本发明属于光伏接线盒技术领域，具体涉及一种耐高电压接线盒的制备方法。
背景技术：
光伏接线盒主要是用于将太阳能电池组件产生的电力与外部的线路连接起来，即组件引出线与接线盒内部线路连接，接线盒内部线路再与外部线路连接。
光伏接线盒主要包括接线盒盒体、电缆、电缆连接器及盒中的电器元件。盒体内的电器元件主要包括二极管等电子元件。由于太阳能电池模块使用场合的特殊性及其本身的昂贵价值，光伏接线盒必须具备以下几个特性：1、强烈的抗老化、耐uv及阻燃能力；2、符合室外恶劣环境条件下使用优良的散热模式，合理的内腔容积来有效降低内部温度，以满足电气安全要求；3、良好的防水，防尘作用。
目前大型光伏电站上出现问题最多的还是接线盒被烧毁现象，大部分都是因为散热性能不好造成的。许多厂家也在不断改善，比如使用紫铜、黄铜、陶瓷等材料作为散热片，或者盒体内灌散热胶散热或者加大二极管的击穿性能等，均未根本解决问题。同时，针对一些高压电缆，还需要光伏接线盒具有耐高压的能力。
申请号为201611113737x的中国专利申请公开了一种高品质光纤接线盒及其制备方法，所述高品质光纤接线盒由耐低温高阻燃abs复合材料颗粒加入到注塑机里经成型、脱模获得，所述耐低温高阻燃abs复合材料颗粒由下列重量份的原料加工而成：abs树脂60-80份，pc树脂40-60份，epdm树脂5-10份，抗氧化剂6-10份，纳米银5-8份，复合阻燃剂8-12份，耐低温增塑剂5-8份。虽然这种耐低温高阻燃abs塑料具有较好的耐低温性能和阻燃性，可以用注塑工艺加工成各种形状的零件，如光纤接线盒，使用寿命长，安全性好。但是公开的接线盒不具备抗老化、防水及耐高压的作用，阻燃性能还有待于提升。
技术实现要素：
解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种耐高电压接线盒的制备方法，具备耐高低温、抗高电压、阻燃、抗老化以及防水等优点。
技术方案：一种耐高电压接线盒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.按质量份计，称取40~50份聚乙烯、20~30份硅橡胶、30~50份聚羟基烷酸酯、2~5份聚磷酸铵、1~3份氢氧化镁、2~4份氢氧化铝、3~7份可膨胀石墨烯、5~8份炭黑、1~3份亚磷酸酯、0.2~0.5份滑石粉、1~2份木质素、2~4份甲基丙烯酸十二氟庚酯、20~30份20~30wt%氢氧化钠水溶液和1~3份1,4-二丁醇备用；
步骤二.将聚乙烯、硅橡胶、聚羟基烷酸酯、聚磷酸铵、氢氧化镁、氢氧化铝、可膨胀石墨烯、亚磷酸酯和滑石粉放入高速混合机中，在1000~1200r/min转速下混合10~20min后取出待用；
步骤三.将步骤二制备的混合物在50~60℃温度下边加热边搅拌20~30min，然后加入炭黑和木质素，升温至80~90℃，继续搅拌30~60min，冷却至室温后备用；
步骤四.将甲基丙烯酸十二氟庚酯和氢氧化钠水溶液混合，然后在65~80℃温度下的烘箱中烘20~24h，然后加入1,4-丁二醇在氮气保护下反应1~2h，然后倒入步骤三冷却至室温后的混合物中，搅拌均匀后倒入模具中，在120~140℃温度下固化30~60min；
步骤五.将固化后的混合物经熔融混炼，挤出造粒，再将所得颗粒加入到注塑机中，成型、脱模，即得所述耐高压接线盒。
