光伏線纜用高耐候性護套材料電線的生產工藝的製作方法
2023-10-07 23:52:09 2
專利名稱：光伏線纜用高耐候性護套材料電線的生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於塑膠技術領域，更具體是涉及一種光伏線纜用高耐候性護套材料電線的生產工藝。
背景技術：
目前，國內外對高耐候性護套材料的研發都十分重視，高耐候性護套材料主要應用於光伏電纜，電器插頭底座，電力電纜和地鐵電纜等。我國的太陽能資源比較豐富且分布範圍較廣，太陽能光伏發電的發展潛力巨大。光伏線纜用高耐候性護套材料的應用研究對我國太陽能技術和光伏技術的發展有著非常重要的科技，社會和環境意義。隨著電纜材料阻燃技術的發展，新型的阻燃電纜也不斷產生，從原來普通的阻燃電纜發展到低煙低滷阻燃電纜和低煙無滷阻燃電纜。在歐美日等國，環保型電線電纜已成為所有電纜品種的主流產品，政府嚴禁使用或進口非環保型電纜。普通的阻燃材料中含有大量的滷，在燃燒的時候會產生大量的煙霧和有毒的腐蝕性滷化氫氣體，而無滷阻燃主要選擇在聚烯烴中實現，所以低煙無滷電纜將是以後發展的主要趨勢。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的不足，提供一種光伏線纜用高耐候性護套材料電線的生產工藝。本發明解決了符合美國UL光伏線纜用高耐候性護套材料押出工藝問題，如可操作性、生產效率、環保節能、押出機的冷卻系統、模具的配置、押出參數設置、螺杆的選擇等，充分滿足工信部機械行業檢驗標準，所生產的產品同時滿足美國UL對光伏線纜的安全標準要求。為達到上述目的，本發明採取了如下的技術方案一種光伏線纜用高耐候性護套材料，以重量份計，由以下物質組成熱塑性彈性體TPE :5 9，乙烯-醋酸乙烯共聚物18 25，HDPE高密度聚乙烯5 9，氫氧化鋁阻燃劑40 50，穩定劑AD150 1 3，抗紫外線劑UV327 :1 2，TAIC 交聯劑1 2。上述技術方案中，符合美國U L光伏線纜用高耐候性護套材料的製備工藝如下(1)依配方比例量的氫氧化鎂，熱塑性彈性體TPE、乙烯-醋酸乙烯共聚物與穩定劑共混在一體密煉均勻，再放入剩下原料加壓密煉；(2)當密煉溫度達到110°C時(開時成團)，清掃缸壁，減壓提起重錘使料團自動翻滾；再加壓密煉；(3)每隔10分鐘翻滾一次，要保證高分子材料充分反應，控制升溫速度，防止燒隹.(4)高壓密煉到180°C溫度，並使其熟煉成團表面光滑；
(5)將熟煉成團的料團通過擠壓式機組進入125°C _135°C高溫雙螺杆擠出機內加熱再次塑化；(6)擠壓式機組缸壁必須有可控溫裝置(100°C )，因為無滷料的特性填充高，硬度強度大，粘度大；(7)通過雙螺杆高溫擠出機再將料團切粒成成品塑膠顆粒，其顆直徑大小約 3_5mm ；(8)通過自動真空包裝設備用防潮防摔的包裝袋根據客戶需要進行包裝。光伏線纜用高耐候性護套材料電線的生產工藝，包括如下步驟(1)打開水/電/氣開關，將押出機各段溫度設定需要參數，正常開機前先預熱一小時；(2)螺杆的選用壓縮比2. 1，長徑比22 1 ；(3)模具的選用由於低煙無滷電纜料填充材料高，這就導致它在熔融狀態下熔體的強度、拉伸比和粘度與其它電纜材料存在著較大的差異，所以對模具的選配也有所不同，首先是模具的擠出方式的選擇上。對於低煙無滷電纜材料的擠出，絕緣擠出的模具應選用擠壓式，而在護套擠出的過程中應選用半擠壓式，這樣才能充份保證材料的抗拉強度和伸長率以及表面光潔度。其次是模套的選擇，使用擠壓式模具時，由於材料的粘度較大， 使得機頭的壓力很大，當擠出離開模具時會有所膨脹，所以模套應比實際尺寸要小一些。 最後低煙無滷的的機械性能沒有普通型電纜料和低煙低滷的材料優越，其拉伸比小，只有 2. 3 3. 0左右，所以在在選擇模具的時候也要充分考慮它的拉伸性能，這就要求模套的選配不能過大，否則電纜的表面不緻密，而且擠包比較松；(4)將需要押出的膠料放在料筒內烘烤，因無滷料填充多，容易吸潮，溫度設定50 度左右烤一小時；當正常工作時就用自動吸料機將膠料連續吸入料鬥就行；(5)工作時押出機各段溫度的設定一段156°C，二段164°C，三段165°C，四段168°C，機頭167°C，眼模168°C；(6)模具的選用外模6. 