CN106221138A - 一种高耐候性太阳能光伏背板复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐候性太阳能光伏背板复合材料及其制备方法，通过如下重量份的原料制备而成：碳纳米管，20～30份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，10～20份；三元乙丙橡胶，10～14份；ABS树脂，6～10份；聚苯乙烯，2～4份；硅酮粉，3～5份；碳化硅纤维，6～8份；季戊四醇酯，3～5份；三羟甲基丙烷三油酸酯，2～4份；硅酸四甲酯，0.5～1.5份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的3～5倍；三硬脂酸甘油酯，4～6份。本发明提供的太阳能光伏背板复合材料耐候性好，耐冷热交替性能强，使用寿命长；该复合材料的制备方法简易可行，不需要特殊的生产条件，易于推广实现。
Description
技术领域
本发明属于复合材料领域，涉及一种高耐候性太阳能光伏背板复合材料及其制备方法。
背景技术
太阳能背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，因此，要求太阳能背板应该具有可靠的绝缘性、阻水性和耐老化性。
目前，市面上的太阳能背板基本都已经具备良好的绝缘性、阻水性和耐老化性，但是，相当一部分太阳能背板的耐候性有待提高，不耐冷热交替。
发明内容
本发明第一目的在于提供一种高耐候性太阳能光伏背板复合材料，提高耐冷热交替性能；
本发明第二目的在于提供上述太阳能光伏背板复合材料的制备方法。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
一种高耐候性太阳能光伏背板复合材料，通过如下重量份的原料制备而成：碳纳米管，20～30份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，10～20份；三元乙丙橡胶，10～14份；ABS树脂，6～10份；聚苯乙烯，2～4份；硅酮粉，3～5份；碳化硅纤维，6～8份；季戊四醇酯，3～5份；三羟甲基丙烷三油酸酯，2～4份；硅酸四甲酯，0.5～1.5份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的3～5倍；三硬脂酸甘油酯，4～6份。
进一步地，所述的高耐候性太阳能光伏背板复合材料通过如下重量份的原料制备而成：碳纳米管，25份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，15份；三元乙丙橡胶，12份；ABS树脂，8份；聚苯乙烯，3份；硅酮粉，4份；碳化硅纤维，7份；季戊四醇酯，4份；三羟甲基丙烷三油酸酯，3份；硅酸四甲酯，1份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的4倍；三硬脂酸甘油酯，5份。
进一步地，所述的高耐候性太阳能光伏背板复合材料通过如下重量份的原料制备而成：碳纳米管，20份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，10份；三元乙丙橡胶，10份；ABS树脂，6份；聚苯乙烯，2份；硅酮粉，3份；碳化硅纤维，6份；季戊四醇酯，3份；三羟甲基丙烷三油酸酯，2份；硅酸四甲酯，0.5份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的3倍；三硬脂酸甘油酯，4份。
进一步地，所述的高耐候性太阳能光伏背板复合材料通过如下重量份的原料制备而成：碳纳米管，30份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，20份；三元乙丙橡胶，14份；ABS树脂，10份；聚苯乙烯，4份；硅酮粉，5份；碳化硅纤维，8份；季戊四醇酯，5份；三羟甲基丙烷三油酸酯，4份；硅酸四甲酯，1.5份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的5倍；三硬脂酸甘油酯，6份。
上述太阳能光伏背板复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1，将聚对苯二甲酸丁二醇酯、三元乙丙橡胶、ABS树脂、聚苯乙烯和异丁基三乙氧基硅烷混合均匀，置于单螺杆挤出机中共混造粒；
步骤S2，打开密炼机并预热至60～80℃，然后加入步骤S1所得颗粒、硅酮粉、碳化硅纤维、季戊四醇酯进行密炼，密炼时间为4～6min，得混合料；
步骤S3，向步骤S2制备的混合料中加入碳纳米管和硅酸四甲酯，800～1200转/min搅拌6～10分钟，混合均匀；然后升温至120～140℃，边搅拌边加入三羟甲基丙烷三油酸酯和三硬脂酸甘油酯，混炼2～4min，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出造粒，最后经压延成型即得。
进一步地，步骤S3中，双螺杆挤出机各段温度控制在190～230℃。
本发明的优点：
本发明提供的太阳能光伏背板复合材料耐候性好，耐冷热交替性能强，使用寿命长；该复合材料的制备方法简易可行，不需要特殊的生产条件，易于推广实现。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
