CN106832533A - 一种水上光伏浮体架台材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水上光伏浮体架台，具体涉及一种水上光伏浮体架台材料及其制备工艺，其中配方为抗老化母粒5～10％，黑母粒5～6.5％，余量为高密度聚乙烯树脂，制备工艺为S10制备抗老化母粒和黑母粒，S20，将抗老化母粒、黑母粒与高密度聚乙烯树脂混合出料。本发明的水上光伏浮体架台材料通过加入抗老化母粒的方式加入一定比例的长效且稳定的抗光老化剂、抗氧剂、辅助抗氧化剂起到协同抗老化抗紫外效应，让材料使用寿命得到保证，经过氧化诱导系数测定可确保材料使用寿命达50年以上。
Description
技术领域
本发明涉及水上光伏浮体架台，具体涉及一种水上光伏浮体架台材料及其制备工艺。
背景技术
水面漂浮光伏发电项目，需要考虑材料的密度小于海水，同时需要考虑材料在海面上的抗腐蚀、抗氧化以及抗紫外线等老化因素，保证水面漂浮光伏发电项目使用寿命满足一定条件。高密度聚乙烯是一种符合水上漂浮件制造的合适材料，这种非极性烯烃材料具备相应的力学性能和抗腐蚀性。如何使得高密度聚乙烯具有更出色的抗老化、抗紫外线能力，以生产出满足水上光伏浮体台架的用材的需求，值得研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种水上光伏浮体架台材料及其制备工艺，满足水上光伏浮体台架的用材的需求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
本发明的一种水上光伏浮体架台材料，由以下重量组分的组分构成：抗老化母粒5～10％，黑母粒5～6.5％，余量为高密度聚乙烯树脂。
优选地，抗老化母粒由以下重量组分的组分构成：抗光老化剂5％，抗氧剂5％，辅助抗氧剂5％，余量为高密度聚乙烯树脂。
优选地，黑母粒由以下重量组分的组分构成：P型炭黑40％，余量为高密度聚乙烯树脂。
本发明的一种水上光伏浮体架台材料的制备工艺，包括以下步骤：
S10，制备抗老化母粒和黑母粒；
S20，将抗老化母粒、黑母粒与高密度聚乙烯树脂混合出料。
优选地，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占85％，混和(抗光老化剂UV-783)5％、(主抗氧剂1010)5％、(辅助抗氧剂168)5％，将高速捏合机设定温度为70～80℃，时间为16～30分钟，双螺杆挤出机挤出温度180～220℃，连续挤出造粒，制作成抗老化母粒备用。
优选地，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占60％，混合P型炭黑40％，将高速捏和机设定温度为80℃，时间为15分钟，品字型三螺杆挤出机挤出温度160～190℃，连续挤出造粒，制作成黑母粒备用。
优选地，S20中，将高密度聚乙烯树脂含量83.5-90％、抗老化母粒含量5-10％、黑母粒含量5.5-6.5％共同倒入低速速搅拌机，搅拌10分钟，混合均匀后出料，用于制造各种所需漂浮部件。
采用本发明具有如下的有益效果：本发明的水上光伏浮体架台材料通过加入抗老化母粒的方式加入一定比例的长效且稳定的抗光老化剂、抗氧剂、辅助抗氧化剂起到协同抗老化抗紫外效应，让材料使用寿命得到保证，经过氧化诱导系数测定可确保材料使用寿命达50年以上。
附图说明
图1为本发明实施例的水上光伏浮体架台材料的制备工艺的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明的一种水上光伏浮体架台材料，由以下重量组分的组分构成：抗老化母粒5％，黑母粒5％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，抗老化母粒由以下重量组分的组分构成：抗光老化剂5％，抗氧剂5％，辅助抗氧剂5％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，黑母粒由以下重量组分的组分构成：P型炭黑40％，余量为高密度聚乙烯树脂。
如图1所示，本发明的一种水上光伏浮体架台材料的制备工艺，包括以下步骤：
S10，制备抗老化母粒和黑母粒；
