一种聚烯烃组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚烯烃组合物及其制备方法和应用，以质量百分含量计，其原料包括：聚乙烯40％

【技术实现步骤摘要】
一种聚烯烃组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及光伏线缆领域，尤其涉及易剥离的光伏线缆绝缘层，具体涉及一种聚烯烃组合物及其制备方法和应用，该聚烯烃组合物可辐照交联，且能够实现易剥离、易放线、易加工等。

技术介绍

[0002]随着绿色、环保、可持续发展等观念的深入人心及对全球气候变暖的应对，全球绿色能源需求大增，光伏发电就是其中的一个重要组成部分。作为光伏发电系统中不可或缺的一部分，光伏线缆的市场需求随着光伏市场的火爆不断增加。光伏线缆虽然不是光伏行业的核心组成部件，但却是连接光伏各部分并传输电能不可缺少的组成部分。因此，光伏线缆材料的国产化，对进一步提高光伏产业的竞争力具有重要意义。
[0003]光伏线缆一般由导体、绝缘层、护套层三部分组成。为满足UL(美国的产品安全测试和认证机构)标准的要求，绝缘层的绝缘材料一般为PE基材添加润滑剂等助剂改性而成。其中，PE基材的工艺性能、刚性、粘附性对成品绝缘料的性能具有决定性影响，进而对光伏线缆的生产、对线束组件的装配等产生影响。据了解，国内某知名光伏电缆料生产企业使用日本产的易加工PE，在一定程度上实现了绝缘材料各性能的平衡，在光伏线缆中获得广泛应用。适合于光伏线缆绝缘用的日本原材料供应出现短缺、价格大幅上涨，已经无法应用于光伏绝缘料，而改用其他牌号的PE作为基材时，发现线缆生产速度慢，绝缘料容易鼓包、不容易脱皮、放线盘容易乱线等问题，不但导致光伏线缆的生产效率、组件的装配效率大幅下降，还造成大量报废，给相关企业造成重大损失，严重影响产能和交付。
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技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的中的一个或多个不足，提供一种新的能够辐照交联的聚烯烃组合物，其能够作为光伏线缆的绝缘层的绝缘材料，不仅易剥离，挤出时不易乱线，而且加工性能好，生产效率高。
[0005]本专利技术同时还提供了一种上述聚烯烃组合物的制备方法。
[0006]本专利技术同时还提供了一种上述聚烯烃组合物在制备光伏线缆用绝缘层中的应用。
[0007]本专利技术的专利技术者们对当下光伏线缆生产和使用过程中存在的问题进行锐意研究，研究分析发现，虽然添加常用的离型剂可以在一定程度上提高以PE为基材的绝缘材料的可剥离程度，但是效果仍然有待提高，并且可剥离效果不稳定，批次间差异较大，同时还存在绝缘材料放线乱线问题，不易有序放线，尤其是生产效率不高，不利于提升产能。
[0008]进一步地，本专利技术的专利技术者们经过大量实验并且意外发现，通过PE、PP、EPM、EPDM的共混，同时进一步控制PP的添加量，尤其是在不同制备工序中先后加入石蜡油和油酸酰胺，不仅解决了材料的流变性能，提高了生产效率，而且还能够实现有序放线，同时还获得了令人惊讶的易剥离效果。
[0009]为达到上述目的，本专利技术采用的一种技术方案是：
[0010]一种聚烯烃组合物，其原料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、二元乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、助剂，该助剂包括离型剂、交联剂，所述离型剂由石蜡油和油酸酰胺构成；
[0011]以质量百分含量计，所述原料中，聚乙烯40％
‑
70％、聚丙烯10％
‑
33％、二元乙丙橡胶5％
‑
10％、三元乙丙橡胶6％
‑
10％、离型剂1
‑
3％、交联剂2.5％
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3.5％；
[0012]所述聚烯烃组合物的制备方法包括：
[0013]将聚乙烯、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、除所述离型剂之外的部分助剂混合，密炼，挤出，获得第一半成品；
[0014]将第一半成品、聚丙烯、石蜡油、除所述离型剂之外的剩余助剂混匀，挤出，获得第二半成品；
[0015]将第二半成品和油酸酰胺混合，挤出。
[0016]根据本专利技术的一些优选方面，所述石蜡油与所述油酸酰胺的投料质量比为1∶0.1
‑
0.5。
[0017]根据本专利技术的一些优选方面，所述聚乙烯、所述聚丙烯、所述二元乙丙橡胶、所述三元乙丙橡胶和所述离型剂的投料质量比为20
‑
40∶3
‑
33∶1.5
‑
10∶2
‑
10∶1。
[0018]根据本专利技术的一些优选方面，所述二元乙丙橡胶与所述三元乙丙橡胶的投料质量比为0.8
‑
1∶1。
[0019]根据本专利技术的一些优选且具体的方面，以质量百分含量计，所述原料还包括2％
‑
3％的抗氧剂、0.4％
‑
0.6％的颜料。
[0020]根据本专利技术的一些优选方面，所述聚乙烯为熔融指数为0.1
‑
1g/10min的线性低密度聚乙烯。