实施例1：太阳能光伏背板复合材料的制备
原料重量份比：
碳纳米管，25份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，15份；三元乙丙橡胶，12份；ABS树脂，8份；聚苯乙烯，3份；硅酮粉，4份；碳化硅纤维，7份；季戊四醇酯，4份；三羟甲基丙烷三油酸酯，3份；硅酸四甲酯，1份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的4倍；三硬脂酸甘油酯，5份。
制备方法：
步骤S1，将聚对苯二甲酸丁二醇酯、三元乙丙橡胶、ABS树脂、聚苯乙烯和异丁基三乙氧基硅烷混合均匀，置于单螺杆挤出机中共混造粒；
步骤S2，打开密炼机并预热至70℃，然后加入步骤S1所得颗粒、硅酮粉、碳化硅纤维、季戊四醇酯进行密炼，密炼时间为5min，得混合料；
步骤S3，向步骤S2制备的混合料中加入碳纳米管和硅酸四甲酯，1000转/min搅拌8分钟，混合均匀；然后升温至130℃，边搅拌边加入三羟甲基丙烷三油酸酯和三硬脂酸甘油酯，混炼3min，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，双螺杆挤出机各段温度控制在190～230℃范围，待混料完全熔融后挤出造粒，最后经压延成型即得。
实施例2：太阳能光伏背板复合材料的制备
原料重量份比：
碳纳米管，20份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，10份；三元乙丙橡胶，10份；ABS树脂，6份；聚苯乙烯，2份；硅酮粉，3份；碳化硅纤维，6份；季戊四醇酯，3份；三羟甲基丙烷三油酸酯，2份；硅酸四甲酯，0.5份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的3倍；三硬脂酸甘油酯，4份。
制备方法：
步骤S1，将聚对苯二甲酸丁二醇酯、三元乙丙橡胶、ABS树脂、聚苯乙烯和异丁基三乙氧基硅烷混合均匀，置于单螺杆挤出机中共混造粒；
步骤S2，打开密炼机并预热至60℃，然后加入步骤S1所得颗粒、硅酮粉、碳化硅纤维、季戊四醇酯进行密炼，密炼时间为6min，得混合料；
步骤S3，向步骤S2制备的混合料中加入碳纳米管和硅酸四甲酯，800转/min搅拌10分钟，混合均匀；然后升温至120℃，边搅拌边加入三羟甲基丙烷三油酸酯和三硬脂酸甘油酯，混炼4min，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，双螺杆挤出机各段温度控制在190～230℃，待混料完全熔融后挤出造粒，最后经压延成型即得。
实施例3：太阳能光伏背板复合材料的制备
原料重量份比：
碳纳米管，30份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，20份；三元乙丙橡胶，14份；ABS树脂，10份；聚苯乙烯，4份；硅酮粉，5份；碳化硅纤维，8份；季戊四醇酯，5份；三羟甲基丙烷三油酸酯，4份；硅酸四甲酯，1.5份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的5倍；三硬脂酸甘油酯，6份。
制备方法：
步骤S1，将聚对苯二甲酸丁二醇酯、三元乙丙橡胶、ABS树脂、聚苯乙烯和异丁基三乙氧基硅烷混合均匀，置于单螺杆挤出机中共混造粒；
步骤S2，打开密炼机并预热至80℃，然后加入步骤S1所得颗粒、硅酮粉、碳化硅纤维、季戊四醇酯进行密炼，密炼时间为4min，得混合料；
步骤S3，向步骤S2制备的混合料中加入碳纳米管和硅酸四甲酯，1200转/min搅拌6分钟，混合均匀；然后升温至140℃，边搅拌边加入三羟甲基丙烷三油酸酯和三硬脂酸甘油酯，混炼2min，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，双螺杆挤出机各段温度控制在190～230℃，待混料完全熔融后挤出造粒，最后经压延成型即得。
实施例4：太阳能光伏背板复合材料的制备
原料重量份比：
碳纳米管，25份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，15份；三元乙丙橡胶，12份；ABS树脂，8份；聚苯乙烯，3份；硅酮粉，4份；碳化硅纤维，7份；季戊四醇酯，4份；三羟甲基丙烷三油酸酯，3份；硅酸四甲酯，1份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的3倍；三硬脂酸甘油酯，5份。
制备方法：
步骤S1，将聚对苯二甲酸丁二醇酯、三元乙丙橡胶、ABS树脂、聚苯乙烯和异丁基三乙氧基硅烷混合均匀，置于单螺杆挤出机中共混造粒；
步骤S2，打开密炼机并预热至70℃，然后加入步骤S1所得颗粒、硅酮粉、碳化硅纤维、季戊四醇酯进行密炼，密炼时间为5min，得混合料；
步骤S3，向步骤S2制备的混合料中加入碳纳米管和硅酸四甲酯，1000转/min搅拌8分钟，混合均匀；然后升温至130℃，边搅拌边加入三羟甲基丙烷三油酸酯和三硬脂酸甘油酯，混炼3min，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，双螺杆挤出机各段温度控制在190～230℃范围，待混料完全熔融后挤出造粒，最后经压延成型即得。