S20，将抗老化母粒、黑母粒与高密度聚乙烯树脂混合出料。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占85％，混和(抗光老化剂UV-783)5％、(主抗氧剂1010)5％、(辅助抗氧剂168)5％，将高速捏合机设定温度为70℃，时间为16分钟，双螺杆挤出机挤出温度180℃，连续挤出造粒，制作成抗老化母粒备用。通过加入抗老化母粒的方式加入一定比例的长效且稳定的抗光老化剂、抗氧剂、辅助抗氧化剂起到协同抗老化抗紫外效应，让材料使用寿命得到保证，经过氧化诱导系数测定可确保材料使用寿命达50年以上。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占60％，混合P型炭黑40％，将高速捏和机设定温度为80℃，时间为15分钟，品字型三螺杆挤出机挤出温度160℃，连续挤出造粒，制作成黑母粒备用。
具体的，S20中，将高密度聚乙烯树脂含量90％、抗老化母粒含量5％、黑母粒含量5％共同倒入低速速搅拌机，搅拌10分钟，混合均匀后出料，用于制造各种所需漂浮部件。
实施例2
本发明的一种水上光伏浮体架台材料，由以下重量组分的组分构成：抗老化母粒6％，黑母粒5.3％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，抗老化母粒由以下重量组分的组分构成：抗光老化剂3％，抗氧剂6％，辅助抗氧剂3％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，黑母粒由以下重量组分的组分构成：P型炭黑37％，余量为高密度聚乙烯树脂。
如图1所示，本发明的一种水上光伏浮体架台材料的制备工艺，包括以下步骤：
S10，制备抗老化母粒和黑母粒；
S20，将抗老化母粒、黑母粒与高密度聚乙烯树脂混合出料。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占85％，混和(抗光老化剂UV-783)3％、(主抗氧剂1010)6％、(辅助抗氧剂168)3％，将高速捏合机设定温度为72℃，时间为19分钟，双螺杆挤出机挤出温度187℃，连续挤出造粒，制作成抗老化母粒备用。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占63％，混合P型炭黑37％，将高速捏和机设定温度为74℃，时间为10分钟，品字型三螺杆挤出机挤出温度166℃，连续挤出造粒，制作成黑母粒备用。
具体的，S20中，将高密度聚乙烯树脂含量88.7％、抗老化母粒含量6％、黑母粒含量5.3％共同倒入低速速搅拌机，搅拌15分钟，混合均匀后出料，用于制造各种所需漂浮部件。
实施例3
本发明的一种水上光伏浮体架台材料，由以下重量组分的组分构成：抗老化母粒7％，黑母粒5.6％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，抗老化母粒由以下重量组分的组分构成：抗光老化剂4％，抗氧剂4％，辅助抗氧剂6％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，黑母粒由以下重量组分的组分构成：P型炭黑39％，余量为高密度聚乙烯树脂。
如图1所示，本发明的一种水上光伏浮体架台材料的制备工艺，包括以下步骤：
S10，制备抗老化母粒和黑母粒；
S20，将抗老化母粒、黑母粒与高密度聚乙烯树脂混合出料。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占86％，混和(抗光老化剂UV-783)4％、(主抗氧剂1010)4％、(辅助抗氧剂168)6％，将高速捏合机设定温度为78℃，时间为28分钟，双螺杆挤出机挤出温度210℃，连续挤出造粒，制作成抗老化母粒备用。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占61％，混合P型炭黑39％，将高速捏和机设定温度为85℃，时间为18分钟，品字型三螺杆挤出机挤出温度185℃，连续挤出造粒，制作成黑母粒备用。
具体的，S20中，将高密度聚乙烯树脂含量87.4％、抗老化母粒含量7％、黑母粒含量5.6％共同倒入低速速搅拌机，搅拌9分钟，混合均匀后出料，用于制造各种所需漂浮部件。