作为优选，所述步骤一中按质量份计，称取45份聚乙烯、25份硅橡胶、45份聚羟基烷酸酯、3份聚磷酸铵、2份氢氧化镁、3份氢氧化铝、5份可膨胀石墨烯、6份炭黑、2份亚磷酸酯、0.3份滑石粉、1.5份木质素、3份甲基丙烯酸十二氟庚酯、25份20wt%氢氧化钠水溶液和2份1,4-二丁醇备用。
作为优选，所述炭黑为n330型炭黑。
作为优选，所述聚磷酸铵聚合度为1500~1600。
作为优选，所述步骤二中将聚乙烯、硅橡胶、聚羟基烷酸酯、聚磷酸铵、氢氧化镁、氢氧化铝、可膨胀石墨烯、亚磷酸酯和滑石粉放入高速混合机中，在1000r/min转速下混合15min后取出待用。
作为优选，所述步骤三中将步骤二制备的混合物在55℃温度下边加热边搅拌25min，然后加入炭黑和木质素，升温至85℃，继续搅拌45min，冷却至室温后备用。
作为优选，所述步骤四中将甲基丙烯酸十二氟庚酯和氢氧化钠水溶液混合，然后在70℃温度下的烘箱中烘24h，然后加入1,4-丁二醇在氮气保护下反应1.5h，然后倒入步骤三冷却至室温后的混合物中，搅拌均匀后倒入模具中，在130℃温度下固化45min。
聚磷酸铵作为具有化学稳定性好、吸湿性小、分散性优良、比重小、毒性低等优点；氢氧化镁和氢氧化铝，用于阻燃，也用于消烟和减少材料的腐蚀性气体的生成量；可膨胀石墨烯（eg）是一种纳米级复合材料。普通h2so4氧化制得的eg在受到200℃以上高温时，硫酸与石墨碳原子之间发生氧化还原反应，产生大量的so2、co2和水蒸气，使eg开始膨胀，并在1100℃时达到最大体积，其最终体积可以达到初始时的280倍。这一特性使得eg能在火灾发生时通过体积的瞬间增大将火焰熄灭。抗氧剂采用主抗氧剂和辅助抗氧剂结合，主抗氧剂采用炭黑，辅助抗氧剂为亚磷酸酯，主抗氧剂的作用机理主要是与高分子聚合物中产生的自由基发生反应以达到抗氧化的目的。低温环境下，亚磷酸酯是一类很好的过氧化物分解剂。亚磷酸酯与过氧化物反应后将其还原成醇类物质，自身被氧化成磷酸酯。滑石粉是一种耐高低温剂。
有益效果：1.本发明将木质素和甲基丙烯酸十二氟庚酯水解后得到的水解产物结合，起到协同增效的作用，能够使氟原子聚集在材料的表面上，形成包埋聚乙烯混合材料的表面层，与空气中的水隔绝，使其亲水性能下降，由于空气中的水分子为导体，在常温空气中的亲水性能变低导致吸收空气中的水分减少，因此提高了材料的抗高电压性能和抗电击穿性能。2.本发明制备的耐高压接线盒具有耐高低温、抗高电压能力强、阻燃效果好、抗老化能力强以及防水等优点。
具体实施方式
实施例1
一种耐高电压接线盒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.按质量份计，称取40份聚乙烯、20份硅橡胶、30份聚羟基烷酸酯、2份聚磷酸铵、1份氢氧化镁、2份氢氧化铝、3份可膨胀石墨烯、5份炭黑、1份亚磷酸酯、0.2份滑石粉、1份木质素、2份甲基丙烯酸十二氟庚酯、20份20wt%氢氧化钠水溶液和1份1,4-二丁醇备用，所述炭黑为n330型炭黑，所述聚磷酸铵聚合度为1500~1600。
步骤二.将聚乙烯、硅橡胶、聚羟基烷酸酯、聚磷酸铵、氢氧化镁、氢氧化铝、可膨胀石墨烯、亚磷酸酯和滑石粉放入高速混合机中，在1000r/min转速下混合10min后取出待用。
