【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电缆，特别涉及一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆及其制备方法。
技术介绍
1、光伏电缆是一种专门用于太阳能发电系统中的电缆。它主要用于连接太阳能发电板(也称为光伏电池板)与太阳能逆变器，将光伏电汇集到逆变器中转化为可用的交流电。光伏电缆通常有以下几个特点：
2、1.抗紫外线和天候性能强：光伏电缆需要能够在户外环境下长期使用，因此需要具有较强的耐候性能，能够抵御紫外线和其他恶劣天气条件的侵蚀。
3、2.高电压和电流承受能力：光伏电缆需要能够承受较高的电压和电流，以确保能够有效地传输太阳能发电系统产生的电能。
4、3.阻燃性能：光伏电缆通常使用阻燃材料制造，这样可以在发生火灾时，减少火势的蔓延，保护系统的安全。
5、4.高绝缘性能：光伏电缆需要具备良好的绝缘性能，以避免电能损失和安全隐患。
6、5.高度柔韧性：由于太阳能发电系统一般采用户外安装，光伏电缆需要具备良好的柔韧性，以便于拓展和连接。
7、目前，工业最常用的方法是护套料的聚合物中添加各种不同的阻燃剂来满足阻燃效果，阻燃剂是通过冷却和稀释作用，形成隔热层或隔离膜等途径来实现阻燃的。阻燃剂的种类繁多，包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和无机填料阻燃剂，其中，无机填料阻燃剂是非常重要的阻燃剂类型，主要包括氢氧化镁、氢氧化铝、陶土等。氢氧化镁是一种碱性的无机阻燃剂，具有阻燃、灭火焰和发泡三大功能。由于其分解温度主在约380℃左右，远高于绝大多数材料的着火点，所以可以起到阻燃的作用。此外，氢氧化镁具有
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆及其制备方法，解决现有的添加氢氧化镁阻燃剂的阻燃电柔韧性差、电缆护套易开裂的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：
3、本专利技术提供一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，包括多个铝合金线芯，所述多个铝合金线芯外依次设有内阻燃层、隔氧层、矿物质防火泥层、玻璃纤维包带和外护套，所述内阻燃层内的多个铝合金线芯之间填充有填充料；所述外护套按重量份计，是由下述原料制成：乙烯-醋酸乙烯共聚物30-40份、中密度聚乙烯30-40份、低密度聚乙烯10-15份、改性氢氧化镁60-80份、改性蒙脱石3-8份、润滑剂1-3份、耐候剂1-3份、抗氧化剂0.5-1份和高温稳定剂0.5-1份。
4、其中，所述填充料是质量比为(1-3)：1的无机金属水合物和玻璃纤维组成；所述金属无机水合物为氢氧化铝或氢氧化镁。无机金属水合物在遇火时会分解成金属氧化物并析出水，水会对烟粒起到一定的吸附作用，而金属氧化物分解时为网孔状态，起到一定的烟气吸附效果并且燃烧时会碳化，从而起到较高的隔热作用，填充料中填充有玻璃纤维，一方面增加了填充料的强度，另一方面遇到火灾时外部传导进来的热量可以沿着玻璃纤维通边的通道传导出去。
5、其中，所述隔氧层是由下述制备方法制成：按重量份计，将硅生胶100份、补强填料30-40份、超细玻纤粉15-25份、煅烧高岭土35-45份、硼酸锌5-10和硅树脂3-5份加入转矩流变仪中，混炼成团后将设备加热至160℃，保持1小时，获得混炼胶；室温下放置至少24小时，然后在室温的开炼机中开炼并加入交联剂1-3份，经打卷、薄通、下片后即得。硼酸锌起到助熔剂的作用，促进陶瓷体的形成，添加了复合的超细玻纤粉、煅烧高岭土和硼酸锌，在煅烧时体积发生了一定的膨胀，但是没有明显的缺陷和裂纹出现，并且试样的形貌保持良好。该隔氧层本身电气绝缘性能优异，正常使用时，具有硅橡胶良好的的机械性能、电性能和弹性等；在火灾发生时，会被烧成坚硬的无机物支撑壳体，形成坚硬的保护层，该保护层为多孔疏松结壳物，能有效阻止热传递，起到隔氧、隔热和挡火的作用，对线芯具有良好的保护作用。
6、其中，矿物质防火泥层以挤出形式挤包在隔氧层上，由于防火泥挤出时为泥状，随着防火泥的不断挤出，防火泥不容易附着在线芯表面，易脱落，因此防火泥挤出后，需立即用玻璃纤维包带进行绕包，以保证防火泥不会脱落，并保证电缆的圆整度。防火泥隔离层的厚度应根据电缆线芯直径调整，控制在2-4mm范围内。
7、其中，所述改性氢氧化镁是由下述制备方法制成：
8、(1)将硬脂酸钠溶解在体积分数为60％乙醇水溶液中，于室温下在磁力搅拌器上搅拌10min，然后将氢氧化镁加入到该混合溶液中，升温到75-85℃回流1-2h，离心，用水洗涤，放入真空烘箱中于60℃下干燥5h，研磨，得硬脂酸钠改性的氢氧化镁；
9、(2)将聚酰亚胺溶解在n，n-二甲基甲酰胺中，然后喷在硬脂酸钠改性的氢氧化镁表面，高速混合10-15分钟，烘干得改性氢氧化镁。氢氧化镁同时采用硬脂酸钠和硬脂酸钠两种改性剂进行改性，能有效地提高材料的柔韧性和韧性。
10、其中，硬脂酸钠与氢氧化镁的质量比为(20-30)：1，硬脂酸钠与60％乙醇水溶液的质量体积比为1：(8-10)g/ml；聚酰亚胺与硬脂酸钠改性的氢氧化镁质量比为(0.1-0.3)：1，聚酰亚胺溶解与n，n-二甲基甲酰胺的质量体积比为1：(5-8)g/ml。
11、其中，所述改性蛭石是由以下制备方法制成：
12、(1)将改性剂加入去离子水中混合均匀，再加入蒙脱石，然后加入球磨机中研磨；
13、(2)球磨后用去离子水洗涤，直到ph值不再变化为止，抽滤，干燥至恒重，粉碎，过筛，即得。改性剂与蛭石层间溶液中的无机盐类反应，生成有机-无机复合物，使蛭石层间空隙得以扩大，有利于材料的分散和稳定。
