CN107323039A - 一种太阳能电池/弹性体复合屋面材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池/弹性体复合屋面材料及其制备方法，太阳能电池/弹性体复合屋面材料包括连接在一起的太阳能电池板和弹性体复合材料，太阳能电池板可以利用太阳能产生电能，节能环保。弹性体复合材料包括依次连接的上橡胶防水层、帆布层、钢丝帘线层和下橡胶防水层，弹性体复合材料连接成一体，稳固性高；上橡胶防水层和下橡胶防水层可以起到防水作用，提高弹性体复合材料的耐磨、耐征候、耐老化、耐腐蚀性能；帆布层和钢丝帘线层可以提升弹性体复合材料的结构强度、承重强度和稳定性。本发明的太阳能电池/弹性体复合屋面材料的制备方法工艺简单，生产成本低，可以实现一次性制得大面积的太阳能电池/弹性体复合屋面材料。

Description

一种太阳能电池/弹性体复合屋面材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体来说涉及一种太阳能电池/弹性体复合屋面材料及其制备方法。
背景技术
屋面材料是铺设在建筑物上表面，起隔绝外部环境、保持建筑内温度湿度的材料的统称。狭义的屋面材料指建筑顶面直接暴露在环境中一层材料，广义的则指所有铺设在建筑物主体框架之上，介于建筑内环境与外部环境之间所有材料的集合。
传统的屋面材料多为无机材料，如楼房、一般平房的钢筋混凝土、预制件、陶瓦屋面。随着科技及生产技术的发展，传统的屋面材料重量大、施工麻烦、功能单一，而现代生活对屋面材料向轻量化、节能环保、功能化提出更高的要求，多层复合材料作为新型屋面材料得到越来越多的应用，如在屋面框架上分层铺设防水透气层、发泡保温层等材料作为屋面。当今，屋面材料正朝着高效、节能、薄层、防水等一体化方向发展，在发展新型屋面材料及符合结构保温节能技术同时，更强调有针对性使用节能防水一体化材料，按标准规范设计及施工，努力提高节能和防水效率及降低成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能环保、防水效果好且强度高的太阳能电池/弹性体复合屋面材料及其制备方法。
为此，本发明提供了一种太阳能电池/弹性体复合屋面材料，包括连接在一起的太阳能电池板和弹性体复合材料，所述弹性体复合材料包括依次连接的上橡胶防水层、帆布层、钢丝帘线层和下橡胶防水层；所述上橡胶防水层和所述下橡胶防水层的厚度均为2-15mm，所述帆布层的厚度为1-11mm，所述钢丝帘线层的厚度为1.5-5mm。
本发明还提供了一种太阳能电池/弹性体复合屋面材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）在下橡胶防水层表面铺设钢丝帘线层，在钢丝帘线层表面铺设帆布层，在帆布层表面铺设上橡胶防水层，得到带胚；
（2）使用压辊压合步骤（1）得到的带胚；
（3）将步骤（2）得到的带胚进行硫化，硫化温度为150-170℃，硫化时间为20-50min，得到屋面材料；
（4）通过连接件将所述太阳能电池板固定在步骤（3）得到的屋面材料的上橡胶防水层表面，得到太阳能电池/弹性体复合屋面材料。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种太阳能电池/弹性体复合屋面材料及其制备方法，本发明的太阳能电池/弹性体复合屋面材料包括连接在一起的太阳能电池板和弹性体复合材料，太阳能电池板可以利用太阳能产生电能，节能环保，可以提高本发明的弹性体复合材料的实用性，使得弹性体复合材料多功能化。