CN108929523A - 一种用于光伏支架的高性能复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种用于光伏支架的高性能复合材料，包括以下重量份数的各组分：树脂30～100份、超支化聚合物1～10份、填料20～40份、固化剂0.1～1.5份、紫外线屏蔽剂0.3～3份、玄武岩单向纤维30～90份、玄武岩多轴向布10～30份。本发明同时公开了该复合材料的制备方法，采用拉挤工艺，以玄武岩单向纤维和多轴向布为增强体，通过浸渍工艺浸入基体树脂,经预成型、成型模，在适当的温度和牵引条件下进行凝胶、固化、后固化制得适宜于光伏支架的高性能复合材料。该材料轻质高强，具有很高的比模量和比强度，耐候性好，价格非常低廉，成型后的材料密度在1.8g/cm³左右，韧性非常好，在受到强风或者外力冲击时不会产生破坏。

Description

一种用于光伏支架的高性能复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于金属支架，具体为一种用于光伏支架的高性能复合材料及其制备方法。

背景技术

随着工业和社会的迅猛发展，自然界的石化能源日益短缺，环境污染日益严重。清洁能源越来越受到人们的喜爱。作为无处不在的太阳能在新能源领域占据重要地位。目前的光伏支架大多钢材，这种支架结构比较复杂，生产成本比较高，而且安装拆卸比价困难，并且很难改变光伏支架的排列方阵。

发明内容

为解决现有技术中的金属支架价格昂贵、质量重、安装拆卸比较困难的缺陷，本发明提供一种用于光伏支架的高性能复合材料及其制备方法。

一种用于光伏支架的高性能复合材料，包括以下重量份数的各组分：

优选的，所述的树脂为乙烯基树脂、邻苯型不饱和树脂和间苯型不饱和树脂中的一种或几种；所述的超支化聚合物为超支化聚丙烯酰胺、超支化聚酯和超支化聚氨酯中的一种或几种。

进一步的，所述的填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土、氢氧化铝、云母粉中的一种或几种。

进一步的，所述的固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、过氧化环己酮、过氧化叔丁酯、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的一种或几种。

进一步的，所述的紫外线屏蔽剂为氧化锌、氧化铁、二氧化钛、UV326、UV531中的一种或几种。

进一步的，所述的玄武岩单向纤维为2400tex、4800tex和9600tex的加捻纱或直接纱；所述的玄武岩多轴向布为双轴向、三轴向和四轴向中的一种或几种。

一种用于光伏支架的高性能复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)、将30～100重量份树脂置于搅拌釜中，再向其中加入0.1～1.5重量份固化剂、1～10重量份超支化聚合物、20～40重量份填料、0.3～3重量份紫外线屏蔽剂，搅拌1～3h后倒入胶槽中；

2)、将玄武岩单向纤维30～90份和玄武岩多轴向布10～30重量份置于纱架上，经纱板进入胶槽浸渍，之后过预成型模具集束后到成型模具中，在80-120℃条件下固化成型。

有益效果：本发明采用拉挤工艺，以玄武岩纤维单向纤维和多轴向布为增强体，通过浸渍工艺浸入基体树脂,经预成型模具，在适当的温度和牵引条件下进行凝胶、固化、后固化制得适宜于光伏支架的高性能复合材料。该材料轻质高强，具有很高的比模量和比强度，耐候性好，更难能可贵的是价格非常低廉。成型后的材料密度在1.8g/cm³左右，质量轻非常方便运输和现场操作人员的安装。采用绿色环保材料玄武岩纤维，该纤维是由单一的玄武岩矿石在高温下熔化后拉丝生产的，其产品和生产过程都无毒无害，是真正的绿色环保产品，我国玄武岩矿石丰富，材料成本低廉，另外玄武岩纤维抗紫外线性能强，大大提高了复合材料的抗老化性能，由于使用了多轴向布和超支化聚合物，材料的韧性非常好，在受到强风或者外力冲击时不会产生破坏。