14、其中，所述改性剂为柠檬酸、酒石酸或富马酸。
15、其中，所述护套料是由下述制备方法制成：
16、(1)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、改性氢氧化镁和改性蒙脱石分别在50-60℃减压干燥；
17、(2)将干燥后的乙烯-醋酸乙烯共聚物、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、改性氢氧化镁、改性蒙脱石和润滑剂、耐候剂、抗氧化剂和高温稳定剂混合均匀后，投入到流变仪中，在150-180℃、80rpm下熔融共混10-15min，然后在170-180℃、12mpa下模压成型，制得护套料。
18、本专利技术提供一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆的制备方法，包括下述步骤：
19、(1)将铝合金加热至300-400℃、保温20-30min后，轧制成直本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，其特征在所于：包括多个铝合金线芯，所述多个铝合金线芯外依次设有内阻燃层、隔氧层、矿物质防火泥层、玻璃纤维包带和外护套，所述内阻燃层内的多个铝合金线芯之间填充有填充料；所述外护套按重量份计，是由下述原料制成：乙烯-醋酸乙烯共聚物30-40份、中密度聚乙烯30-40份、低密度聚乙烯10-15份、改性氢氧化镁60-80份、改性蒙脱石3-8份、润滑剂1-3份、耐候剂1-3份、抗氧化剂0.5-1份和高温稳定剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，其特征在所于：所述填充料是质量比为（1-3）：1的无机金属水合物和玻璃纤维组成；所述金属无机水合物为氢氧化铝或氢氧化镁。
3.根据权利要求1所述的一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，其特征在所于：所述隔氧层是由下述制备方法制成：按重量份计，将硅生胶100份、补强填料30-40份、超细玻纤粉15-25份、煅烧高岭土35-45份、硼酸锌5-10和硅树脂3-5份加入转矩流变仪中，混炼成团后将设备加热至160℃，保持1小时，获得混炼胶；室温下放置至少24小时，然后在室温的开
4.根据权利要求1所述的一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，其特征在所于：所述改性氢氧化镁是由下述制备方法制成：
5.根据权利要求4所述的一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，其特征在所于：硬脂酸钠与氢氧化镁的质量比为（20-30）：1，硬脂酸钠与60%乙醇水溶液的质量体积比为1：（8-10）g/ml；聚酰亚胺与硬脂酸钠改性的氢氧化镁质量比为（0.1-0.3）：1，聚酰亚胺溶解与N，N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1：（5-8）g/ml。
6.根据权利要求1所述的一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，其特征在所于：所述改性蛭石是由以下制备方法制成：
7.根据权利要求6所述的一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，其特征在所于：所述改性剂为柠檬酸、酒石酸或富马酸。
8.根据权利要求1所述的一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，其特征在所于所述护套料是由下述制备方法制成：
9.一种权利要求1-8任一项所述的低烟高阻燃铝合金光伏电缆的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，其特征在所于：包括多个铝合金线芯，所述多个铝合金线芯外依次设有内阻燃层、隔氧层、矿物质防火泥层、玻璃纤维包带和外护套，所述内阻燃层内的多个铝合金线芯之间填充有填充料；所述外护套按重量份计，是由下述原料制成：乙烯-醋酸乙烯共聚物30-40份、中密度聚乙烯30-40份、低密度聚乙烯10-15份、改性氢氧化镁60-80份、改性蒙脱石3-8份、润滑剂1-3份、耐候剂1-3份、抗氧化剂0.5-1份和高温稳定剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，其特征在所于：所述填充料是质量比为（1-3）：1的无机金属水合物和玻璃纤维组成；所述金属无机水合物为氢氧化铝或氢氧化镁。
3.根据权利要求1所述的一种低烟高阻燃铝合金光伏电缆，其特征在所于：所述隔氧层是由下述制备方法制成：按重量份计，将硅生胶100份、补强填料30-40份、超细玻纤粉15-25份、煅烧高岭土35-45份、硼酸锌5-10和硅树脂3-5份加入转矩流变仪中，混炼成团后将设备加热至160℃，保持1小时，获得混炼胶；室温下放置至少24小时，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，杨浩，石华东，邵素霞，
申请(专利权)人：河南华星电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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