弹性体复合材料包括依次连接的上橡胶防水层、帆布层、钢丝帘线层和下橡胶防水层，弹性体复合材料中上橡胶防水层、帆布层、钢丝帘线层和下橡胶防水层连接成一体，稳固性高；上橡胶防水层和下橡胶防水层可以起到防水作用，同时可以提高弹性体复合材料的耐磨、耐征候、耐老化、耐腐蚀性能；在上橡胶防水层和下橡胶防水层之间设置帆布层和钢丝帘线层，帆布层和钢丝帘线层可以大大提升弹性体复合材料的结构强度、承重强度和稳定性。上橡胶防水层和下橡胶防水层的厚度均为2-15mm，帆布层的厚度为1-11mm，钢丝帘线层的厚度为1.5-5mm，既能够满足本发明的弹性体复合材料对防水性能和稳定性能要求，又能够使得本发明的弹性体复合材料重量轻。本发明的太阳能电池/弹性体复合屋面材料的制备方法工艺简单，生产成本低，可以实现一次性制得大面积的太阳能电池/弹性体复合屋面材料，且弹性体复合材料中上橡胶防水层、帆布层、钢丝帘线层和下橡胶防水层连接成一体，稳固性高。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明太阳能电池/弹性体复合屋面材料的实施例1的结构示意图；
图2是本发明太阳能电池/弹性体复合屋面材料的实施例2的结构示意图；
图3是实施例2的连接件的结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明的太阳能电池/弹性体复合屋面材料包括连接在一起的太阳能电池板和弹性体复合材料，所述弹性体复合材料包括依次连接的上橡胶防水层、帆布层、钢丝帘线层和下橡胶防水层；所述上橡胶防水层和所述下橡胶防水层的厚度均为2-15mm，所述帆布层的厚度为1-11mm，所述钢丝帘线层的厚度为1.5-5mm。
本发明的太阳能电池/弹性体复合屋面材料包括连接在一起的太阳能电池板和弹性体复合材料，太阳能电池板可以利用太阳能产生电能，节能环保，可以提高本发明的弹性体复合材料的实用性，使得弹性体复合材料多功能化。弹性体复合材料包括依次连接的上橡胶防水层、帆布层、钢丝帘线层和下橡胶防水层，弹性体复合材料中上橡胶防水层、帆布层、钢丝帘线层和下橡胶防水层连接成一体，稳固性高；上橡胶防水层和下橡胶防水层可以起到防水作用，同时可以提高弹性体复合材料的耐磨、耐征候、耐老化、耐腐蚀性能；在上橡胶防水层和下橡胶防水层之间设置帆布层和钢丝帘线层，帆布层和钢丝帘线层可以大大提升弹性体复合材料的结构强度、承重强度和稳定性。上橡胶防水层和下橡胶防水层的厚度均为2-15mm，帆布层的厚度为1-11mm，钢丝帘线层的厚度为1.5-5mm，既能够满足本发明的弹性体复合材料对防水性能和稳定性能要求，又能够使得本发明的弹性体复合材料重量轻。
太阳能电池板通过连接件固定在上橡胶防水层表面，连接件可以加强太阳能电池板和上橡胶防水层连接的稳固性，使得太阳能电池板稳固固定在上橡胶防水层表面。连接件可以为固定销和螺栓，固定销座包括固连在一起的连接座和固定环，连接座的底部通过冷粘胶粘结在上橡胶防水层表面，螺栓穿过固定环和太阳能电池板，使得太阳能电池板固定在上橡胶防水层表面；连接座和固定环外侧包裹有橡胶，连接座和固定环的材质为铁或者不锈钢，固定销一体成型、硫化制成；连接座的底部面积大，可以增大连接座底部与上橡胶防水层的接触面积，从而可以使得连接座稳固粘结在上橡胶防水层表面。连接件还可以为螺母和螺栓，螺母固定设置在弹性体复合材料内部，螺栓穿过螺母和太阳能电池板，使得太阳能电池板固定在上橡胶防水层表面。
帆布的材质为天然棉纤维、人造棉纤维、人造丝纤维、聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二酯纤维、芳香族聚酰胺纤维或玻璃纤维等，单层帆布的强度为80-500N/mm。