步骤三.将步骤二制备的混合物在50℃温度下边加热边搅拌20min，然后加入炭黑和木质素，升温至80℃，继续搅拌30min，冷却至室温后备用。
步骤四.将甲基丙烯酸十二氟庚酯和氢氧化钠水溶液混合，然后在65℃温度下的烘箱中烘20h，然后加入1,4-丁二醇在氮气保护下反应1h，然后倒入步骤三冷却至室温后的混合物中，搅拌均匀后倒入模具中，在120℃温度下固化30min。
步骤五.将固化后的混合物经熔融混炼，挤出造粒，再将所得颗粒加入到注塑机中，成型、脱模，即得所述耐高压接线盒。
实施例2
一种耐高电压接线盒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.按质量份计，称取50份聚乙烯、30份硅橡胶、50份聚羟基烷酸酯、5份聚磷酸铵、3份氢氧化镁、4份氢氧化铝、7份可膨胀石墨烯、8份炭黑、3份亚磷酸酯、0.5份滑石粉、2份木质素、4份甲基丙烯酸十二氟庚酯、30份30wt%氢氧化钠水溶液和3份1,4-二丁醇备用，所述炭黑为n330型炭黑，所述聚磷酸铵聚合度为1500~1600。
步骤二.将聚乙烯、硅橡胶、聚羟基烷酸酯、聚磷酸铵、氢氧化镁、氢氧化铝、可膨胀石墨烯、亚磷酸酯和滑石粉放入高速混合机中，在1200r/min转速下混合20min后取出待用。
步骤三.将步骤二制备的混合物在60℃温度下边加热边搅拌30min，然后加入炭黑和木质素，升温至90℃，继续搅拌60min，冷却至室温后备用。
步骤四.将甲基丙烯酸十二氟庚酯和氢氧化钠水溶液混合，然后在80℃温度下的烘箱中烘24h，然后加入1,4-丁二醇在氮气保护下反应2h，然后倒入步骤三冷却至室温后的混合物中，搅拌均匀后倒入模具中，在140℃温度下固化60min。
步骤五.将固化后的混合物经熔融混炼，挤出造粒，再将所得颗粒加入到注塑机中，成型、脱模，即得所述耐高压接线盒。
实施例3
一种耐高电压接线盒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.按质量份计，称取45份聚乙烯、25份硅橡胶、45份聚羟基烷酸酯、3份聚磷酸铵、2份氢氧化镁、3份氢氧化铝、5份可膨胀石墨烯、6份炭黑、2份亚磷酸酯、0.3份滑石粉、1.5份木质素、3份甲基丙烯酸十二氟庚酯、25份20wt%氢氧化钠水溶液和2份1,4-二丁醇备用，所述炭黑为n330型炭黑，所述聚磷酸铵聚合度为1500~1600。
步骤二.将聚乙烯、硅橡胶、聚羟基烷酸酯、聚磷酸铵、氢氧化镁、氢氧化铝、可膨胀石墨烯、亚磷酸酯和滑石粉放入高速混合机中，在1000r/min转速下混合15min后取出待用。
步骤三.将步骤二制备的混合物在55℃温度下边加热边搅拌25min，然后加入炭黑和木质素，升温至85℃，继续搅拌45min，冷却至室温后备用。
步骤四.将甲基丙烯酸十二氟庚酯和氢氧化钠水溶液混合，然后在70℃温度下的烘箱中烘24h，然后加入1,4-丁二醇在氮气保护下反应1.5h，然后倒入步骤三冷却至室温后的混合物中，搅拌均匀后倒入模具中，在130℃温度下固化45min。
步骤五.将固化后的混合物经熔融混炼，挤出造粒，再将所得颗粒加入到注塑机中，成型、脱模，即得所述耐高压接线盒。
对比例1
同实施例3，区别在于不添加木质素，具体制备过程如下：