实施例5：太阳能光伏背板复合材料的制备
原料重量份比：
碳纳米管，25份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，15份；三元乙丙橡胶，12份；ABS树脂，8份；聚苯乙烯，3份；硅酮粉，4份；碳化硅纤维，7份；季戊四醇酯，4份；三羟甲基丙烷三油酸酯，3份；硅酸四甲酯，1份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的5倍；三硬脂酸甘油酯，5份。
制备方法：
步骤S1，将聚对苯二甲酸丁二醇酯、三元乙丙橡胶、ABS树脂、聚苯乙烯和异丁基三乙氧基硅烷混合均匀，置于单螺杆挤出机中共混造粒；
步骤S2，打开密炼机并预热至70℃，然后加入步骤S1所得颗粒、硅酮粉、碳化硅纤维、季戊四醇酯进行密炼，密炼时间为5min，得混合料；
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实施例6：对比实施例
原料重量份比：
碳纳米管，25份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，15份；三元乙丙橡胶，12份；ABS树脂，8份；聚苯乙烯，3份；硅酮粉，4份；碳化硅纤维，7份；季戊四醇酯，4份；三羟甲基丙烷三油酸酯，3份；硅酸四甲酯，1份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的2倍；三硬脂酸甘油酯，5份。
制备方法：
步骤S1，将聚对苯二甲酸丁二醇酯、三元乙丙橡胶、ABS树脂、聚苯乙烯和异丁基三乙氧基硅烷混合均匀，置于单螺杆挤出机中共混造粒；
步骤S2，打开密炼机并预热至70℃，然后加入步骤S1所得颗粒、硅酮粉、碳化硅纤维、季戊四醇酯进行密炼，密炼时间为5min，得混合料；
步骤S3，向步骤S2制备的混合料中加入碳纳米管和硅酸四甲酯，1000转/min搅拌8分钟，混合均匀；然后升温至130℃，边搅拌边加入三羟甲基丙烷三油酸酯和三硬脂酸甘油酯，混炼3min，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，双螺杆挤出机各段温度控制在190～230℃范围，待混料完全熔融后挤出造粒，最后经压延成型即得。
实施例7：对比实施例
原料重量份比：
碳纳米管，25份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，15份；三元乙丙橡胶，12份；ABS树脂，8份；聚苯乙烯，3份；硅酮粉，4份；碳化硅纤维，7份；季戊四醇酯，4份；三羟甲基丙烷三油酸酯，3份；硅酸四甲酯，1份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的6倍；三硬脂酸甘油酯，5份。
制备方法：
步骤S1，将聚对苯二甲酸丁二醇酯、三元乙丙橡胶、ABS树脂、聚苯乙烯和异丁基三乙氧基硅烷混合均匀，置于单螺杆挤出机中共混造粒；
步骤S2，打开密炼机并预热至70℃，然后加入步骤S1所得颗粒、硅酮粉、碳化硅纤维、季戊四醇酯进行密炼，密炼时间为5min，得混合料；
步骤S3，向步骤S2制备的混合料中加入碳纳米管和硅酸四甲酯，1000转/min搅拌8分钟，混合均匀；然后升温至130℃，边搅拌边加入三羟甲基丙烷三油酸酯和三硬脂酸甘油酯，混炼3min，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，双螺杆挤出机各段温度控制在190～230℃范围，待混料完全熔融后挤出造粒，最后经压延成型即得。
实施例8：效果实施例
分别测试实施例1～7制备材料的性能。
耐高温性测试：将材料放到马弗炉中，升温到180℃，放置10小时后取出，冷却到室温，观察样品表面龟裂情况。如无龟裂情况，说明该样品材料耐热性能良好。
耐冷热交变性能测试：将材料放到马弗炉中，升温到150℃，保温10小时，取出，放入冷水中浸泡1小时，为1个周期。反复5个周期，观察样品龟裂情况。如无龟裂情况，说明该样品材料耐冷热交变性能良好。
测试结果见下表。
| 耐高温性 | 耐冷热交变性(周期) | |
| 实施例1 | 无龟裂情况 | 5个周期无龟裂情况 |
| 实施例2 | 无龟裂情况 | 5个周期无龟裂情况 |
| 实施例3 | 无龟裂情况 | 5个周期无龟裂情况 |
| 实施例4 | 无龟裂情况 | 5个周期无龟裂情况 |
| 实施例5 | 无龟裂情况 | 5个周期无龟裂情况 |
| 实施例6 | 无龟裂情况 | 2个周期出现龟裂 |
| 实施例7 | 无龟裂情况 | 2个周期出现龟裂 |
本发明提供的太阳能光伏背板复合材料耐候性好，耐冷热交替性能强，使用寿命长；该复合材料的制备方法简易可行，不需要特殊的生产条件，易于推广实现。
上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。
Claims (6)