钢丝帘线层由粘合橡胶包裹并排钢丝帘线制备而成，钢丝帘线由多股钢丝螺旋缠绕构成，钢丝表面镀铜，钢丝直径为1-3mm。
帆布层和钢丝帘线层可以大大提升弹性体复合材料的结构强度、承重强度和稳定性。
上橡胶防水层和下橡胶防水层均由以下重量份数的原料制成：弹性体体系100份，交联剂5-10份，防老剂5-15份，补强剂40-70份，增塑剂10-15份，促进剂2-8份，粘合剂5-10份，化学改性剂3-5份。
弹性体体系包括三元乙丙橡胶和氯丁橡胶，三元乙丙橡胶和氯丁橡胶的质量比为（20-80）：（20-80）。三元乙丙橡胶具有优良的耐老化性能、耐化学药品性能、电绝缘性能、耐热水和耐水蒸气性能，还具有优良的冲击弹性和低温性能。氯丁橡胶具有优良的耐老化性能、耐燃性、耐化学腐蚀性，还具有较高的拉伸强度和扯断伸长率。
交联剂包括硬脂酸和氧化锌，硬脂酸和氧化锌质量比为1:（4-5），优选为1:5。交联剂可以提高硫化胶的交联密度和耐老化性能，活化硫化体系，交联剂与促进剂配合使用，可以形成在橡胶中溶解性良好的络合物，提高硫化效率。
防老剂包括防老剂4010NA（N-异丙基-N'-苯基对苯二胺）、防老剂RD（2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体）、防老剂BLE（4-氨基联苯）和微晶蜡，四者质量比分别为（5-90）:（5-90）:（5-90）:（5-90）；防老剂对热氧老化、光老化有优良的防护功能；防老剂RD（2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体）可以防护条件苛刻的热氧老化，对铜、锰、钴等金属离子有较强的钝化作用，在胶料中易分散，不喷霜；防老剂BLE（4-氨基联苯）对热氧老化、疲劳老化有优良的防护功能，对臭氧和天候老化也有一定防护功能，在胶料中易分散，不喷霜；微晶蜡可以在橡胶制品表面形成一层几微米的惰性蜡模，将橡胶与空气中的臭氧隔离开，在橡胶中迁移速度慢，与橡胶黏附牢固。四种防老剂同时使用，可以产生加和效应且可以避免喷霜现象，有效提高防老剂的物理防护和化学防护效能，使橡胶制品的使用寿命延长4-6倍。如果只使用一种防老剂，为了达到较好的应用效果，需要加入大量的该防老剂，所加入的量超过了其在橡胶内的溶解度时就会析出，从而形成霜。本发明使用四种防老剂，每种防老剂用量都不超过其溶解度，从而可以避免喷霜，同时能够达到良好的应用效果。
补强剂包括炭黑N220和白炭黑，炭黑N220和白炭黑的质量比为（35-60）:（3-10）；炭黑N220和白炭黑配合使用，炭黑N220起主要补强作用，白炭黑起辅助补强作用，可以使得橡胶的拉伸强度提高至15MPa以上。
增塑剂包括芳烃油和环烷油，芳烃油和环烷油的质量比为（5-10）:（5-10）；增塑剂能够降低橡胶分子链之间的作用力，使粉末状配合剂与生胶很好地浸润，从而改善混料工艺，使配合剂分散均匀，混炼时间缩短，耗能低，并能减小混炼过程中的生热现象，同时它能增加胶料可塑性、流动性和黏着性，便于压延、挤出和成型等工艺操作。
促进剂包括次磺酰胺类促进剂、秋兰姆促进剂和硫磺，三者质量比为（30-50）:（6-16）:（10-50）；促进剂与交联活性剂配合使用，可以提高硫化效率，改善硫化胶的物理机械性能。
粘合剂包括钴盐和间甲白粘合体系，钴盐和间甲白粘合体系的质量比为（0.5-2.5）: （3-5）。钴盐包括硼酰化钴、环烷酸钴或者硬脂酸钴，用于增加下橡胶防水层和钢丝帘线层的粘合性。间甲白粘合体系可以增加橡胶防水层和骨架层的粘合性，包括甲醛给予体、间苯二酚给予体和白炭黑，甲醛给予体为六亚甲基四胺，间苯二酚给予体为酚醛树脂。
