一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料及其制備方法技術

本發明專利技術涉及高分子材料領域，尤其涉及C08L23/08，更具體的涉及一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料及其制備方法；制備原料按照質量份數計包括：20

【技術實現步驟摘要】
一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料及其制備方法


[0001]本專利技術涉及高分子材料領域，尤其涉及C08L23/08領域，更具體的涉及一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料及其制備方法。

技術介紹

[0002]光伏材料行業目前發展迅速，市場上對于光伏材料的需求也在每年遞增，中國的光伏材料的研發也處于高速發展中，我國的太陽能資源豐富且分布范圍較大，若能合理利用太陽能進行光伏發電，不僅能夠擺脫對不可再生煤礦資源的開采或進口依賴，而且符合綠色可持續發展的國家理念，因此光伏產業發展潛力巨大，我國目前非常重視太陽能發電，已經投入大量的人力物力財力于光伏材料領域。TPE全稱為Thermoplastic Elastomer，即為熱塑性彈性體，具有回彈性好，力學強度高，可塑性強等優異性能，并且TPE材料的毒性較低，耐候性好，便于著色，無需進一步硫化，同時具備塑料和橡膠的特點，還可以和聚乙烯，聚氯乙烯，聚碳酸酯等材料聚合，應用范圍較大。熱塑性彈性體TPE，一種人造的環保橡膠。不僅具有傳統交聯硫化橡膠的高彈性、耐老化、耐油性的優異性能，同時又便于加工，可采用注塑基礎等方式進行加工，不僅制備方法簡單，而且成本較低。SEBS(氫化苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物)是一種用途廣泛的新型熱塑性彈性體，由熱塑性嵌段共聚物SBS(苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯)分子中丁二烯段不飽和雙鍵經過選擇加氫而制得的新型改性彈性體，在高溫下能熔融流動可直接加工成型，SEBS分子鏈中的聚苯乙烯硬段(S段)含有苯環，剛性較大，運動能力較差；其中乙烯
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丁烯軟段(EB段)分子鏈為碳直鏈帶有側鏈，具有較高的柔順性；兩嵌段由于柔順性差異，形成聚苯乙烯硬段分散相分布于乙烯
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丁烯軟段連續相中的物理交聯網絡，阻礙了軟段的自由移動，使SEBS表現出良好的彈性；另外SEBS分子結構中丁二烯段不飽和雙鍵被加氫飽和使其具有了耐熱、耐氧化、耐紫外線等優異性能，同時由于具有優異的電氣絕緣性，SEBS固有電阻為104?
106Ω
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cm，耐電壓10
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40V/μm，尤其適合作為光伏線纜使用。
[0003]現有技術為CN107141650A公開了一種抗老化光伏電纜及制備方法，該光伏材料的制備原料包括PVC、氯酯化順丁橡膠、交聯劑、阻燃劑、抗老化劑、接枝料、穩定劑、分散劑等，該抗老化光伏電纜具有阻燃性強，不易老化等優異性能，但是PVC為一種含鹵高分子材料，若使用溫度在80℃以上時，則易開裂，且耐低溫性能較差，溫度較低時材料的力學強度會有較大的變化，另外若PVC材料發生燃燒的時候，會生成有毒有害氣體，對周圍空氣環境和居民造成較大的影響。
[0004]現有技術為CN110534239A公開了一種耐老化光伏電纜，其制備原料至少包括PVC，蛇紋石，三鹽基硫酸鉛，三氧化二銻，二茂鐵，丁腈橡膠，增塑劑；該耐老化光伏電纜具有拉伸強度高，斷裂伸長率高，而且耐空氣老化，并且制備工藝較為簡單，其中三鹽基硫酸鉛作為PVC的穩定劑，具有優良的耐熱性和電絕緣性，耐光性好，但是三鹽基硫酸鉛易吸潮，不穩定，且使用之后會使制備體系的分散性變差，因此不適合放大生產。

