本發(fā)明屬于光伏材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種抗老化光伏電纜及制備方法。
背景技術(shù)：
太陽能技術(shù)成為未來的綠色能源技術(shù)之一，太陽能或光伏（pv）在中國應(yīng)用日漸廣泛，尤其近幾年隨著太陽能電池原料多晶硅生產(chǎn)成本的大幅降低，太陽能電池生產(chǎn)技術(shù)的日臻完善。
光伏電纜時常暴露在陽光之下，太陽能系統(tǒng)常常會在惡劣環(huán)境條件下使用，如高溫和紫外線輻射。在歐洲，晴天時將導(dǎo)致太陽能系統(tǒng)的現(xiàn)場溫度高達(dá)100℃。如果電纜材料達(dá)不到要求，將導(dǎo)致電纜易碎，甚至?xí)纸怆娎|護(hù)層，所有這些情況都會直接增加電纜系統(tǒng)損失，同時發(fā)生電纜短路的風(fēng)險也會增大，從中長期看，發(fā)生火災(zāi)或人員傷害的可能性也更高，所以用于太陽能系統(tǒng)的光伏電纜就必須采用高性能材料。
目前，可采用的各種材料有pvc、橡膠、tpe和高質(zhì)量交叉鏈接材料，這些材料在長期熱老化作用下和環(huán)境作用下，分子間化學(xué)鍵會發(fā)生斷裂，產(chǎn)生活性自由基或活性離子，并會進(jìn)一步發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)：活性自由基或活性離子引發(fā)大分子鏈的交聯(lián)反應(yīng)，活性自由基或活性離子引發(fā)大分子鏈的降解反應(yīng)、氧化反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)，其它如產(chǎn)生氣體產(chǎn)物等，最終的結(jié)果是聚合物材料的分子量愈來愈小，甚至失去聚合物的性質(zhì)，使電纜絕緣材料的各項性能都大幅度下降，光伏電纜壽命降低，因此急需研發(fā)一種，抗老化，耐高溫、阻燃性強(qiáng)的光伏電纜。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的一方面是提供一種抗老化光伏電纜，一方面還提供一種制備該抗老化光伏電纜的方法。
本發(fā)明制備的抗老化光伏電纜抗老化，耐高溫、阻燃性強(qiáng)。
本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低，制備的光伏電纜抗老化，耐高溫、阻燃性強(qiáng)。
根據(jù)本發(fā)明一方面提供的一種抗老化光伏電纜，所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯18-33份、氯酯化順丁橡膠10-30份、交聯(lián)劑1-7份、改性葉蠟石2-8份、阻燃劑27-41份、抗老化劑3-9份、馬來酸酐接枝相容劑5-9份、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑2-6份、硬脂酸鎂1-4份、亞磷酸三辛酯0.1-0.2份。
優(yōu)選地，所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯19-33份、氯酯化順丁橡膠10-20份、交聯(lián)劑1-6份、改性葉蠟石2-5份、阻燃劑27-31份、抗老化劑3-6份、馬來酸酐接枝相容劑5-8份、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑2-5份、硬脂酸鎂1-3份、亞磷酸三辛酯0.1-0.2份。
優(yōu)選地，所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯23份、氯酯化順丁橡膠15份、交聯(lián)劑5份、改性葉蠟石3份、阻燃劑29份、抗老化劑5份、馬來酸酐接枝相容劑7份、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑4份、硬脂酸鎂2份、亞磷酸三辛酯0.1份。
優(yōu)選地，所述氯酯化順丁橡膠氯含量為5-8%。
優(yōu)選地，所述改性葉蠟石的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷類偶聯(lián)劑中的一種或兩種混合物。