化学改性剂包括化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si-69，化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si-69的质量比为（5-95）:（5-95），化学改性剂能够增强无机填料与有机材料之间的耦合连接。
本发明还提供了太阳能电池/弹性体复合屋面材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）在下橡胶防水层表面铺设钢丝帘线层，在钢丝帘线层表面铺设帆布层，在帆布层表面铺设上橡胶防水层，得到带胚；
（2）使用压辊压合步骤（1）得到的带胚；
（3）将步骤（2）得到的带胚进行硫化，硫化温度为150-170℃，硫化时间为20-50min，得到屋面材料；
（4）通过连接件将所述太阳能电池板固定在步骤（3）得到的屋面材料的上橡胶防水层表面，得到太阳能电池/弹性体复合屋面材料。
本发明的太阳能电池/弹性体复合屋面材料的制备方法工艺简单，生产成本低，可以实现一次性制得大面积的太阳能电池/弹性体复合屋面材料，且弹性体复合材料中上橡胶防水层、帆布层、钢丝帘线层和下橡胶防水层连接成一体，稳固性高。
帆布层由多层贴胶帆布层叠粘结而成，贴胶帆布在宽度方向上进行搭接粘结，搭接宽度为10-30mm，搭接点距成品边距离不得小于200mm，同层贴胶帆布搭接点间距不得小于300mm，不同层贴胶帆布搭接点间距不得小于200mm。帆布为经向纤维和纬向纤维编织制得，经向纤维主要提供拉伸强度，纬向纤维在宽度方向上固定经向纤维，其强度较经向纤维低很多。帆布层在搭接处完全依靠粘结胶提供强力，相较于经向纤维的强力，可以视为强力损失，对帆布层整体强度是不利的，因此为保证帆布层整体强度性能，帆布层在经向不进行搭接粘结，只在宽度方向进行搭接粘结。
贴胶帆布由浸胶帆布经过四辊压延机，上下表面各贴一层0.3-0.7mm的粘合胶料而成，贴胶帆布的的厚度为0.95-2.45mm。浸胶帆布为经编帆布上下表面涂刷粘接剂烘干得到，表面涂刷粘接剂可以增加帆布纤维与粘合胶料的粘合强度。帆布的材质可以为天然棉纤维、人造棉纤维、人造丝纤维、聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二酯纤维、芳香族聚酰胺纤维或玻璃纤维等。
粘合胶料的组分及重量份为:弹性体100份，交联剂1-2份，防老剂2-5份，补强剂40-55份，增塑剂5-10份，增粘剂5-8份，促进剂1-3份，粘合剂5-10份。弹性体为天然橡胶，天然橡胶具有的优良物理性能和耐疲劳性能，同时天然橡胶与骨架材料的粘合性与渗透性较好，保证了骨架层材料间的粘合强度。
上橡胶防水层和下橡胶防水层的制备方法相同，上橡胶防水层和下橡胶防水层均由一层或多层橡胶片层叠而成，橡胶片之间的搭接宽度为10-30mm。
橡胶片的制备方法包括如下步骤：
1）将混炼胶加入开放式炼胶机，薄挤3-6次；
2）将经过步骤1）的混炼胶加入四辊压延机，压延、冷却得到橡胶片；
混炼胶的制备方法包括如下步骤：
①将100份弹性体体系加入密闭混炼设备中，30转/分钟转速下搅拌2分钟,得到混合弹性体；
②将5-15份防老剂、10-15份增塑剂和2-8份促进剂加入到混合弹性体中，匀速搅拌3分钟，使得防老剂、增塑剂、促进剂和混合弹性体混合均匀，得到第一混合物；
③将40-70份补强剂和5-10份粘合剂加入到第一混合物中，匀速搅拌3分钟，使得补强剂、粘合剂和第一混合物混合均匀，得到第二混合物；