具体实施方式

实施例1

一种用于光伏支架的高性能复合材料，包括以下重量份数的各组分：

所述的树脂为乙烯基树脂；超支化聚合物为超支化聚丙烯酰胺；所述的填料为高岭土；所述的固化剂为过氧化叔丁酯；所述的紫外线屏蔽剂为二氧化钛；所述的玄武岩单向纤维为2400tex、4800tex和9600tex的加捻纱或直接纱；所述的玄武岩多轴向布为双轴向、三轴向和四轴向中的一种或几种。

一种用于光伏支架的高性能复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)、将树脂置于搅拌釜中，再向其中加入固化剂、超支化聚合物、填料、紫外线屏蔽，搅拌1h后倒入胶槽中；

2)、将玄武岩单向纤维和玄武岩多轴向布置于纱架上，经纱板进入胶槽浸渍，之后过预成型模具集束后到成型模具中，在80℃条件下固化成型。

实施例2

一种用于光伏支架的高性能复合材料，包括以下重量份数的各组分：

其中，树脂为间苯型不饱和树脂；超支化聚合物为超支化聚酯；填料为碳酸钙和氢氧化铝的混合物；所述的固化剂为过氧化甲乙酮和过氧化苯甲酰的混合物；紫外线屏蔽剂为氧化锌和UV326的混合物；所述的玄武岩单向纤维为4800tex的加捻纱；所述的玄武岩多轴向布为双轴向和三轴向。

一种用于光伏支架的高性能复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)、将树脂置于搅拌釜中，再向其中加入固化剂、超支化聚合物、填料、紫外线屏蔽，搅拌h后倒入胶槽中；

2)、将玄武岩单向纤维和玄武岩多轴向布置于纱架上，经纱板进入胶槽浸渍，之后过预成型模具集束后到成型模具中，在120℃条件下固化成型。

实施例3

一种用于光伏支架的高性能复合材料，包括以下重量份数的各组分：

所述的树脂为邻苯型不饱和树脂和间苯型不饱和树脂；超支化聚合物为超支化聚氨酯和超支化聚酯的混合物；所述的填料为碳酸钙、滑石粉和云母粉的混合物；所述的固化剂为过氧化苯甲酰和异丙苯过氧化氢的混合物；所述的紫外线屏蔽剂为氧化铁和UV531中的混合物；所述的玄武岩单向纤维为9600tex的加捻纱；所述的玄武岩多轴向布为三轴向和四轴向中。

一种用于光伏支架的高性能复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)、将树脂置于搅拌釜中，再向其中加入固化剂、超支化聚合物、填料、紫外线屏蔽，搅拌2h后倒入胶槽中；

2)、将玄武岩单向纤维和玄武岩多轴向布置于纱架上，经纱板进入胶槽浸渍，之后过预成型模具集束后到成型模具中，在100℃条件下固化成型。

Claims (8)

1.一种用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：

2.如权利要求1所述的用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于，所述的树脂为乙烯基树脂、邻苯型不饱和树脂和间苯型不饱和树脂中的一种或几种。

3.如权利要求1或2所述的用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于，所述的超支化聚合物为超支化聚丙烯酰胺、超支化聚酯和超支化聚氨酯中的一种或几种。

4.如权利要求3所述的用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于，所述的填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土、氢氧化铝和云母粉中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于，所述的固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、过氧化环己酮、过氧化叔丁酯、异丙苯过氧化氢和叔丁基过氧化氢中的一种或几种。

6.如权利要求4或5所述的用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于，所述的紫外线屏蔽剂为氧化锌、氧化铁、二氧化钛、UV326和UV531中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于，所述的玄武岩单向纤维为2400tex、4800tex和9600tex的加捻纱或直接纱；所述的玄武岩多轴向布为双轴向、三轴向和四轴向中的一种或几种。

8.一种用于光伏支架的高性能复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、将30～100重量份树脂置于搅拌釜中，再向其中加入0.1～1.5重量份固化剂、1～10重量份超支化聚合物、20～40重量份填料、0.3～3重量份紫外线屏蔽剂，搅拌1～3h后倒入胶槽中；

2)、将玄武岩单向纤维30～90份和玄武岩多轴向布10～30重量份置于纱架上，经纱板进入胶槽浸渍，之后过预成型模具集束后到成型模具中，在80-120℃条件下固化成型。