[0021]根据本专利技术的一些优选方面，所述聚丙烯为熔融指数为0.5
‑
3g/10min的均聚聚丙烯。
[0022]根据本专利技术的一些优选方面，所述二元乙丙橡胶的门尼粘度为10
‑
50。
[0023]本专利技术中，二元乙丙橡胶的门尼粘度以(ML1+4)、100℃条件下测定。
[0024]本专利技术中，聚乙烯的熔融指数在温度为190℃、负荷为2.16kg的条件下测定，聚丙烯的熔融指数在温度为230℃、负荷为2.16kg的条件下测定。
[0025]根据本专利技术的一些优选方面，所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的共聚物，以乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的总质量计，所述非共轭二烯烃占3％
‑
6％。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，所述非共轭二烯烃可以为乙叉降冰片烯(ENB)、双环戊二烯(DCPD)、1,4
‑
己二烯(HD)等。
[0027]根据本专利技术的一些优选方面，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、抗氧剂168和金属离子钝化剂的复合物。
[0028]根据本专利技术的一些优选且具体的方面，所述抗氧剂1010、所述抗氧剂DLTP、所述抗氧剂168和所述金属离子钝化剂的投料质量比为1∶0.5
‑
0.7∶0.5
‑
0.7∶0.3
‑
0.4。
[0029]根据本专利技术的一些优选且具体的方面，所述金属离子钝化剂包括抗氧剂1024和/或抗氧剂XL
‑
1。
[0030]在本专利技术的一些实施方式中，所述交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)和/或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)。
[0031]本专利技术提供的又一技术方案：一种上述所述的聚烯烃组合物的制备方法，该制备方法包括：
[0032](1)将聚乙烯、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、除所述离型剂之外的部分助剂混合，密炼，挤出，获得第一半成品；
[0033](2)将第一半成品、聚丙烯、石蜡油、除所述离型剂之外的剩余助剂混匀，挤出，获得第二半成品；
[0034](3)将第二半成品和油酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃组合物，其原料包括聚乙烯、助剂，其特征在于，该原料还包括聚丙烯、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶，该助剂包括离型剂、交联剂，所述离型剂由石蜡油和油酸酰胺构成；以质量百分含量计，所述原料中，聚乙烯40％
‑
70％、聚丙烯10％
‑
33％、二元乙丙橡胶5％
‑
10％、三元乙丙橡胶6％
‑
10％、离型剂1％
‑
3％、交联剂2.5％
‑
3.5％；所述聚烯烃组合物的制备方法包括：将聚乙烯、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、除所述离型剂之外的部分助剂混合，密炼，挤出，获得第一半成品；将第一半成品、聚丙烯、石蜡油、除所述离型剂之外的剩余助剂混匀，挤出，获得第二半成品；将第二半成品和油酸酰胺混合，挤出。2.根据权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于，所述石蜡油与所述油酸酰胺的投料质量比为1∶0.1
‑
0.5。3.根据权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于，所述聚乙烯、所述聚丙烯、所述二元乙丙橡胶、所述三元乙丙橡胶和所述离型剂的投料质量比为20
‑
40∶3
‑
33∶1.5
‑
10∶2
‑
10∶1。4.根据权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于，所述二元乙丙橡胶与所述三元乙丙橡胶的投料质量比为0.8
‑
1∶1。5.根据权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于，以质量百分含量计，所述原料还包括2％
‑
3％的抗氧剂、0.4％
‑
0.6％的颜料。6.根据权利要求1
‑
5中任一项权利要求所述的聚烯烃组合物，其特征在于，所述聚乙烯为熔融指数为0.1
‑
1g/10min的线性低密度聚乙烯。7.根据权利要求1
‑
5中任一项权利要求所述的聚烯烃组合物，其特征在于，所述聚丙烯为熔融指数为0.5
‑
3g...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鑫，邵海彬，李东琦，邵小彦，杨筱，施恋，戴晓彬，
申请(专利权)人：苏州希普拉斯新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：