④将5-10份交联剂加入到第二混合物中，匀速搅拌3分钟，使得交联剂和第二混合物混合均匀，得到第三混合物；将第三混合物在开放式炼胶机上下片冷却，排胶温度不超过140℃，得到混炼胶。
钢丝帘线由多股钢丝螺旋缠绕构成，钢丝表面镀铜，钢丝直径为1-3mm。钢丝帘线原状态如纺线般缠绕在铁轴上，铁轴挂在锭子架上牵出，经过细分梳等间距排列，间距可随意设置，最小不低于1mm。钢丝帘线由恒张力牵引匀速通过橡胶压延机，上下贴粘合胶料，得到包覆有钢丝帘线的连续片材，即为钢丝帘线层，钢丝帘线层的厚度1.5-5mm。
通过连接件将太阳能电池板固定在上橡胶防水层表面，连接件可以为固定销和螺栓，固定销座包括固连在一起的连接座和固定环，连接座的底部通过冷粘胶粘结在上橡胶防水层表面，螺栓穿过固定环和太阳能电池板，使得太阳能电池板固定在上橡胶防水层表面。连接件还可以为螺母和螺栓，在步骤（2）得到的带胚中打孔（孔从上橡胶防水层延伸至下橡胶防水层），在孔中嵌入螺母，螺母中拧有短螺栓，然后对带胚进行硫化，螺母中的短螺栓可以防止硫化时胶料进入到螺母孔中，硫化结束后，将短螺栓上方的上橡胶防水层切掉，取出短螺栓，使用长螺栓连接螺母和太阳能电池板，使得太阳能电池板固定上橡胶防水层表面。
实施例1
1.1帆布层的制备：
帆布的材质为锦纶，浸胶帆布的纵向拉伸强度为200N/mm，厚度为0.6mm，浸胶帆布上下表面各贴一层粘合胶料制得贴胶帆布，贴胶帆布搭接、层叠得到帆布层。贴胶帆布在宽度方向上进行搭接粘结，搭接宽度为20mm，搭接点距成品边距离300mm，同层贴胶帆布搭接点间距400mm，不同层贴胶帆布搭接点间距300mm。
1.2混炼胶的制备：
① 将100份弹性体体系加入密闭混炼设备中，30转/分钟转速下搅拌2分钟,得到混合弹性体；弹性体体系包括50份三元乙丙橡胶和50份氯丁橡胶。
② 将12份防老剂、10份增塑剂和3份促进剂加入到混合弹性体中，匀速搅拌3分钟，使得防老剂、增塑剂、促进剂和混合弹性体混合均匀，得到第一混合物；防老剂包括3份防老剂4010NA（N-异丙基-N'-苯基对苯二胺）、3份防老剂RD（2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体）、3份防老剂BLE（4-氨基联苯）和3份微晶蜡；增塑剂包括5份芳烃油和5份环烷油；促进剂包括1份次磺酰胺类促进剂、1份秋兰姆促进剂和1份硫磺。
③ 将40份补强剂和5份粘合剂加入到第一混合物中，匀速搅拌3分钟，使得补强剂、粘合剂和第一混合物混合均匀，得到第二混合物；补强剂包括35份炭黑N220和5份白炭黑；粘合剂包括2份硼酰化钴、3份甲醛给予体六亚甲基四胺和间苯二酚给予体酚醛树脂。
④ 将6份交联剂加入到第二混合物中，匀速搅拌3分钟，使得交联剂和第二混合物混合均匀，得到第三混合物；将第三混合物在开放式炼胶机上下片冷却，排胶温度为130℃，得到橡胶片；交联剂包括1份硬脂酸和5份氧化锌。
1.3 橡胶片的制备：
1）将混炼胶加入开放式炼胶机，薄挤6次；
2）将经过步骤1）的混炼胶加入四辊压延机，压延、冷却得到橡胶片。
1.4上橡胶防水层的制备：
上橡胶防水层由橡胶片层叠而成，橡胶片之间的搭接宽度为20mm，制得的上橡胶防水层的厚度为5mm。
1.5下橡胶防水层的制备：
下橡胶防水层由橡胶片层叠而成，橡胶片之间的搭接宽度为20mm，制得的下橡胶防水层的厚度为3mm。
1.6钢丝帘线层的制备：
钢丝帘线层由多股钢丝螺旋缠绕构成，钢丝表面镀铜，钢丝直径为1.18 mm。钢丝帘线原状态如纺线般缠绕在铁轴上，铁轴挂在锭子架上牵出，经过细分梳等间距排列，间距4.5mm。钢丝帘线由恒张力牵引匀速通过橡胶压延机，上下贴粘合胶料，得到包覆有钢丝帘线的连续片材，即为钢丝帘线层，钢丝帘线层的厚度2.5mm。此片材可按照不同的长度随意裁切。
