熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料，其特別之處在于：包含的各組分及各組分的重量百分比為：基體樹脂：50%～60%，膨脹型阻燃劑：25%～35%，阻燃協(xié)效劑：1.5%～3.0%，相容劑：5.0%～10%，表面改性劑：0.4%～0.6%，抗滴落劑：0.1%～0.3%，抗氧劑：0.4%～0.7%，潤滑劑：1.2%～1.5%，交聯(lián)劑：1.5～3.0%，光穩(wěn)定劑1.0%～2.0%。本發(fā)明采用的多種阻燃協(xié)效劑與膨脹型阻燃劑進行復(fù)配使用，進一步提升了阻燃體系的阻燃效率，同時也使得材料燃燒的發(fā)煙量大大降低。
【專利說明】
熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種光伏線纜材料，具體是一種具有高阻燃、高耐候性能的熱固性光 伏線纜交聯(lián)護套材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)在解決電線電纜的阻燃問題上大多采用阻燃聚氯乙烯(PVC)改性料作為 外被層，這是因為PVC不但價格低廉，加工簡單，而且由于含鹵素的緣故使得它原本就具有 一定的阻燃性能。然而鹵系阻燃材料在燃燒時會產(chǎn)生大量的煙和有毒且具有腐蝕性的氣 體，可導(dǎo)致單純由火所不能引起的對金屬物件的腐蝕及對人體呼吸道和其他器官造成危害 的嚴重缺點。曾有研究表明，火災(zāi)事故的死亡原因中，85%以上與材料產(chǎn)生的濃煙和有毒氣 體有關(guān)。
[0003] 在追求環(huán)保、安全阻燃劑的大環(huán)境下，無機阻燃材料作為一種無鹵系阻燃材料，因 其有效地克服了鹵系阻燃材料的缺點而引起了人們的普遍關(guān)注。無機阻燃材料的最大優(yōu)點 是低毒、低煙、低腐蝕、且價格低廉。近年來，國內(nèi)外電線電纜外被料市場上陸續(xù)推出了一些 新型的無機阻燃聚合物材料品種，使無機阻燃電纜料得到更為廣泛的應(yīng)用。然而由于鋁鎂 基等無機阻燃劑阻燃效率低，需添加60%以上才能達到期望的阻燃效果。這樣給阻燃劑的分 散、材料加工成型和主要的機械性能等帶來了一系列的問題，很難滿足一些高端電器裝配 線纜、通信電纜等對材料的指標要求。據(jù)權(quán)威機構(gòu)報告，到2020年，全球光伏發(fā)電容量將比 現(xiàn)在提高4-5倍，光伏發(fā)電作為可再生的清潔能源將會一直得到高速發(fā)展。作為光伏組件的 重要組成部分之一的光伏電纜也將持續(xù)得到穩(wěn)定增長。目前，中國的光伏線纜占據(jù)全球的 60%以上產(chǎn)能，從此意義上來說，開發(fā)出滿足各種標準要求的光伏線纜用材料將會非常的意 義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種高效阻燃、低 煙無毒、不含鹵素、抗開裂性好、力學(xué)電學(xué)性能優(yōu)良的光伏發(fā)電線纜專用護交聯(lián)護套材料。
[0005] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)： 熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料，其特別之處在于:包含的各組分及各組分的重量百分 比為：基體樹脂：50%~60%，膨脹型阻燃劑：25%~35%，阻燃協(xié)效劑：1.5%~3.0%，相容劑： 5.0%~10%，表面改性劑:0.4%~0.6%，抗滴落劑:0.1%~0.3%，抗氧劑:0.4%~0.7%，潤滑劑： 1.2%~1.5%，交聯(lián)劑：1.5~3.0%，光穩(wěn)定劑1.0%~2.0%?；w樹脂為聚烯烴熱塑性彈性體 (ΤΡ0)、三元乙丙橡膠(ETOM)、聚丙烯彈性體中的一種或任意組合。膨脹型阻燃劑為改性聚 磷酸銨與一種三嗪系高分子成炭發(fā)泡劑以3:1~4:1(質(zhì)量比）復(fù)配而成。阻燃協(xié)效劑為3A分 子篩、4A分子篩、5A分子篩、二氧化硅、二氧化鈦、納米蒙脫土中的一種或多種組合。相容劑 為乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物、馬來酸酐接枝聚烯烴熱塑性彈性體、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油脂中的一種或多種組合。表面改性劑為乙烯基三甲氧乙氧基硅烷。交 聯(lián)劑為三烯丙基異三聚氰酸酯(TAIC)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)中的一種或 兩種。
