共聚物与醋酸乙烯的质量含量40％的乙烯-醋酸乙烯共聚物质量比为(1:1)-(3:1)的混合物；无卤阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁质量比为(3:1)-(6:1)的混合物。上述采用高低VA(醋酸乙烯)含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物复配的方式，即可保证材料的机械性能，又可通过极性基团提高与阻燃填料的相容性；采用POE弹性体作为增韧改性剂，可在树脂基料与填料粉体之间形成一层致密的缓冲层，从而改善了粉体在基料体系中的分散性，有利于机械性能的提高；采用无卤阻燃剂与纳米阻燃协效剂复配的方式，即可减少阻燃剂添加总量，保证材料机械性能、电性能等基本理化性能，又可使材料具有良好的结壳性、耐滴落性能等，从而使材料的阻燃性能及透光率明显增加；采用线性低密度聚乙烯和茂金属催化聚乙烯复配的方式，即可确保材料的机械性能，又可增大材料熔融指数，减小加工扭矩，降低加工电流，从而改善材料的加工性能；马来酸酐接枝产物可在树脂基料与填料粉体之间起到“键桥”作用，增大了两者之间的界面粘结力，从而提高材料的综合性能；纳米阻燃协效剂具有良好的协效阻燃作用，可在燃烧时促进材料形成良好的炭层，降低材料的热释放，减少烟产生，同时纳米材料在往复式混炼挤出机中得到良好的混炼分散，在材料后期辐照交联过程中起到交联网格点的作用，从而使材料具有更加完善的三维网状结构，提高材料的机械性能，使材料具有更高的长期使用温度，更长的使用寿命。进一步优选，光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料的原料组份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物30-45份，线性低密度聚乙烯20-30份，茂金属催化聚乙烯6-12份，POE弹性体15-20份，马来酸酐接枝物8-10份，硅酮母粒5-6份，无卤阻燃剂90-120份，纳米阻燃协效剂8-12份，表面处理剂1-1.5份，抗氧剂1.5-2.5份，交联敏化剂1-1.5份，润滑剂1-1.5份，光稳定剂0.5-1.5份。这样可进一步保证材料的综合性能。为了进一步提高电缆料的机械性能和电性能，线性低密度聚乙烯的熔融指数为0.5-10g/10min；茂金属催化聚乙烯的熔融指数为0.5-10g/10min。为了进一步提高电缆料的机械性能，优选，POE弹性体的熔融指数为1.0-3.5g/10min。进一步优选，POE弹性体为乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丁烯共聚物中的至少一种。为了进一步提高各物料之间的相容性，马来酸酐接枝产物为马来酸酐接枝PE和马来酸酐接枝POE中的至少一种，接枝率为0.6％-1.5％。为了提高电缆料的加工性能，优选，硅酮母粒为PE载体。为了提高电缆料的均匀性，更好地兼顾电缆料的力学性能和阻燃性，无卤阻燃剂的平均粒径为0.6-2.0μm；氢氧化镁为经硅烷表面改性剂处理的化学法氢氧化镁。为了进一步提高电缆料的阻燃性能，纳米阻燃协效剂为纳米蒙脱土和多壁碳纳米管中的至少一种。优选，纳米阻燃协效剂为纳米蒙脱土和多壁碳纳米管质量比为3：(0～3)的混合物，这样在提升电缆料阻燃效果的同时，可更好地兼顾力学性能。进一步优选，纳米阻燃协效剂为纳米蒙脱土和多壁碳纳米管质量比为3：(1～3)的混合物。为了进一步兼顾电缆料的力学性能和阻燃性，表面处理剂为硅烷偶联剂A-172和硅烷偶联剂KH550中的至少一种。为了进一步提高聚烯烃电缆料的耐候性，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂445和抗氧剂412S质量比为1:(0.9～1.1):(0.4～0.6):(0.7～0.9)的混合物。前述采用多种抗氧剂复配的方式，可起到良好的协效作用，从而使材料具有良好的耐候耐老化性能。为了进一步提高电缆料的力学性能和加工性能，交联敏化剂为三烯丙基异氰尿酸酯；润滑剂为聚乙烯蜡和硬脂酸锌的一种或两种；为了提高电缆料的耐候性，光稳定剂为紫外吸收剂UV，这样可使材料的耐候性增加，具有更长的使用寿命。上述光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，包括如下步骤：第一步：将表面处理剂按(1：100)-(1：50)的质量比均匀喷洒在氢氧化铝上，随后于高速混合机中以500±50rpm的转速混合300-360s；混合完成后加入氢氧化镁和纳米阻燃协效剂，继续混合200-250s，得混合阻燃填料；第二步：将第一步所得混合阻燃填料、乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯、茂金属催化聚乙烯、POE弹性体、马来酸酐接枝物、硅酮母粒、抗氧剂、交联敏化剂、润滑剂和光稳定剂于往复式混炼挤出机中混炼、挤出、造粒，得光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料。上述往复式混炼挤出机温度区间为110-145℃。上述方法使得塑化效果及混炼均匀性均有明显提升，所得电缆料具有优异的力学性能，并可大幅度提高生产效率。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。本专利技术光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料，该电缆料具有良好的机械性能、电绝缘性能、阻燃性能、耐候耐老化性能、耐刮磨耐酸碱性能以及加工性能，由其制备的光伏电缆经辐照加工后可满足德国2Pfg1169及欧洲EN50618标准要求；制备方法操作简单，生产效率高，工艺自动化高，有利于各原料组份的塑化、分散。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。各例中：乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯的质量含量为28％的乙烯-醋酸乙烯共聚物6110MC(扬子石化-巴斯夫)与醋酸乙烯的质量含量40％的乙烯-醋酸乙烯共聚物4本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：包括如下重量份数的原料组分：/n
【技术特征摘要】
1.一种光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：包括如下重量份数的原料组分：
上述份数为质量份数；其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯的质量含量为28％的乙烯-醋酸乙烯共聚物与醋酸乙烯的质量含量40％的乙烯-醋酸乙烯共聚物质量比为(1:1)-(3:1)的混合物；无卤阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁质量比为(3:1)-(6:1)的混合物。
2.如权利要求1所述的光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：线性低密度聚乙烯的熔融指数为0.5-10g/10min；茂金属催化聚乙烯的熔融指数为0.5-10g/10min；POE弹性体的熔融指数为1.0-3.5g/10min。
3.如权利要求1或2所述的光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：POE弹性体为乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丁烯共聚物中的至少一种。
4.如权利要求1或2所述的光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：马来酸酐接枝产物为马来酸酐接枝PE和马来酸酐接枝POE中的至少一种，接枝率为0.6％-1.5％。
5.如权利要求1或2所述的光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：硅酮母粒为PE载体；无卤阻燃剂的平均粒径为0.6-2.0μm；氢氧化镁为经硅烷表面改性剂处理的化学法氢氧化镁。
6.如权利要求1或2所述的光伏电缆用125℃辐照交联型无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：纳米阻燃协效剂为...
【专利技术属性】
技术研发人员：李虹昆，刘雄军，狄洪杰，
申请(专利权)人：江苏上上电缆集团新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。