[发明专利]一种光伏电缆用绝缘材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光伏电缆用绝缘材料及其制备方法，其中，一种光伏电缆用绝缘材料由以下原料按质量份组成：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物10～30份、乙烯丙烯酸丁酯1～20份、三元乙丙橡胶1～10份、茂金属低密度聚乙烯5～20份、改性氢氧化铝30～60份、二乙基次膦酸铝1～10份、相容剂1～5份、交联敏化剂0.5～3份、抗氧剂0.5～2份、润滑剂1～5份。本发明保证材料能够满足使用寿命要求的同时，具有优异的绝缘性能、机械性能和加工性能。

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，尤其是一种光伏电缆用绝缘材料及其制备方法。

背景技术

21世纪随着可持续发展观念在世界各国不断深入人心，作为主要的清洁能源之一的太阳能发电开发利用规模迅速扩大，技术不断进步，成本也显著降低，呈现出良好的发展前景。2000～2016年间，光伏产业全球累计装机容量自1250MW增至304300MW，年复合增长率高达40.98％。

光伏用电缆作为连接光伏组件的组成部分，对光伏发电系统的正常运行起着尤为关键的作用。光伏电缆的绝缘材料对电缆的正常运行非常重要，不仅要求光伏电缆用绝缘材料有优异的绝缘性能，同时也要满足耐湿热、耐臭氧、阻燃、烟密度、使用寿命和低烟无卤等方面的要求。

目前光伏电缆的标准以IEC62930-2017的应用最为广泛,除了常规性能要求，IEC62930-2017中对90℃下25年以上的使用寿命、85℃×10天的1.8kV直流耐压等方面的要求给光伏电缆用绝缘材料提出了较大的挑战。由于成品线缆有阻燃要求，常规的绝缘材料要通过大量填充无机阻燃剂来实现一定的阻燃性能，但是，无机阻燃剂添加量的增大也会导致材料力学性能的严重下降以及加工性能的变差，同时由于无机填料的亲水性也会导致绝缘材料在浸水后绝缘电阻减小，绝缘性能变差。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏电缆用绝缘材料及其制备方法，保证材料能够满足使用寿命要求的同时，具有优异的绝缘性能、机械性能和加工性能。

实现本发明目的的技术方案是：

一种光伏电缆用绝缘材料，由以下原料按质量份组成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10～30份、乙烯丙烯酸丁酯1～20份、三元乙丙橡胶1～10份、茂金属低密度聚乙烯5～20份、改性氢氧化铝30～60份、二乙基次膦酸铝1～10份、相容剂1～5份、交联敏化剂0.5～3份、抗氧剂0.5～2份、润滑剂1～5份。

进一步地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为14～30％，熔融指数为(190℃，2.16kg)2-6g/10min。

进一步地，所述乙烯丙烯酸丁酯中丙烯酸丁酯的含量为20～30％，熔融指数为(190℃，2.16kg)1-6g/10min。

进一步地，所述三元乙丙橡胶的乙烯含量为50～60％，丙烯含量为35～45％，第三单体为亚乙基-降冰片烯，含量4～6％；所述的三元乙丙橡胶的门尼粘度为(ML 1+4,125℃)60-90。

进一步地，所述茂金属低密度聚乙烯的密度0.91-0.925g/cm³，熔融指数为(190℃，2.16kg)1-5g/10min。

进一步地，所述改性氢氧化铝为硅烷偶联剂表面改性氢氧化铝，目数4000-8000目。

进一步地，所述的二乙基次膦酸铝，粒径D50≤10μm，分解温度(TGA热失重1％)：＞320℃。

进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚烯烃材料，基材为聚乙烯、乙烯辛烯共聚物或乙烯-醋酸乙烯共聚物，接枝率为0.5-2％。

进一步地，所述交联敏化剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。