優(yōu)選地，所述改性葉蠟石包括如下重量份數(shù)的原料：葉臘石90-100份、凝灰?guī)r15-24份、球土12-16份、廢棄動植物油脂3-5、八乙酸蔗糖酯7-11、醋酸丁酸纖維素6-10、聚羥基丁酸酯40-50、氯醚樹脂25-30、聚乙烯醇縮丁醛17-22、乙酰檸檬酸三丁酯10-13。
優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。
一項所述的抗老化光伏電纜的制備方法，所述抗老化光伏電纜的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將改性葉蠟石、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑、硬脂酸鎂按照比例混合，在高速混合機(jī)中以1800r/min的轉(zhuǎn)速高速混合10-15min，混合完成后出料放置；
步驟（2）：與聚氯乙烯、氯酯化順丁橡膠、交聯(lián)劑、阻燃劑、抗老化劑、馬來酸酐接枝相容劑、亞磷酸三辛酯按配比使用密煉機(jī)共混10-15分鐘出料；
步驟（3）：出料趁熱用雙螺桿擠出造粒機(jī)擠出造粒，造粒過程中雙螺桿的四個溫度段為：加料段115-120℃，輸送段128-135℃，熔融段137-145℃，機(jī)頭145-150℃，真空轉(zhuǎn)鼓溫度為45℃，得到母料；
步驟（4）：母料再與交聯(lián)劑按比例用水加熱真空轉(zhuǎn)鼓混合1.2h，即可。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明本發(fā)明采用了聚氯乙烯、氯酯化順丁橡膠主要基礎(chǔ)樹脂，并且精心篩選了交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑作為組分制備的光伏電纜抗老化，耐高溫、阻燃性強(qiáng)，130℃使用壽命達(dá)30年以上；
（2）本發(fā)明的抗老化光伏電纜由于其組分分配合理，制作得到的抗老化光伏電纜抗老化效果好，且耐高溫、阻燃性強(qiáng)；
（3）本發(fā)明在常溫、常壓條件下交聯(lián)，生產(chǎn)工藝簡單，所需的設(shè)備較少，降低了生產(chǎn)成本；
（4）本發(fā)明配方中加入葉蠟石，葉蠟石主要用作耐火材料，作為摻合劑，使橡膠表面光滑，增加耐磨性和強(qiáng)度。用于電纜能防止瀝青粘連。葉臘石通過一定的改性處理，機(jī)械強(qiáng)度和耐火性顯著提高。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明的目的一方面是提供一種抗老化光伏電纜，一方面還提供一種制備該抗老化光伏電纜的方法。
本發(fā)明制備的抗老化光伏電纜抗老化，耐高溫、阻燃性強(qiáng)。
本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低，制備的光伏電纜抗老化，耐高溫、阻燃性強(qiáng)。
根據(jù)本發(fā)明一方面提供的一種抗老化光伏電纜，所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯18-33份、氯酯化順丁橡膠10-30份、交聯(lián)劑1-7份、改性葉蠟石2-8份、阻燃劑27-41份、抗老化劑3-9份、馬來酸酐接枝相容劑5-9份、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑2-6份、硬脂酸鎂1-4份、亞磷酸三辛酯0.1-0.2份。
優(yōu)選地，所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯19-33份、氯酯化順丁橡膠10-20份、交聯(lián)劑1-6份、改性葉蠟石2-5份、阻燃劑27-31份、抗老化劑3-6份、馬來酸酐接枝相容劑5-8份、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑2-5份、硬脂酸鎂1-3份、亞磷酸三辛酯0.1-0.2份。
優(yōu)選地，所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯23份、氯酯化順丁橡膠15份、交聯(lián)劑5份、改性葉蠟石3份、阻燃劑29份、抗老化劑5份、馬來酸酐接枝相容劑7份、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑4份、硬脂酸鎂2份、亞磷酸三辛酯0.1份。
優(yōu)選地，所述氯酯化順丁橡膠氯含量為5-8%。