[0006] 為了實現(xiàn)本發(fā)明專利，特采用下述生產(chǎn)工藝： 一、 原料預(yù)處理:將膨脹型阻燃劑中的兩組分分別進行超細粉碎并進行高速混合及表 面改性處理得預(yù)混料A和B，將抗滴落劑、抗氧劑、潤滑劑一起與基體樹脂進行均混得到預(yù)混 料C; 二、 原材料的計量:采用失重計量系統(tǒng)以準確、穩(wěn)定的速率分別將預(yù)混料A、B、C及其他 輔料輸入至擠出系統(tǒng)中； 三、 混煉加工:采用往復(fù)式單螺桿混煉機對物料進行加工，加工溫度為:進料段：130 °C ~140 °C ;塑化段:160 °C~170 °C ;計量段:150 °C~160 °C ;模頭溫度：160 °C~170 °C ; 四、 造粒:采用風(fēng)冷模面切粒。
[0007] 混煉加工步驟中的塑化段采用強剪切的螺桿組合。造粒步驟中粒子為0 3X3mm柱 狀顆粒。
[0008] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備如下優(yōu)點：采用的多種阻燃協(xié)效劑與膨脹型阻燃劑 進行復(fù)配使用，進一步提升了阻燃體系的阻燃效率，同時也使得材料燃燒的發(fā)煙量大大降 低。同時基體樹脂經(jīng)過多次優(yōu)化后，相互間能達到很好的相容性，同時還可以滿足柔軟、耐 環(huán)境應(yīng)力開裂和耐熱性能的要求。而且通過多種潤滑劑的配合使用可解決材料的加工分 散，同時還可以提高電線電纜的生產(chǎn)效率和提升線纜的表面光潔度，并通過選擇合適的抗 氧劑和光穩(wěn)定劑以達到材料具有很好的耐日光老化和耐紫外老化的目的，這樣可滿足電線 電纜戶外使用的要求。
【具體實施方式】
[0009] 下面針對具體實施例對本發(fā)明做進一步闡述。
[0010] 實施例一 先將240g改性聚磷酸銨與80g三嗪系大分子成炭發(fā)泡劑（CFA)分別進行超細粉碎并 進行高速混合及表面改性處理得預(yù)混料A和B，再將2g抗滴落劑、5g抗氧劑、13g潤滑劑與 520g聚烯烴熱塑性彈性體(ΤΡ0)進行均混得到預(yù)混料C，然后采用失重計量系統(tǒng)以準確、穩(wěn) 定的速率分別將預(yù)混料A、B、C及24g3A分子篩、85g乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物、6g乙烯 基三甲氧乙氧基硅烷、20g三烯丙基異三聚氰酸酯(TAIC)、10g光穩(wěn)定劑輸入至擠出系統(tǒng)中， 采用往復(fù)式單螺桿混煉機對物料進行加工，加工溫度為:進料段：130°C ;塑化段：160°C ;計 量段:150°C ;模頭溫度:160°C，擠出機采用風(fēng)冷模面進行切粒。
[0011] 采用本技術(shù)方案制得的熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料具備如下性能：
本表為第三方機構(gòu)檢測數(shù)據(jù)。 實施例二 先將248g改性聚磷酸銨與62g三嗪系大分子成炭發(fā)泡劑（CFA)分別進行超細粉碎并 進行高速混合及表面改性處理得預(yù)混料A和B，再將3g抗滴落劑、5g抗氧劑、14g潤滑劑與 540g聚烯烴熱塑性彈性體(TPO)進行均混得到預(yù)混料C，然后采用失重計量系統(tǒng)以準確、穩(wěn) 定的速率分別將預(yù)混料A、B、C及25g4A分子篩、70g馬來酸酐接枝聚烯烴熱塑性彈性體、5g乙 烯基三甲氧乙氧基硅烷、28g三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TMPTMA)、10g光穩(wěn)定劑輸入至 擠出系統(tǒng)中，采用往復(fù)式單螺桿混煉機對物料進行加工，加工溫度為:進料段：140°C ;塑化 段:170°C ;計量段:160°C ;模頭溫度：170°C，擠出機采用風(fēng)冷模面進行切粒。
[0012] 采用本技術(shù)方案制得的熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料具備如下性能：