1.7 太阳能电池/弹性体复合屋面材料的制备：
（1）在下橡胶防水层表面铺设钢丝帘线层，在钢丝帘线层表面铺设帆布层，在帆布层表面铺设上橡胶防水层，得到带胚；
（2）使用压辊压合步骤（1）得到的带胚；
（3）在步骤（2）得到的带胚中打孔，孔从上橡胶防水层延伸至下橡胶防水层，在孔中嵌入螺母，螺母中拧有短螺栓；
（4）将步骤（3）得到的带胚进行硫化，硫化温度为150℃，硫化时间为35min；
（5）将短螺栓上方的上橡胶防水层切掉，取出短螺栓，使用长螺栓连接螺母和太阳能电池板，使得太阳能电池板固定上橡胶防水层表面，从而得到太阳能电池/弹性体复合屋面材料。
实施例2
1.1帆布层的制备：
帆布的纤维材质为锦纶，浸胶帆布的纵向拉伸强度为150N/mm，厚度为0.5mm，浸胶帆布上下表面各贴一层粘合胶料制得贴胶帆布，贴胶帆布搭接、层叠得到帆布层。贴胶帆布在宽度方向上进行搭接粘结，搭接宽度为20mm，搭接点距成品边距离300mm，同层贴胶帆布搭接点间距400mm，不同层贴胶帆布搭接点间距300mm。
1.2混炼胶的制备：
① 将100份弹性体体系加入密闭混炼设备中，30转/分钟转速下搅拌2分钟,得到混合弹性体；弹性体体系包括30份三元乙丙橡胶和70份氯丁橡胶。
② 将12份防老剂、15份增塑剂和3份促进剂加入到混合弹性体中，匀速搅拌3分钟，使得防老剂、增塑剂、促进剂和混合弹性体混合均匀，得到第一混合物；防老剂包括3份防老剂4010NA（N-异丙基-N'-苯基对苯二胺）、6份防老剂RD（2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体）、3份防老剂BLE（4-氨基联苯）和3份微晶蜡；增塑剂包括5份芳烃油和10份环烷油；促进剂包括2份次磺酰胺类促进剂、2份秋兰姆促进剂和2份硫磺。
③ 将60份补强剂和7份粘合剂加入到第一混合物中，匀速搅拌3分钟，使得补强剂、粘合剂和第一混合物混合均匀，得到第二混合物；补强剂包括50份炭黑N220和10份白炭黑；粘合剂包括2份硼酰化钴、5份甲醛给予体六亚甲基四胺和间苯二酚给予体酚醛树脂。
④ 将10份交联剂加入到第二混合物中，匀速搅拌3分钟，使得交联剂和第二混合物混合均匀，得到第三混合物；将第三混合物在开放式炼胶机上下片冷却，排胶温度为130℃，得到混炼胶；交联剂包括2份硬脂酸和8份氧化锌。
1.3 橡胶片的制备：
1）将混炼胶加入开放式炼胶机，薄挤6次；
2）将经过步骤1）的混炼胶加入四辊压延机，然后再经过层叠、压合，得到橡胶片。
1.4上橡胶防水层的制备：
上橡胶防水层由橡胶片通过粘结剂搭接粘结而成，橡胶片之间的搭接宽度为30mm，制得的上橡胶防水层的厚度为8mm。
1.5下橡胶防水层的制备：
下橡胶防水层由橡胶片通过粘结剂搭接粘结而成，橡胶片之间的搭接宽度为30mm，制得的下橡胶防水层的厚度为5mm。
1.6 钢丝帘线层的制备：
钢丝帘线由多股钢丝螺旋缠绕构成，钢丝表面镀铜，钢丝直径为1.13 mm。钢丝帘线原状态如纺线般缠绕在铁轴上，铁轴挂在锭子架上牵出，经过细分梳等间距排列，间距4mm。钢丝帘线由恒张力牵引匀速通过橡胶压延机，上下贴粘合胶料，得到包覆有钢丝帘线的连续片材，即为钢丝帘线层，钢丝帘线层的厚度为2mm。此片材可按照不同的长度随意裁切。
1.7 弹性体复合材料的制备：
（1）在下橡胶防水层表面铺设钢丝帘线层，在钢丝帘线层表面铺设帆布层，在帆布层表面铺设上橡胶防水层，得到带胚；
（2）使用三辊压合机压合步骤（1）得到的带胚；