優(yōu)選地，所述改性葉蠟石的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷類偶聯(lián)劑中的一種或兩種混合物。
優(yōu)選地，所述改性葉蠟石包括如下重量份數(shù)的原料：葉臘石90-100份、凝灰?guī)r15-24份、球土12-16份、廢棄動植物油脂3-5、八乙酸蔗糖酯7-11、醋酸丁酸纖維素6-10、聚羥基丁酸酯40-50、氯醚樹脂25-30、聚乙烯醇縮丁醛17-22、乙酰檸檬酸三丁酯10-13。
優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。
一項所述的抗老化光伏電纜的制備方法，所述抗老化光伏電纜的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將改性葉蠟石、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑、硬脂酸鎂按照比例混合，在高速混合機(jī)中以1800r/min的轉(zhuǎn)速高速混合10-15min，混合完成后出料放置；
步驟（2）：與聚氯乙烯、氯酯化順丁橡膠、交聯(lián)劑、阻燃劑、抗老化劑、馬來酸酐接枝相容劑、亞磷酸三辛酯按配比使用密煉機(jī)共混10-15分鐘出料；
步驟（3）：出料趁熱用雙螺桿擠出造粒機(jī)擠出造粒，造粒過程中雙螺桿的四個溫度段為：加料段115-120℃，輸送段128-135℃，熔融段137-145℃，機(jī)頭145-150℃，真空轉(zhuǎn)鼓溫度為45℃，得到母料；
步驟（4）：母料再與交聯(lián)劑按比例用水加熱真空轉(zhuǎn)鼓混合1.2h，即可。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明采用了聚氯乙烯、氯酯化順丁橡膠主要基礎(chǔ)樹脂，并且精心篩選了交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑作為組分制備的光伏電纜抗老化，耐高溫、阻燃性強(qiáng)，130℃使用壽命達(dá)30年以上；
（2）本發(fā)明的抗老化光伏電纜由于其組分分配合理，制作得到的抗老化光伏電纜抗老化效果好，且耐高溫、阻燃性強(qiáng)；
（3）本發(fā)明在常溫、常壓條件下交聯(lián)，生產(chǎn)工藝簡單，所需的設(shè)備較少，降低了生產(chǎn)成本；
（4）本發(fā)明配方中加入葉蠟石，葉蠟石主要用作耐火材料，作為摻合劑，使橡膠表面光滑，增加耐磨性和強(qiáng)度。用于電纜能防止瀝青粘連。葉臘石通過一定的改性處理，機(jī)械強(qiáng)度和耐火性顯著提高。
實施例1
本實施例一方面提供的一種抗老化光伏電纜，所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯33份、氯酯化順丁橡膠10份、交聯(lián)劑7份、改性葉蠟石2份、阻燃劑41份、抗老化劑3份、馬來酸酐接枝相容劑9份、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑2份、硬脂酸鎂4份、亞磷酸三辛酯0.1份。
所述氯酯化順丁橡膠氯含量為8%。
所述改性葉蠟石的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷類偶聯(lián)劑中的一種或兩種混合物。
所述改性葉蠟石包括如下重量份數(shù)的原料：葉臘石100份、凝灰?guī)r15份、球土16份、廢棄動植物油脂3、八乙酸蔗糖酯11、醋酸丁酸纖維素6、聚羥基丁酸酯50、氯醚樹脂25、聚乙烯醇縮丁醛22、乙酰檸檬酸三丁酯10。
所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。
一項所述的抗老化光伏電纜的制備方法，所述抗老化光伏電纜的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將改性葉蠟石、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑、硬脂酸鎂按照比例混合，在高速混合機(jī)中以1800r/min的轉(zhuǎn)速高速混合15min，混合完成后出料放置；
步驟（2）：與聚氯乙烯、氯酯化順丁橡膠、交聯(lián)劑、阻燃劑、抗老化劑、馬來酸酐接枝相容劑、亞磷酸三辛酯按配比使用密煉機(jī)共混10分鐘出料；