本表為第三方機構(gòu)檢測數(shù)據(jù)。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備如下優(yōu)點：采用的多種阻燃協(xié)效劑與膨脹型阻燃劑 進行復(fù)配使用，進一步提升了阻燃體系的阻燃效率，同時也使得材料燃燒的發(fā)煙量大大降 低。同時基體樹脂經(jīng)過多次優(yōu)化后，相互間能達到很好的相容性，同時還可以滿足柔軟、耐 環(huán)境應(yīng)力開裂和耐熱性能的要求。而且通過多種潤滑劑的配合使用可解決材料的加工分 散，同時還可以提高電線電纜的生產(chǎn)效率和提升線纜的表面光潔度，并通過選擇合適的抗 氧劑和光穩(wěn)定劑以達到材料具有很好的耐日光老化和耐紫外老化的目的，這樣可滿足電線 電纜戶外使用的要求。
【主權(quán)項】
1. 熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料，其特別之處在于:包含的各組分及各組分的重量百 分比為:基體樹脂:50%~60%，膨脹型阻燃劑:25%~35%，阻燃協(xié)效劑：1.5%~3.0%，相容劑： 5.0%~10%，表面改性劑:0.4%~0.6%，抗滴落劑:0.1%~0.3%，抗氧劑:0.4%~0.7%，潤滑劑： 1 · 2%~1 · 5%，交聯(lián)劑：1 · 5~3 · 0%，光穩(wěn)定劑1 · 0%~2 · 0%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料，其特征在于所述基體樹脂為 聚烯烴熱塑性彈性體(TPO)、三元乙丙橡膠(EPDM)、聚丙烯彈性體中的一種或任意組合。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料，其特征在于所述膨脹型阻燃 劑為改性聚磷酸銨與一種三嗪系高分子成炭發(fā)泡劑以3:1~4:1(質(zhì)量比)復(fù)配而成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料，其特征在于所述阻燃協(xié)效劑 為3A分子篩、4A分子篩、5A分子篩、二氧化娃、二氧化鈦、納米蒙脫土中的一種或多種組合。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料，其特征在于所述相容劑為乙 烯-丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物、馬來酸酐接枝聚烯烴熱塑性彈性體、乙烯-丙烯酸酯-甲基 丙烯酸縮水甘油脂中的一種或多種組合。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料，其特征在于所述表面改性劑 為乙烯基三甲氧乙氧基硅烷。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料，其特征在于所述交聯(lián)劑為三 烯丙基異三聚氰酸酯(TAIC)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)中的一種或兩種。8. 熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料生產(chǎn)方法，包括以下步驟： 一、 原料預(yù)處理:將膨脹型阻燃劑中的兩組分分別進行超細粉碎并進行高速混合及表 面改性處理得預(yù)混料A和B，將抗滴落劑、抗氧劑、潤滑劑一起與基體樹脂進行均混得到預(yù)混 料C; 二、 原材料的計量:采用失重計量系統(tǒng)以準確、穩(wěn)定的速率分別將預(yù)混料A、B、C及其他 輔料輸入至擠出系統(tǒng)中； 三、 混煉加工:采用往復(fù)式單螺桿混煉機對物料進行加工，加工溫度為:進料段：130°C ~140 °C ;塑化段:160 °C~170 °C ;計量段:150 °C~160 °C ;模頭溫度：160 °C~170 °C ; 四、 造粒:采用風(fēng)冷模面切粒。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料生產(chǎn)方法，其特征在于所述混 煉加工步驟中的塑化段采用強剪切的螺桿組合。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱固性光伏線纜交聯(lián)護套材料生產(chǎn)方法，其特征在于所述造 粒步驟中粒子為0 3 X 3mm柱狀顆粒。
【文檔編號】C08K5/5425GK105906893SQ201610336906
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】張軍
【申請人】蘇州美冠塑膠材料有限公司