一種防水型光伏電纜及其加工工藝制造技術

本發明專利技術涉及光伏電纜技術領域，具體是一種防水型光伏電纜及其加工工藝，用聚丙烯、復合微膠囊共擠制備高韌性可自修復防水層；用1

【技術實現步驟摘要】
一種防水型光伏電纜及其加工工藝


[0001]本專利技術涉及光伏電纜
，具體是一種防水型光伏電纜及其加工工藝。

技術介紹

[0002]防水電纜通常鋪設在水下或潮濕處，是能在水中正常使用的電纜統稱。目前常用的電纜為聚乙烯絕緣電力電纜，為了提高光伏電纜的阻水性，通常是阻水材料繞包復合聚乙烯護套制成阻水電纜。但是現有的阻水材料熱阻較大，會阻礙電纜的正常散熱，進而造成電纜加速老化。
[0003]同時在電纜的使用過程中，如果電纜外的防護層發生磨損或老化，會造成電纜中心的導體外漏，如果被水浸濕，會造成嚴重的安全隱患，因此提高光伏電纜的防水、耐磨性具有重大作用。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的在于提供一種防水型光伏電纜及其加工工藝，以解決現有技術中的問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：
[0006]一種防水型光伏電纜的加工工藝，包括以下步驟：
[0007]S1：用聚丙烯、催化劑、復合微膠囊共混擠出，得到防水層；
[0008]S2：用復合微膠囊、自修復聚氨酯、水性環氧樹脂制備環氧涂料；
[0009]S3：用聚二甲基硅氧烷、溶劑、無機酸、硅酸四乙酯、復合二氧化硅、POSS制備疏水涂料；
[0010]S4：將線芯外表面依次包裹玻璃纖維層、金屬層、防水層，將環氧涂料涂覆在防水層表面，固化，得到環氧層；將疏水涂料涂覆到環氧層上，固化，得到一種防水型光伏電纜。
[0011]進一步的，金屬層為銅、鋁合金中一種。/>[0012]進一步的，催化劑為釕卡賓絡合物催化劑。
[0013]進一步的，防水層中聚丙烯、復合微膠囊、催化劑的質量比為50：1：0.01。
[0014]進一步的，防水層、環氧層、疏水層組成防護套。
[0015]進一步的，以質量份數計，環氧層的組成為：復合微膠囊1
?
3份、自修復聚氨酯6
?
11份、水性環氧樹脂15
?
25份。
[0016]進一步的，自修復聚氨酯的制備包括以下步驟：
[0017](1)在氮氣保護下，將2
?
氨基
?
1,3
?
丙二醇、水楊醛、甲醇混合，加入三乙胺，在25
?
30℃保溫9
?
10h，旋蒸，用乙酸乙酯溶解，用正己烷沉降，重復操作3
?
5次，干燥，得到2
?
((2
?
羥基芐叉)氨基)丙烷
?
1,3
?
二醇；
[0018](2)將聚四氫呋喃升溫至120℃保溫2h，加入六亞甲基二異氰酸酯、辛酸亞錫、N,N
?
二甲基甲酰胺，在60
?
65℃保溫1
?
2h，加入2
?
((2
?
羥基芐叉)氨基)丙烷
?
1,3
?
二醇、N,N
?
二甲基甲酰胺的混合液，繼續攪拌0.5
?
1h，得到自修復聚氨酯。
[0019]進一步的，復合微膠囊的制備包括以下步驟：
[0020]將尿素、甲醛、去離子水混合，加入三乙醇胺至pH值為8
?
9，在70
?
72℃保溫1h，得到脲醛樹脂預聚體；將雙環戊二烯升溫至熔融，加入十二烷基苯磺酸鈉、去離子水，將pH值調為7
?
8，加入脲醛樹脂預聚體、復合二氧化硅、氯化銨、間苯二酚，將pH值調為3.2
?
3.7，升溫至60
?
65℃，攪拌2h，得到復合微膠囊。
[0021]進一步的，疏水涂料的制備包括以下步驟：用聚二甲基硅氧烷、溶劑混合，加入無機酸，攪拌1
?
6h，加入硅酸四乙酯，攪拌1
?
6h，加入復合二氧化硅、POSS，攪拌，得到疏水涂料。
[0022]進一步的，步驟S3中溶劑為乙醇、異丙醇、丙二醇甲醚乙酸酯、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜中一種；無機酸為硫酸、鹽酸中一種；疏水涂料中聚二甲基硅氧烷、硅酸四乙酯、復合二氧化硅、POSS的質量比為4：0.8：0.1：1。
[0023]進一步的，復合二氧化硅的制備包括以下步驟：
[0024]1)將1
?
溴代正丁烷、N
?
甲基咪唑混合，75
?
80℃保溫5
?
6h，加入去離子水、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰，攪拌20
?
30min后，除去水相，依次用鹽酸、氫氧化鈉溶液清洗，然后用去離子水水洗至中性，干燥，得到咪唑基離子液體；
[0025]2)將正硅酸四乙酯、咪唑基離子液體混合，加入氨水溶液，攪拌15
?
20min，加入(3