步驟（3）：出料趁熱用雙螺桿擠出造粒機(jī)擠出造粒，造粒過程中雙螺桿的四個溫度段為：加料段120℃，輸送段128℃，熔融段145℃，機(jī)頭145℃，真空轉(zhuǎn)鼓溫度為45℃，得到母料；
步驟（4）：母料再與交聯(lián)劑按比例用水加熱真空轉(zhuǎn)鼓混合1.2h，即可。
實施例2
本實施例一方面提供的一種抗老化光伏電纜，所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯18份、氯酯化順丁橡膠30份、交聯(lián)劑1份、改性葉蠟石8份、阻燃劑27份、抗老化劑9份、馬來酸酐接枝相容劑5份、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑6份、硬脂酸鎂1份、亞磷酸三辛酯0.2份。
所述氯酯化順丁橡膠氯含量為5%。
所述改性葉蠟石的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷類偶聯(lián)劑中的一種或兩種混合物。
所述改性葉蠟石包括如下重量份數(shù)的原料：葉臘石90份、凝灰?guī)r24份、球土12份、廢棄動植物油脂5、八乙酸蔗糖酯7、醋酸丁酸纖維素10、聚羥基丁酸酯40、氯醚樹脂30、聚乙烯醇縮丁醛17、乙酰檸檬酸三丁酯13。
所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。
一項所述的抗老化光伏電纜的制備方法，所述抗老化光伏電纜的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將改性葉蠟石、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑、硬脂酸鎂按照比例混合，在高速混合機(jī)中以1800r/min的轉(zhuǎn)速高速混合12min，混合完成后出料放置；
步驟（2）：與聚氯乙烯、氯酯化順丁橡膠、交聯(lián)劑、阻燃劑、抗老化劑、馬來酸酐接枝相容劑、亞磷酸三辛酯按配比使用密煉機(jī)共混13分鐘出料；
步驟（3）：出料趁熱用雙螺桿擠出造粒機(jī)擠出造粒，造粒過程中雙螺桿的四個溫度段為：加料段115℃，輸送段135℃，熔融段137℃，機(jī)頭150℃，真空轉(zhuǎn)鼓溫度為45℃，得到母料；
步驟（4）：母料再與交聯(lián)劑按比例用水加熱真空轉(zhuǎn)鼓混合1.2h，即可。
實施例3
本實施例一方面提供的一種抗老化光伏電纜，所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯33份、氯酯化順丁橡膠10份、交聯(lián)劑6份、改性葉蠟石2份、阻燃劑31份、抗老化劑3份、馬來酸酐接枝相容劑8份、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑2份、硬脂酸鎂3份、亞磷酸三辛酯0.1份。
所述氯酯化順丁橡膠氯含量為6%。
所述改性葉蠟石的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷類偶聯(lián)劑中的一種或兩種混合物。
所述改性葉蠟石包括如下重量份數(shù)的原料：葉臘石95份、凝灰?guī)r18份、球土14份、廢棄動植物油脂4、八乙酸蔗糖酯8、醋酸丁酸纖維素8、聚羥基丁酸酯45氯醚樹脂29、聚乙烯醇縮丁醛19、乙酰檸檬酸三丁酯12。
所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。
一項所述的抗老化光伏電纜的制備方法，所述抗老化光伏電纜的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將改性葉蠟石、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑、硬脂酸鎂按照比例混合，在高速混合機(jī)中以1800r/min的轉(zhuǎn)速高速混合13min，混合完成后出料放置；
步驟（2）：與聚氯乙烯、氯酯化順丁橡膠、交聯(lián)劑、阻燃劑、抗老化劑、馬來酸酐接枝相容劑、亞磷酸三辛酯按配比使用密煉機(jī)共混12分鐘出料；
步驟（3）：出料趁熱用雙螺桿擠出造粒機(jī)擠出造粒，造粒過程中雙螺桿的四個溫度段為：加料段115-120℃，輸送段128-135℃，熔融段137-145℃，機(jī)頭145-150℃，真空轉(zhuǎn)鼓溫度為45℃，得到母料；
