一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料领域，尤其涉及C08L23/08，更具体的涉及一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料及其制备方法；制备原料按照质量份数计包括：20

【技术实现步骤摘要】
一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，尤其涉及C08L23/08领域，更具体的涉及一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]光伏材料行业目前发展迅速，市场上对于光伏材料的需求也在每年递增，中国的光伏材料的研发也处于高速发展中，我国的太阳能资源丰富且分布范围较大，若能合理利用太阳能进行光伏发电，不仅能够摆脱对不可再生煤矿资源的开采或进口依赖，而且符合绿色可持续发展的国家理念，因此光伏产业发展潜力巨大，我国目前非常重视太阳能发电，已经投入大量的人力物力财力于光伏材料领域。TPE全称为Thermoplastic Elastomer，即为热塑性弹性体，具有回弹性好，力学强度高，可塑性强等优异性能，并且TPE材料的毒性较低，耐候性好，便于着色，无需进一步硫化，同时具备塑料和橡胶的特点，还可以和聚乙烯，聚氯乙烯，聚碳酸酯等材料聚合，应用范围较大。热塑性弹性体TPE，一种人造的环保橡胶。不仅具有传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性的优异性能，同时又便于加工，可采用注塑基础等方式进行加工，不仅制备方法简单，而且成本较低。SEBS(氢化苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物)是一种用途广泛的新型热塑性弹性体，由热塑性嵌段共聚物SBS(苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯)分子中丁二烯段不饱和双键经过选择加氢而制得的新型改性弹性体，在高温下能熔融流动可直接加工成型，SEBS分子链中的聚苯乙烯硬段(S段)含有苯环，刚性较大，运动能力较差；其中乙烯
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丁烯软段(EB段)分子链为碳直链带有侧链，具有较高的柔顺性；两嵌段由于柔顺性差异，形成聚苯乙烯硬段分散相分布于乙烯
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丁烯软段连续相中的物理交联网络，阻碍了软段的自由移动，使SEBS表现出良好的弹性；另外SEBS分子结构中丁二烯段不饱和双键被加氢饱和使其具有了耐热、耐氧化、耐紫外线等优异性能，同时由于具有优异的电气绝缘性，SEBS固有电阻为104‑
106Ω
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cm，耐电压10
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40V/μm，尤其适合作为光伏线缆使用。
[0003]现有技术为CN107141650A公开了一种抗老化光伏电缆及制备方法，该光伏材料的制备原料包括PVC、氯酯化顺丁橡胶、交联剂、阻燃剂、抗老化剂、接枝料、稳定剂、分散剂等，该抗老化光伏电缆具有阻燃性强，不易老化等优异性能，但是PVC为一种含卤高分子材料，若使用温度在80℃以上时，则易开裂，且耐低温性能较差，温度较低时材料的力学强度会有较大的变化，另外若PVC材料发生燃烧的时候，会生成有毒有害气体，对周围空气环境和居民造成较大的影响。
[0004]现有技术为CN110534239A公开了一种耐老化光伏电缆，其制备原料至少包括PVC，蛇纹石，三盐基硫酸铅，三氧化二锑，二茂铁，丁腈橡胶，增塑剂；该耐老化光伏电缆具有拉伸强度高，断裂伸长率高，而且耐空气老化，并且制备工艺较为简单，其中三盐基硫酸铅作为PVC的稳定剂，具有优良的耐热性和电绝缘性，耐光性好，但是三盐基硫酸铅易吸潮，不稳定，且使用之后会使制备体系的分散性变差，因此不适合放大生产。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术第一方面提供了一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料，所述的制备原料按照质量份数计至少包括：20
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40份热塑性弹性体，15
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40份主体聚合物，20
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40份矿物油，10
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40份阻燃剂，0.01
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1份抗氧剂，0.01
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1份抗UV剂，0.01
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1份分散剂，0.01
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1份助剂。
[0006]优选的，所述的热塑性弹性体至少包括TPU，TPS，TPO，TPV，TPEE，TPA中的至少一种。
[0007]进一步优选的，所述的热塑性弹性体至少包括TPS。
[0008]进一步优选的，所述的TPS至少包括SEBS，SEP，SIS，SBS中的一种。
[0009]进一步优选的，所述的TPS至少包括SEBS。
[0010]进一步优选的，所述的SEBS的拉伸强度为15
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18MPa，断裂伸长率为350