?
氯丙基)三甲氧基硅烷，攪拌2
?
3h，用無水乙醇清洗至中性，干燥，得到硅膠；將硅膠、N
?
甲基咪唑、乙醇混合，75
?
80℃下保溫10
?
12h，用乙醇洗滌3
?
5次，干燥，得到復合二氧化硅。
[0026]本專利技術的有益效果：
[0027]本專利技術提供一種防水型光伏電纜及其加工工藝，用聚丙烯、復合微膠囊共擠制備高韌性可自修復防水層，同時在防水層表面構建超疏水、耐磨、自修復涂層。
[0028]選用價格低廉、吸水率低的聚丙烯作為防水層基料，但由于電熱應力、過度拉伸等因素，聚丙烯表面及內部會產生微孔、微裂紋、電樹枝等損傷，不斷發展會引發局部放電，本專利技術中采用微膠囊外援型自修復，填補聚丙烯的損傷結構，從而延長其使用壽命；
[0029]用1
?
溴代正丁烷、N
?
甲基咪唑、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰合成疏水性咪唑基離子液體，然后接枝二氧化硅，得到復合二氧化硅；選擇脲醛樹脂作為壁材，在壁材形成過程中摻雜復合二氧化硅，以雙環戊二烯為芯材，十二烷基苯磺酸鈉為乳化劑，間苯二酚為改性劑，氯化銨為固化劑，制備復合微膠囊，從而提高復合二氧化硅的熱穩定性，當防水層中出現損傷缺陷時，部分復合微膠囊破裂，芯材雙環戊二烯流出，遇到催化劑發生聚合反應，固化修復損傷，從而實現自修復效果，同時復合二氧化硅的引入能有效提高防水層的韌性及抗老化性。
[0030]針對光伏電纜在高濕高鹽環境下易發生腐蝕等問題，本專利技術設計具有常溫自修復的環氧涂料基層，加上表層的超疏水耐磨層，構建雙層自修復防水耐磨層；
[0031]本專利技術通過在環氧樹脂中引入復合微膠囊與自修復聚氨酯，在提高環氧涂料韌性的同時，使形成的涂層遭遇機械損傷時，達到常溫自修復；以聚四氫呋喃、六亞甲基二異氰酸酯為原料形成預聚體，用2
?
氨基
?
1,3
?
丙二醇、水楊醛合成席夫堿化合物2
?
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種防水型光伏電纜的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟：S1：用聚丙烯、催化劑、復合微膠囊共混擠出，得到防水層；S2：用復合微膠囊、自修復聚氨酯、水性環氧樹脂制備環氧涂料；S3：用聚二甲基硅氧烷、溶劑、無機酸、硅酸四乙酯、復合二氧化硅、POSS制備疏水涂料；S4：將線芯外表面依次包裹玻璃纖維層、金屬層、防水層，將環氧涂料涂覆在防水層表面，固化，得到環氧層；將疏水涂料涂覆到環氧層上，固化，得到一種防水型光伏電纜。2.根據權利要求1所述的一種防水型光伏電纜的加工工藝，其特征在于，所述金屬層為銅、鋁合金中一種。3.根據權利要求1所述的一種防水型光伏電纜的加工工藝，其特征在于，催化劑為釕卡賓絡合物催化劑；防水層中聚丙烯、復合微膠囊、催化劑的質量比為50：1：0.01。4.根據權利要求1所述的一種防水型光伏電纜的加工工藝，其特征在于，以質量份數計，環氧涂料的組成為：復合微膠囊1
?
3份、自修復聚氨酯6
?
11份、水性環氧樹脂15
?
25份。5.根據權利要求1所述的一種防水型光伏電纜的加工工藝，其特征在于，自修復聚氨酯的制備包括以下步驟：(1)在氮氣保護下，將2
?
氨基
?
1,3
?
丙二醇、水楊醛、甲醇混合，加入三乙胺，在25
?
30℃保溫9
?
10h，旋蒸，用乙酸乙酯溶解，用正己烷沉降，重復操作3
?
5次，干燥，得到2
?
((2
?
羥基芐叉)氨基)丙烷
?
1,3
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二醇；(2)將聚四氫呋喃升溫至120℃保溫2h，加入六亞甲基二異氰酸酯、辛酸亞錫、N,N
?
二甲基甲酰胺，在60
?
65℃保溫1
?
2h，加入2
?
((2
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羥基芐叉)氨基)丙烷
?
1,3
?
二醇、N,N
?
二甲基甲酰胺的混合液，繼續攪拌0.5
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1h，得到自修復聚氨酯。6.根據權利要求1所述的一種防水型光伏電纜的加工工藝，其特征在于，復合微...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高鵬，高宇，徐大偉，
申請(專利權)人：江蘇紅峰電纜集團有限公司，
類型：發明
國別省市：