技術實現思路

[0005]為了解決上述問題，本專利技術第一方面提供了一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料，所述的制備原料按照質量份數計至少包括：20
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40份熱塑性彈性體，15
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40份主體聚合物，20
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40份礦物油，10
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40份阻燃劑，0.01
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1份抗氧劑，0.01
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1份抗UV劑，0.01
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1份分散劑，0.01
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1份助劑。
[0006]優選的，所述的熱塑性彈性體至少包括TPU，TPS，TPO，TPV，TPEE，TPA中的至少一種。
[0007]進一步優選的，所述的熱塑性彈性體至少包括TPS。
[0008]進一步優選的，所述的TPS至少包括SEBS，SEP，SIS，SBS中的一種。
[0009]進一步優選的，所述的TPS至少包括SEBS。
[0010]進一步優選的，所述的SEBS的拉伸強度為15
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18MPa，斷裂伸長率為350
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450％。
[0011]作為一種可實施的案例，所述的SEBS的拉伸強度可以包括16.0MPa或18.0MPa；斷裂伸長率可以包括350％、400％或450％。
[0012]優選的，所述的主體聚合物為聚烯烴。
[0013]進一步優選的，所述的聚烯烴至少包括聚乙烯，聚丙烯，聚戊烯中的一種。
[0014]進一步優選的，所述的聚烯烴至少包括聚丙烯。
[0015]進一步優選的，所述的聚丙烯的熔體流動速率為2.0
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8g/10min。
[0016]作為一種可實施的案例，所述的聚丙烯的熔融流動速率可以包括2.3g/10min、5g/10min或8g/10min
[0017]進一步優選的，所述的主體聚合物和熱塑性彈性體的質量比為1：(1
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1.8)。
[0018]進一步優選的，所述的主體聚合物和熱塑性彈性體的質量比可以包括1：1、3：4、2：3或5：6。
[0019]聚丙烯(PP)的耐腐蝕性能好，同時具有較好的耐熱性和絕緣性，缺點是沖擊強度低，尤其低溫沖擊性能差。利用橡膠增韌提高沖擊強度歷來是很好的方法，通常較多利用氫化聚丁二烯、丁苯橡膠、乙丙橡膠等增韌劑與之共混以提高其韌性。聚丙烯分子間間距較低，結構緊密，是一種比較容易結晶的材料，聚丙烯的結晶微觀為明顯的明暗十字球晶，當SEBS添加到一定的量進行共混后，形成的球晶數量明顯減少，并且界面變模糊，當材料的結晶度低，對分子的限制變小，分子間作用力變弱，分子鏈段運動范圍變寬，所以它的彎曲強度、硬度、模量、玻璃化轉變溫度、熔點等降低，沖擊強度和伸長率變高；PP/SEBS共混物具有更高的使用溫度和耐候性，當PP的熔體流動速率為2.0
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8g/10min，SEBS的拉伸強度為15
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18MPa，斷裂伸長率為350
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450％時，PP/SEBS共聚體系中，隨著SEBS含量的增加，共聚體系中PP的結晶度降低，球晶尺寸增加，相應的拉伸強度，彈性模量，屈服應力也隨之降低斷裂拉伸和屈服應變變大；若PP含量的增加，PP分子逐漸形成大的球晶，分子鏈緊密有序排布，分子間作用力變強，分子鏈段運動范圍變窄，所以它的彎曲強度、硬度、模量、玻璃化轉變溫度、熔點等變高，沖擊強度和伸長率變低，當體系中的PP含量較多的時候，加入PP能明顯改變SEBS熔體的物理交聯結構，材料流動以PP材料流動性為主，此時SEBS為分散相，SEBS在體系中起到增韌的效果。當主體聚合物和熱塑性彈性體的質量比為1：(1
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，按照質量份數計至少包括：20
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40份熱塑性彈性體，15
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40份主體聚合物，20
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40份礦物油，10
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40份阻燃劑，0.01
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1份抗氧劑，0.01
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1份抗UV劑，0.01
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1份分散劑，0.01
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1份助劑。2.根據權利要求1所述的一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的熱塑性彈性體至少包括TPU，TPS，TPO，TPV，TPEE，TPA中的至少一種；所述的熱塑性彈性體至少包括TPS；所述的TPS至少包括SEBS。3.根據權利要求2所述的一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的SEBS的熔融指數大于8g/min，熱變形溫度大于50℃。4.根據權利要求1所述的一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的聚烯烴至少包括聚丙烯。5.根據權利要求4所述的一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的聚丙烯的熔體流動速率不小于2.0g/10min，熱變形溫度不低于90℃。6.根據權利要求1所述的一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的主體聚合物和熱塑性彈性體的質量比為1：(1
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1.8)。7.根據權利要求1所述的一種光伏線纜用TPE阻燃耐候性材料，其特征在于，所述的阻燃劑母粒至少包括氧化鋅...

【專利技術屬性】
技術研發人員：岑建達，岑光，岑昶，
申請(專利權)人：道一高分子聚合物寧波有限公司，
類型：發明
國別省市：