（3）将步骤（2）得到的带胚进行硫化，硫化温度为150℃，硫化时间为45min。
1.8 太阳能电池/弹性体复合屋面材料的制备：
通过连接件将所述太阳能电池板固定在弹性体复合材料的上橡胶防水层表面，得到太阳能电池/弹性体复合屋面材料；具体为：连接件为固定销和螺栓，固定销座包括固连在一起的连接座和固定环，连接座的底部通过冷粘胶粘结在上橡胶防水层表面，螺栓穿过固定环和太阳能电池板，使得太阳能电池板固定在上橡胶防水层表面，从而得到太阳能电池/弹性体复合屋面材料。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种太阳能电池/弹性体复合屋面材料，其特征在于，
包括连接在一起的太阳能电池板和弹性体复合材料，所述弹性体复合材料包括依次连接的上橡胶防水层、帆布层、钢丝帘线层和下橡胶防水层；
所述上橡胶防水层和所述下橡胶防水层的厚度均为2-15mm，所述帆布层的厚度为1-11mm，
所述钢丝帘线层的厚度为1.5-5mm。
2.如权利要求1所述的太阳能电池/弹性体复合屋面材料，其特征在于，
所述太阳能电池板通过连接件固定在所述上橡胶防水层表面。
3.如权利要求1所述的太阳能电池/弹性体复合屋面材料，其特征在于，
帆布的材质为天然棉纤维、人造棉纤维、人造丝纤维、聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二酯纤维、芳香族聚酰胺纤维或玻璃纤维等，单层帆布的强度为80-500N/mm。
4.如权利要求1所述的太阳能电池/弹性体复合屋面材料，其特征在于，
所述钢丝帘线层由粘合橡胶包裹并排钢丝帘线制备而成，所述钢丝帘线由多股钢丝螺旋缠绕构成，钢丝表面镀铜，钢丝直径为1-3mm。
5.如权利要求1所述的太阳能电池/弹性体复合屋面材料，其特征在于，
所述上橡胶防水层和所述下橡胶防水层均由以下重量份数的原料制成：弹性体体系100份，交联剂5-10份，防老剂5-15份，补强剂40-70份，增塑剂10-15份，促进剂2-8份，粘合剂5-10份，化学改性剂3-5份。
6.如权利要求5所述的太阳能电池/弹性体复合屋面材料，其特征在于，
所述弹性体体系包括三元乙丙橡胶和氯丁橡胶，三元乙丙橡胶和氯丁橡胶的质量比为（20-80）：（20-80）；
所述交联剂包括硬脂酸和氧化锌，硬脂酸和氧化锌质量比为1:（4-5）；
所述防老剂包括防老剂4010NA（N-异丙基-N'-苯基对苯二胺）、防老剂RD（2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体）、防老剂BLE（4-氨基联苯）和微晶蜡，四者质量比分别为（5-90）:（5-90）:（5-90）:（5-90）；
所述补强剂包括炭黑N220和白炭黑，炭黑N220和白炭黑的质量比为（35-60）:（3-10）；
所述增塑剂包括芳烃油和环烷油，芳烃油和环烷油的质量比为（5-10）:（5-10）；
所述促进剂包括次磺酰胺类促进剂、秋兰姆促进剂和硫磺，三者质量比为（30-50）:（6-16）:（10-50）；
所述粘合剂包括钴盐和间甲白粘合体系，钴盐和间甲白粘合体系的质量比为（0.5-2.5）: （3-5）；
所述化学改性剂包括化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si-69，化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si-69的质量比为（5-95）:（5-95）。