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450％。
[0011]作为一种可实施的案例，所述的SEBS的拉伸强度可以包括16.0MPa或18.0MPa；断裂伸长率可以包括350％、400％或450％。
[0012]优选的，所述的主体聚合物为聚烯烃。
[0013]进一步优选的，所述的聚烯烃至少包括聚乙烯，聚丙烯，聚戊烯中的一种。
[0014]进一步优选的，所述的聚烯烃至少包括聚丙烯。
[0015]进一步优选的，所述的聚丙烯的熔体流动速率为2.0
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8g/10min。
[0016]作为一种可实施的案例，所述的聚丙烯的熔融流动速率可以包括2.3g/10min、5g/10min或8g/10min
[0017]进一步优选的，所述的主体聚合物和热塑性弹性体的质量比为1：(1
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1.8)。
[0018]进一步优选的，所述的主体聚合物和热塑性弹性体的质量比可以包括1：1、3：4、2：3或5：6。
[0019]聚丙烯(PP)的耐腐蚀性能好，同时具有较好的耐热性和绝缘性，缺点是冲击强度低，尤其低温冲击性能差。利用橡胶增韧提高冲击强度历来是很好的方法，通常较多利用氢化聚丁二烯、丁苯橡胶、乙丙橡胶等增韧剂与之共混以提高其韧性。聚丙烯分子间间距较低，结构紧密，是一种比较容易结晶的材料，聚丙烯的结晶微观为明显的明暗十字球晶，当SEBS添加到一定的量进行共混后，形成的球晶数量明显减少，并且界面变模糊，当材料的结晶度低，对分子的限制变小，分子间作用力变弱，分子链段运动范围变宽，所以它的弯曲强度、硬度、模量、玻璃化转变温度、熔点等降低，冲击强度和伸长率变高；PP/SEBS共混物具有更高的使用温度和耐候性，当PP的熔体流动速率为2.0
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8g/10min，SEBS的拉伸强度为15
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18MPa，断裂伸长率为350
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450％时，PP/SEBS共聚体系中，随着SEBS含量的增加，共聚体系中PP的结晶度降低，球晶尺寸增加，相应的拉伸强度，弹性模量，屈服应力也随之降低断裂拉伸和屈服应变变大；若PP含量的增加，PP分子逐渐形成大的球晶，分子链紧密有序排布，分子间作用力变强，分子链段运动范围变窄，所以它的弯曲强度、硬度、模量、玻璃化转变温度、熔点等变高，冲击强度和伸长率变低，当体系中的PP含量较多的时候，加入PP能明显改变SEBS熔体的物理交联结构，材料流动以PP材料流动性为主，此时SEBS为分散相，SEBS在体系中起到增韧的效果。当主体聚合物和热塑性弹性体的质量比为1：(1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，按照质量份数计至少包括：20
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40份热塑性弹性体，15
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40份主体聚合物，20
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40份矿物油，10
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40份阻燃剂，0.01
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1份抗氧剂，0.01
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1份抗UV剂，0.01
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1份分散剂，0.01
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1份助剂。2.根据权利要求1所述的一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的热塑性弹性体至少包括TPU，TPS，TPO，TPV，TPEE，TPA中的至少一种；所述的热塑性弹性体至少包括TPS；所述的TPS至少包括SEBS。3.根据权利要求2所述的一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的SEBS的熔融指数大于8g/min，热变形温度大于50℃。4.根据权利要求1所述的一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的聚烯烃至少包括聚丙烯。5.根据权利要求4所述的一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的聚丙烯的熔体流动速率不小于2.0g/10min，热变形温度不低于90℃。6.根据权利要求1所述的一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的主体聚合物和热塑性弹性体的质量比为1：(1
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1.8)。7.根据权利要求1所述的一种光伏线缆用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的阻燃剂母粒至少包括氧化锌...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑建达，岑光，岑昶，
申请(专利权)人：道一高分子聚合物宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：