实施例4
本发明的一种水上光伏浮体架台材料，由以下重量组分的组分构成：抗老化母粒8％，黑母粒5.9％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，抗老化母粒由以下重量组分的组分构成：抗光老化剂5％，抗氧剂3％，辅助抗氧剂7％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，黑母粒由以下重量组分的组分构成：P型炭黑41％，余量为高密度聚乙烯树脂。
如图1所示，本发明的一种水上光伏浮体架台材料的制备工艺，包括以下步骤：
S10，制备抗老化母粒和黑母粒；
S20，将抗老化母粒、黑母粒与高密度聚乙烯树脂混合出料。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占85％，混和(抗光老化剂UV-783)5％、(主抗氧剂1010)3％、(辅助抗氧剂168)7％，将高速捏合机设定温度为76℃，时间为25分钟，双螺杆挤出机挤出温度202℃，连续挤出造粒，制作成抗老化母粒备用。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占59％，混合P型炭黑41％，将高速捏和机设定温度为70℃，时间为16分钟，品字型三螺杆挤出机挤出温度178℃，连续挤出造粒，制作成黑母粒备用。
具体的，S20中，将高密度聚乙烯树脂含量86.1％、抗老化母粒含量8％、黑母粒含量5.9％共同倒入低速速搅拌机，搅拌5分钟，混合均匀后出料，用于制造各种所需漂浮部件。
实施例5
本发明的一种水上光伏浮体架台材料，由以下重量组分的组分构成：抗老化母粒9％，黑母粒6.2％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，抗老化母粒由以下重量组分的组分构成：抗光老化剂6％，抗氧剂5％，辅助抗氧剂4％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，黑母粒由以下重量组分的组分构成：P型炭黑43％，余量为高密度聚乙烯树脂。
如图1所示，本发明的一种水上光伏浮体架台材料的制备工艺，包括以下步骤：
S10，制备抗老化母粒和黑母粒；
S20，将抗老化母粒、黑母粒与高密度聚乙烯树脂混合出料。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占85％，混和(抗光老化剂UV-783)6％、(主抗氧剂1010)5％、(辅助抗氧剂168)4％，将高速捏合机设定温度为74℃，时间为22分钟，双螺杆挤出机挤出温度195℃，连续挤出造粒，制作成抗老化母粒备用。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占57％，混合P型炭黑43％，将高速捏和机设定温度为78℃，时间为14分钟，品字型三螺杆挤出机挤出温度172℃，连续挤出造粒，制作成黑母粒备用。
具体的，S20中，将高密度聚乙烯树脂含量84.8％、抗老化母粒含量9％、黑母粒含量6.2％共同倒入低速速搅拌机，搅拌13分钟，混合均匀后出料，用于制造各种所需漂浮部件。
实施例6
本发明的一种水上光伏浮体架台材料，由以下重量组分的组分构成：抗老化母粒10％，黑母粒6.5％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，抗老化母粒由以下重量组分的组分构成：抗光老化剂7％，抗氧剂7％，辅助抗氧剂5％，余量为高密度聚乙烯树脂。
其中，黑母粒由以下重量组分的组分构成：P型炭黑45％，余量为高密度聚乙烯树脂。
如图1所示，本发明的一种水上光伏浮体架台材料的制备工艺，包括以下步骤：
S10，制备抗老化母粒和黑母粒；
S20，将抗老化母粒、黑母粒与高密度聚乙烯树脂混合出料。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占85％，混和(抗光老化剂UV-783)6％、(主抗氧剂1010)5％、(辅助抗氧剂168)4％，将高速捏合机设定温度为74℃，时间为22分钟，双螺杆挤出机挤出温度195℃，连续挤出造粒，制作成抗老化母粒备用。