步骤一.按质量份计，称取45份聚乙烯、25份硅橡胶、45份聚羟基烷酸酯、3份聚磷酸铵、2份氢氧化镁、3份氢氧化铝、5份可膨胀石墨烯、6份炭黑、2份亚磷酸酯、0.3份滑石粉、3份甲基丙烯酸十二氟庚酯、25份20wt%氢氧化钠水溶液和2份1,4-二丁醇备用，所述炭黑为n330型炭黑，所述聚磷酸铵聚合度为1500~1600。
步骤二.将聚乙烯、硅橡胶、聚羟基烷酸酯、聚磷酸铵、氢氧化镁、氢氧化铝、可膨胀石墨烯、亚磷酸酯和滑石粉放入高速混合机中，在1000r/min转速下混合15min后取出待用。
步骤三.将步骤二制备的混合物在55℃温度下边加热边搅拌25min，然后加入炭黑，升温至85℃，继续搅拌45min，冷却至室温后备用。
步骤四.将甲基丙烯酸十二氟庚酯和氢氧化钠水溶液混合，然后在70℃温度下的烘箱中烘24h，然后加入1,4-丁二醇在氮气保护下反应1.5h，然后倒入步骤三冷却至室温后的混合物中，搅拌均匀后倒入模具中，在130℃温度下固化45min。
步骤五.将固化后的混合物经熔融混炼，挤出造粒，再将所得颗粒加入到注塑机中，成型、脱模，即得所述耐高压接线盒。
对比例2
同实施例3，区别在于不添加木质素和炭黑，具体制备过程如下：
步骤一.按质量份计，称取45份聚乙烯、25份硅橡胶、45份聚羟基烷酸酯、3份聚磷酸铵、2份氢氧化镁、3份氢氧化铝、5份可膨胀石墨烯、2份亚磷酸酯、0.3份滑石粉、3份甲基丙烯酸十二氟庚酯、25份20wt%氢氧化钠水溶液和2份1,4-二丁醇备用，所述炭黑为n330型炭黑，所述聚磷酸铵聚合度为1500~1600。
步骤二.将聚乙烯、硅橡胶、聚羟基烷酸酯、聚磷酸铵、氢氧化镁、氢氧化铝、可膨胀石墨烯、亚磷酸酯和滑石粉放入高速混合机中，在1000r/min转速下混合15min后取出待用。
步骤三.将步骤二制备的混合物在55℃温度下边加热边搅拌25min，升温至85℃，继续搅拌45min，冷却至室温后备用。
步骤四.将甲基丙烯酸十二氟庚酯和氢氧化钠水溶液混合，然后在70℃温度下的烘箱中烘24h，然后加入1,4-丁二醇在氮气保护下反应1.5h，然后倒入步骤三冷却至室温后的混合物中，搅拌均匀后倒入模具中，在130℃温度下固化45min。
步骤五.将固化后的混合物经熔融混炼，挤出造粒，再将所得颗粒加入到注塑机中，成型、脱模，即得所述耐高压接线盒。
将实施例1~3及对比例1和对比例2制备的接线盒静置在温度为80℃、湿度为75%、压力为18mpa的密封箱中15天，取出进行试验观察，然后再将接线盒置于密封箱中30天，测试其生物降解率和拉伸强度。测试结果参见下表。
分别取实施例1~3及对比例1和对比例2制备的接线盒样品切成厚度为2mm、直径为30mm的圆片，然后在室温下、相对湿度为30~80%的条件下测试介电常数。然后分别将实施例1~3及对比例1和对比例2制备的接线盒浸没于水中24h，然后测试其吸水性能的强弱。测试结果参见下表。
综上所述，本发明将木质素和甲基丙烯酸十二氟庚酯水解后得到的水解产物结合，起到协同增效的作用，能够使氟原子聚集在材料的表面上，形成包埋聚乙烯混合材料的表面层，与空气中的水隔绝，使其亲水性能下降，由于空气中的水分子为导体，在常温空气中的亲水性能变低导致吸收空气中的水分减少，因此提高了材料的抗高电压性能和抗电击穿性能。