5mm,內模4. 8mm ；(7)押出速度設定從慢到快最終達到全速主機轉速1520rpm牽引轉速 7IOrpm ；(8)成品冷卻將可移動冷卻槽挪動距離押出機模口 50CM處，便於無滷線纜快速冷卻定型，防止在收線過程中刮傷，同時加快收線提高生產效率；押出過程中影響低煙無滷電纜料押出的重要因素，也就是擠出機的冷卻裝置，因為低煙無滷材料的特殊性，在押出過程中，因磨擦而產生大的熱量，這就要求押出設備要有良好的冷卻裝置，才能控制工藝溫度。這是一個不可忽視的問題，如果溫度過高將使線纜的表面產生很大的氣孔，溫度過低又會使設備的整機電流加大，容易損傷設備。與現有技術相比，本發明的生產工藝具有如下有益效果(1)可操作性強；(2)比傳統押出生產工藝做出產品穩定性好；(3)生產效率高；(4)不良品大大減少；
(5)本發明生產工藝條件下的產品能滿足如下要求高阻燃性符合GB/T12528-2008，燃燒等級要求；具有耐礦物油及燃料油特性 符合GB/T12528-2008，要求；在無滷素及氮磷元素的前提下，具備優異的耐熱老化性，符合 GB/T12528-2008，要求；成品通過輻照交聯之後，環保無味、耐磨、不會出現冒白霜現象；容易脫皮不會損傷芯線，外觀光滑。
具體實施例方式以下結合具體實施例來對本發明作進一步的描述。實施例1符合美國UL光伏線纜性能要求的高耐候性護套無滷塑膠材料，以重量份計，由以下物質組成EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)18(美國杜邦公司產)；氫氧化鋁阻燃劑40(德國馬丁公司產)；TPE彈性體5 (廣州捷森絕緣材料公司產)；穩定劑AD150 1 (杭州圓達線纜絕緣材料公司產)；TAIC交聯劑2 (上海加成化工公司產)；抗紫外線劑UV327 1(廣州志一化工有限公司)HDPE低壓高密度聚乙烯5 (齊魯石化產)。用此絕緣材料所生產的電線電纜已用於光伏線纜上，性能完全符合國標 GB12528. 11-2003，TB/T1484. 1-2001 要求。實施例2符合美國UL光伏線纜性能要求的高耐候性護套無滷塑膠材料，以重量份計，由以下物質組成EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)21(美國杜邦公司產)；氫氧化鋁阻燃劑45(德國馬丁公司產)；TPE彈性體7 (廣州捷森絕緣材料公司產)；穩定劑AD150 2 (杭州圓達線纜絕緣材料公司產)；TAIC交聯劑2 (上海加成化工公司產)；
抗紫外線劑UV327 1(廣州志一化工有限公司)HDPE低壓高密度聚乙烯7 (齊魯石化產)。用此絕緣材料所生產的電線電纜已用於光伏線纜上，性能完全符合國標 GB12528. 11-2003，TB/T1484. 1-2001 要求。實施例3符合美國UL光伏線纜性能要求的高耐候性護套無滷塑膠材料，以重量份計，由以下物質組成EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)25(美國杜邦公司產)；氫氧化鋁阻燃劑50(德國馬丁公司產)；TPE彈性體9 (廣州捷森絕緣材料公司產)；穩定劑AD150 3 (杭州圓達線纜絕緣材料公司產)；
TAIC交聯劑2 (上海加成化工公司產)；抗紫外線劑UV327 2 (廣州志一化工有限公司)HDPE低壓高密度聚乙烯9 (齊魯石化產)。用此絕緣材料所生產的電線電纜已用於光伏線纜上，性能完全符合國標 GB12528. 11-2003，TB/T1484. 1-2001 要求。上述實施例中，符合美國UL光伏線纜用高耐候性護套材料的製備工藝如下(1)依配方比例量的氫氧化鎂，熱塑性彈性體TPE、乙烯-醋酸乙烯共聚物與穩定劑共混在一體密煉均勻，再放入剩下原料加壓密煉；(2)當密煉溫度達到110°C時(開時成團)，清掃缸壁，減壓提起重錘使料團自動翻滾；再加壓密煉；(3)每隔10分鐘翻滾一次，要保證高分子材料充分反應，控制升溫速度，防止燒隹.