步驟（4）：母料再與交聯(lián)劑按比例用水加熱真空轉(zhuǎn)鼓混合1.2h，即可。
實施例4
本實施例一方面提供的一種抗老化光伏電纜，所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯19份、氯酯化順丁橡膠20份、交聯(lián)劑1份、改性葉蠟石5份、阻燃劑27份、抗老化劑6份、馬來酸酐接枝相容劑5份、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑5份、硬脂酸鎂1份、亞磷酸三辛酯0.2份。
所述氯酯化順丁橡膠氯含量為7%。
所述改性葉蠟石的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷類偶聯(lián)劑中的一種或兩種混合物。
所述改性葉蠟石包括如下重量份數(shù)的原料：葉臘石98份、凝灰?guī)r19份、球土15份、廢棄動植物油脂4、八乙酸蔗糖酯9、醋酸丁酸纖維素8、聚羥基丁酸酯48氯醚樹脂27、聚乙烯醇縮丁醛19、乙酰檸檬酸三丁酯11。
所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。
一項所述的抗老化光伏電纜的制備方法，所述抗老化光伏電纜的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將改性葉蠟石、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑、硬脂酸鎂按照比例混合，在高速混合機(jī)中以1800r/min的轉(zhuǎn)速高速混合10min，混合完成后出料放置；
步驟（2）：與聚氯乙烯、氯酯化順丁橡膠、交聯(lián)劑、阻燃劑、抗老化劑、馬來酸酐接枝相容劑、亞磷酸三辛酯按配比使用密煉機(jī)共混12分鐘出料；
步驟（3）：出料趁熱用雙螺桿擠出造粒機(jī)擠出造粒，造粒過程中雙螺桿的四個溫度段為：加料段115-120℃，輸送段128-135℃，熔融段137-145℃，機(jī)頭145-150℃，真空轉(zhuǎn)鼓溫度為45℃，得到母料；
步驟（4）：母料再與交聯(lián)劑按比例用水加熱真空轉(zhuǎn)鼓混合1.2h，即可。
實施例5
本實施例一方面提供的一種抗老化光伏電纜，所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：所述抗老化光伏電纜包括如下重量份數(shù)的組分：聚氯乙烯23份、氯酯化順丁橡膠15份、交聯(lián)劑5份、改性葉蠟石3份、阻燃劑29份、抗老化劑5份、馬來酸酐接枝相容劑7份、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑4份、硬脂酸鎂2份、亞磷酸三辛酯0.1份。
所述氯酯化順丁橡膠氯含量為5-8%。
所述改性葉蠟石的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷類偶聯(lián)劑中的一種或兩種混合物。
所述改性葉蠟石包括如下重量份數(shù)的原料：葉臘石100份、凝灰?guī)r24份、球土16份、廢棄動植物油脂3、八乙酸蔗糖酯11、醋酸丁酸纖維素6、聚羥基丁酸酯40、氯醚樹脂25、聚乙烯醇縮丁醛17、乙酰檸檬酸三丁酯13。
所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。
一項所述的抗老化光伏電纜的制備方法，所述抗老化光伏電纜的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將改性葉蠟石、ca/zn復(fù)合穩(wěn)定劑、硬脂酸鎂按照比例混合，在高速混合機(jī)中以1800r/min的轉(zhuǎn)速高速混合14min，混合完成后出料放置；
步驟（2）：與聚氯乙烯、氯酯化順丁橡膠、交聯(lián)劑、阻燃劑、抗老化劑、馬來酸酐接枝相容劑、亞磷酸三辛酯按配比使用密煉機(jī)共混14分鐘出料；
步驟（3）：出料趁熱用雙螺桿擠出造粒機(jī)擠出造粒，造粒過程中雙螺桿的四個溫度段為：加料段115-120℃，輸送段128-135℃，熔融段137-145℃，機(jī)頭145-150℃，真空轉(zhuǎn)鼓溫度為45℃，得到母料；
步驟（4）：母料再與交聯(lián)劑按比例用水加熱真空轉(zhuǎn)鼓混合1.2h，即可。
以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。