7.如权利要求1所述的太阳能电池/弹性体复合屋面材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）在下橡胶防水层表面铺设钢丝帘线层，在钢丝帘线层表面铺设帆布层，在帆布层表面铺设上橡胶防水层，得到带胚；
（2）使用压辊压合步骤（1）得到的带胚；
（3）将步骤（2）得到的带胚进行硫化，硫化温度为150-170℃，硫化时间为20-50min，得到屋面材料；
（4）通过连接件将所述太阳能电池板固定在步骤（3）得到的屋面材料的上橡胶防水层表面，得到太阳能电池/弹性体复合屋面材料。
8.如权利要求7所述的太阳能电池/弹性体复合屋面材料的制备方法，其特征在于，
所述帆布层由多层贴胶帆布层叠而成，所述贴胶帆布层之间的搭接宽度为10-30mm；
帆布的材质为天然棉纤维、人造棉纤维、人造丝纤维、聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二酯纤维、芳香族聚酰胺纤维或玻璃纤维等。
9.如权利要求7所述的太阳能电池/弹性体复合屋面材料的制备方法，其特征在于，
所述上橡胶防水层和所述下橡胶防水层为一层或多层橡胶片层叠而成，橡胶片之间的搭接宽度为10-30mm，橡胶片的制备方法包括如下步骤：
将混炼胶加入开放式炼胶机，薄挤3-6次；
将经过步骤1）的混炼胶加入四辊压延机，层叠、压合，得到橡胶片；
混炼胶的制备方法包括如下步骤：
将100份弹性体体系加入密闭混炼设备中，30转/分钟转速下搅拌2分钟,得到混合弹性
体；
将5-15份防老剂、10-15份增塑剂和2-8份促进剂加入到混合弹性体中，匀速搅拌3分
钟，使得防老剂、增塑剂、促进剂和混合弹性体混合均匀，得到第一混合物；
将40-70份补强剂和5-10份粘合剂加入到第一混合物中，匀速搅拌3分钟，使得补强剂、
粘合剂和第一混合物混合均匀，得到第二混合物；
将5-10份交联剂加入到第二混合物中，匀速搅拌3分钟，使得交联剂和第二混合物混合
均匀，得到第三混合物；将第三混合物在开放式炼胶机上下片冷却，排胶温度不超过140℃，得到混炼胶。
10.如权利要求9所述的太阳能电池/弹性体复合屋面材料的制备方法，其特征在于，
所述弹性体体系包括三元乙丙橡胶和氯丁橡胶，三元乙丙橡胶和氯丁橡胶的质量比为（20-80）：（20-80）；
所述化学改性剂包括化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si-69，化学钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂Si-69的质量比为（5-95）:（5-95）；
所述交联剂包括硬脂酸和氧化锌，硬脂酸和氧化锌质量比为1:（4-5）；
所述防老剂包括防老剂4010NA（N-异丙基-N'-苯基对苯二胺）、防老剂RD（2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体）、防老剂BLE（4-氨基联苯）和微晶蜡，四者质量比分别为（5-90）:（5-90）:（5-90）:（5-90）；
所述补强剂包括炭黑N220和白炭黑，炭黑N220和白炭黑的质量比为（35-60）:（3-10）；
所述增塑剂包括芳烃油和环烷油，芳烃油和环烷油的质量比为（5-10）:（5-10）；
所述促进剂包括次磺酰胺类促进剂、秋兰姆促进剂和硫磺，三者质量比分别为（30-50）: （6-16）:（10-50）；
所述粘合剂包括钴盐和间甲白粘合体系，钴盐和间甲白粘合体系的质量比为（0.5-2.5）: （3-5）。
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