(4)高壓密煉到180°C溫度，並使其熟煉成團表面光滑；(5)將熟煉成團的料團通過擠壓式機組進入125°C _135°C高溫雙螺杆擠出機內加熱再次塑化；(6)擠壓式機組缸壁必須有可控溫裝置(100°C )，因為無滷料的特性填充高，硬度強度大，粘度大；(7)通過雙螺杆高溫擠出機再將料團切粒成成品塑膠顆粒，其顆直徑大小約 3_5mm ；(8)通過自動真空包裝設備用防潮防摔的包裝袋根據客戶需要進行包裝。光伏線纜用高耐候性護套材料電線的生產工藝，包括如下步驟(1)打開水/電/氣開關，將押出機各段溫度設定需要參數，正常開機前先預熱一小時；(2)螺杆的選用壓縮比2. 1，長徑比22 1 ；(3)模具的選用由於低煙無滷電纜料填充材料高，這就導致它在熔融狀態下熔體的強度、拉伸比和粘度與其它電纜材料存在著較大的差異，所以對模具的選配也有所不同，首先是模具的擠出方式的選擇上。對於低煙無滷電纜材料的擠出，絕緣擠出的模具應選用擠壓式，而在護套擠出的過程中應選用半擠壓式，這樣才能充份保證材料的抗拉強度和伸長率以及表面光潔度。其次是模套的選擇，使用擠壓式模具時，由於材料的粘度較大， 使得機頭的壓力很大，當擠出離開模具時會有所膨脹，所以模套應比實際尺寸要小一些。 最後低煙無滷的的機械性能沒有普通型電纜料和低煙低滷的材料優越，其拉伸比小，只有 2. 3 3. 0左右，所以在在選擇模具的時候也要充分考慮它的拉伸性能，這就要求模套的選配不能過大，否則電纜的表面不緻密，而且擠包比較松；(4)將需要押出的膠料放在料筒內烘烤，因無滷料填充多，容易吸潮，溫度設定50 度左右烤一小時；當正常工作時就用自動吸料機將膠料連續吸入料鬥就行；(5)工作時押出機各段溫度的設定一段156°C，二段164°C，三段165°C，四段168°C，機頭167°C，眼模168°C；(6)模具的選用外模6. 5mm,內模4. 8mm ；
(7)押出速度設定從慢到快最終達到全速主機轉速1520rpm牽引轉速 7IOrpm ；(8)成品冷卻將可移動冷卻槽挪動距離押出機模口 50CM處，便於無滷線纜快速冷卻定型，防止在收線過程中刮傷，同時加快收線提高生產效率；押出過程中影響低煙無滷電纜料押出的重要因素，也就是擠出機的冷卻裝置，因為低煙無滷材料的特殊性，在押出過程中，因磨擦而產生大的熱量，這就要求押出設備要有良好的冷卻裝置，才能控制工藝溫度。這是一個不可忽視的問題，如果溫度過高將使線纜的表面產生很大的氣孔，溫度過低又會使設備的整機電流加大，容易損傷設備。
權利要求
1.光伏線纜用高耐候性護套材料電線的生產工藝，其特徵在於，包括如下步驟(1)打開水/電/氣開關，將押出機各段溫度設定需要參數，正常開機前先預熱一小時；(2)螺杆的選用壓縮比2.1，長徑比22 1 ；(3)模具的選用；外模6.5mm,內模4. 8mm ；(4)將需要押出的膠料放在料筒內烘烤，因無滷料填充多，容易吸潮，溫度設定50度左右烤一小時；當正常工作時就用自動吸料機將膠料連續吸入料鬥生產就行；(5)工作時押出機各段溫度的設定 一段156°C，二段164°C，三段165°C， 四段168°C，機頭167°C，眼模1680C ；(6)押出速度設定從慢到快最終達到全速主機轉速1520rpm牽引轉速710rpm；(7)成品冷卻。
全文摘要
本發明公開了一種光伏線纜用高耐候性護套材料電線的生產工藝。包括如下步驟(1)生產前的參數設置；(2)螺杆的選用；(3)模具的選用；(4)烘烤；(5)工作時押出機各段溫度的設定；(6)押出速度設定；(7)成品冷卻。與現有技術相比，本發明的生產工藝具有如下有益效果(1)可操作性強；(2)比傳統押出生產工藝做出產品穩定性好；(3)生產效率高；(4)不良品大大減少。
文檔編號C08L31/04GK102275291SQ201110093570
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月14日 優先權日2011年4月14日
發明者羅超華 申請人:江蘇達勝高聚物有限公司