1.一种高耐候性太阳能光伏背板复合材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：碳纳米管，20～30份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，10～20份；三元乙丙橡胶，10～14份；ABS树脂，6～10份；聚苯乙烯，2～4份；硅酮粉，3～5份；碳化硅纤维，6～8份；季戊四醇酯，3～5份；三羟甲基丙烷三油酸酯，2～4份；硅酸四甲酯，0.5～1.5份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的3～5倍；三硬脂酸甘油酯，4～6份。
2.根据权利要求1所述的高耐候性太阳能光伏背板复合材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：碳纳米管，25份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，15份；三元乙丙橡胶，12份；ABS树脂，8份；聚苯乙烯，3份；硅酮粉，4份；碳化硅纤维，7份；季戊四醇酯，4份；三羟甲基丙烷三油酸酯，3份；硅酸四甲酯，1份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的4倍；三硬脂酸甘油酯，5份。
3.根据权利要求1所述的高耐候性太阳能光伏背板复合材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：碳纳米管，20份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，10份；三元乙丙橡胶，10份；ABS树脂，6份；聚苯乙烯，2份；硅酮粉，3份；碳化硅纤维，6份；季戊四醇酯，3份；三羟甲基丙烷三油酸酯，2份；硅酸四甲酯，0.5份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的3倍；三硬脂酸甘油酯，4份。
4.根据权利要求1所述的高耐候性太阳能光伏背板复合材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：碳纳米管，30份；聚对苯二甲酸丁二醇酯，20份；三元乙丙橡胶，14份；ABS树脂，10份；聚苯乙烯，4份；硅酮粉，5份；碳化硅纤维，8份；季戊四醇酯，5份；三羟甲基丙烷三油酸酯，4份；硅酸四甲酯，1.5份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的5倍；三硬脂酸甘油酯，6份。
5.权利要求1～4所述太阳能光伏背板复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，将聚对苯二甲酸丁二醇酯、三元乙丙橡胶、ABS树脂、聚苯乙烯和异丁基三乙氧基硅烷混合均匀，置于单螺杆挤出机中共混造粒；
步骤S2，打开密炼机并预热至60～80℃，然后加入步骤S1所得颗粒、硅酮粉、碳化硅纤维、季戊四醇酯进行密炼，密炼时间为4～6min，得混合料；
步骤S3，向步骤S2制备的混合料中加入碳纳米管和硅酸四甲酯，800～1200转/min搅拌6～10分钟，混合均匀；然后升温至120～140℃，边搅拌边加入三羟甲基丙烷三油酸酯和三硬脂酸甘油酯，混炼2～4min，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出造粒，最后经压延成型即得。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，双螺杆挤出机各段温度控制在190～230℃。
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| CN201610595232.5A CN106221138A (zh) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | 一种高耐候性太阳能光伏背板复合材料及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108542397A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-18 | 常州市第人民医院 | 一种耐用的防摔倒装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104356613A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-02-18 | 无锡中洁能源技术有限公司 | 太阳能光伏背板复合材料及其制备方法 |
| CN104910492A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-09-16 | 中原工学院 | 三元乙丙橡胶/聚苯胺/高密度聚乙烯复合导电材料的制备方法 |
| CN105037960A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-11-11 | 安徽春辉仪表线缆集团有限公司 | 一种汽车用耐水解电缆料及其制备方法 |
-
2016
- 2016-07-26 CN CN201610595232.5A patent/CN106221138A/zh active Pending
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