[发明专利]一种绝缘电缆材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种绝缘电缆材料及其制备方法和应用，所述绝缘电缆材料的制备原料按照重量份包括如下组分：茂金属聚乙烯10～30重量份、乙烯‑辛烯共聚物5～10重量份、复合阻燃剂40～60重量份、马来酸酐接枝EVA 5～10重量份和改性二氧化硅1～3重量份；所述绝缘电缆材料通过在茂金属聚乙烯基体中添加复合阻燃剂和改性二氧化硅，使得所述绝缘电缆材料同时具有优异的阻燃性、绝缘性以及机械性能，可通过单根垂直燃烧，完全满足IEC62930标准中的性能要求，可以应用于光伏电缆中。

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种绝缘电缆材料及其制备方法和应用。

背景技术

光伏发电是一种新型的绿色能源获得途径，具有无污染、可持续、简单易得的特点，光伏发电系统用电缆是光伏发电系统中的能量传输元件，在光伏发电组件中起着至关重要的作用。如今，在光伏发电系统中使用光伏专用电缆已经成为一种趋势，并且因光伏电缆的特殊应用环境，要求其不含有任何有毒物质，还应具有储能、散热、防潮、防霉、防腐蚀、防辐照、机械支撑和固定、保护导体等作用。

关于光伏电缆相关标准中，最新推出的为IEC62930和UL4703双认证标准，使用较为成熟的是欧洲的EN50618-2014标准，为了满足这些标准的要求，针对于光伏发电系统用电缆材料的研究和报道有很多。CN103881166A公开了一种适用于光伏电缆的低烟无卤阻燃材料及其制造方法，工艺简单，易于工业化推广生产，生产出的材料为低烟环保产品，不含卤素、重金属及其他环境有害的物质，而且材料表面性能良好、绝缘性好、具有优异的耐水性、耐酸碱腐蚀性、耐高低温性。然而，上述两种电缆料的绝缘电阻较低，并不能满足光伏电缆的使用要求。

CN102731833A公开了一种电缆用提高浸水绝缘电阻性能的阻燃材料，原料配方包括阻燃料、偶联剂、协效偶联剂、催化剂、稀释剂；制备时将阻燃料在高混机内低速混炼，将偶联剂、协效偶联剂、催化剂和稀释剂混合均匀后分不少于三次加入正在高混机内低速混炼的阻燃料中，加完后高混机启动高速混炼，高速混炼温度30℃～80℃，高速混炼10～30分钟后取出，放入烘箱中烘干，烘箱温度100℃～150℃。该阻燃材料能够提高光伏电缆材料的绝缘性能，但是这种电缆材料的使用方法较为复杂，不利于大规模生产。

因此，开发一种使用方便、具有高阻燃和高绝缘性的电缆材料，有助于保证光伏发电系统的稳定运行，助力绿色能源快速发展。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种绝缘电缆材料及其制备方法和应用。通过在茂金属聚乙烯基体中添加复合阻燃剂，使得所述绝缘电缆材料具有优异的阻燃性能；同时添加改性二氧化硅微球，在保证机械性能的同时，提高了所述绝缘电缆材料的绝缘性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种绝缘电缆材料，所述绝缘电缆材料的制备原料按照重量份包括如下组分：茂金属聚乙烯10～30重量份、乙烯-辛烯共聚物5～10重量份、复合阻燃剂40～60重量份、马来酸酐接枝EVA 5～10重量份和改性二氧化硅1～3重量份。

所述茂金属聚乙烯可以为12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份或28重量份等。

所述乙烯-辛烯共聚物可以为5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份或9.5重量份等。

优选地，所述复合阻燃剂包括42重量份、44重量份、46重量份、48重量份、50重量份、52重量份、54重量份、56重量份或58重量份等。

优选地，所述马来酸酐接枝EVA可以为5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份或9.5重量份等。