具体的，S10中，高密度聚乙烯树脂作载体占57％，混合P型炭黑43％，将高速捏和机设定温度为78℃，时间为14分钟，品字型三螺杆挤出机挤出温度172℃，连续挤出造粒，制作成黑母粒备用。
具体的，S20中，将高密度聚乙烯树脂含量83.5％、抗老化母粒含量10％、黑母粒含量6.5％共同倒入低速速搅拌机，搅拌13分钟，混合均匀后出料，用于制造各种所需漂浮部件。
由于本发明的水上光伏浮体架台材料与PE给水管的材质同为HDPE，故用GB/T13663-2000给水用聚乙烯(PE)管材中的相关抗老化指标进行测试，其中测试方法包括：GB/T 130211991聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定热失重法neq ISO 69641986、GB/T173911998聚乙烯管材与管件热稳定性试验方法eqv ISO TR 108371991以及GB/T182512000聚烯烃管材、管件和混配料中颜料及炭黑分散的测定方法。其性能测试如下：
| 测试项目 | 炭黑含量(质量)％ | 炭黑分散要求 | 氧化诱导时间 |
| 标准 | 2.5％±0.5％ | ≤等级3 | (200度)≥20 |
| 实施例1(实测) | 2.50 | 2.25 | 136 |
| 实施例2(实测) | 2.48 | 2.50 | 100 |
| 实施例3(实测) | 2.52 | 2.34 | 128 |
| 实施例4(实测) | 2.53 | 2.46 | 132 |
| 实施例5(实测) | 2.45 | 2.42 | 146 |
| 实施例6(实测) | 2.55 | 2.29 | 150 |
根据测试结果，炭黑比例处在GB/T13663-2000中设定的最佳炭黑比例区间中，并且炭黑分散程度也处在GB/T13663-2000中设定的最佳区间内，说明本发明的水上光伏浮体架台材料具有优良的抗紫外线功能；尤其是氧化诱导期系数远远高于20的标准值，说明本发明的水上光伏浮体架台材料抗老化安全系数高并且经久耐老化。
应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。
Claims (7)
1.一种水上光伏浮体架台材料，其特征在于，由以下重量组分的组分构成：抗老化母粒5～10％，黑母粒5～6.5％，余量为高密度聚乙烯树脂。
2.根据权利要求1所述的水上光伏浮体架台材料，其特征在于，所述抗老化母粒由以下重量组分的组分构成：抗光老化剂5％，抗氧剂5％，辅助抗氧剂5％，余量为高密度聚乙烯树脂。
3.根据权利要求1所述的水上光伏浮体架台材料，其特征在于，所述黑母粒由以下重量组分的组分构成：P型炭黑40％，余量为高密度聚乙烯树脂。
4.一种水上光伏浮体架台材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S10，制备抗老化母粒和黑母粒；
S20，将抗老化母粒、黑母粒与高密度聚乙烯树脂混合出料。
5.根据权利要求4所述的水上光伏浮体架台材料的制备工艺，其特征在于，
S10中，制备抗老化母粒的步骤中，高密度聚乙烯树脂作载体占85％，混和(抗光老化剂UV-783)5％、(主抗氧剂1010)5％、(辅助抗氧剂168)5％，将高速捏合机设定温度为70～80℃，时间为16～30分钟，双螺杆挤出机挤出温度180～220℃，连续挤出造粒，制作成抗老化母粒备用。
6.根据权利要求5所述的水上光伏浮体架台材料的制备工艺，其特征在于，S10中，制备黑母粒的步骤中，高密度聚乙烯树脂作载体占60％，混合P型炭黑40％，将高速捏和机设定温度为80℃，时间为15分钟，品字型三螺杆挤出机挤出温度160～190℃，连续挤出造粒，制作成黑母粒备用。
7.根据权利要求4或6所述的水上光伏浮体架台材料的制备工艺，其特征在于，S20中，混合出料的步骤中，将高密度聚乙烯树脂含量83.5-90％、抗老化母粒含量5-10％、黑母粒含量5.5-6.5％共同倒入低速速搅拌机，搅拌10分钟，混合均匀后出料，用于制造各种所需漂浮部件。
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