CN110591404A - 一种用于光伏支架的高性能复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏技术领域，尤其是一种用于光伏支架的高性能复合材料及其制备方法；质量份组成如下：基体树脂30‑50份、超支化聚合物1.2‑4.8份、天然树脂10‑30份、植物纤维3.6‑8.4份、石墨烯2‑8份、固化剂0.2‑1.6份、交联剂0.8‑4份、防静电剂0.4‑3.2份、阻燃剂0.3‑1.8份、抗老化剂2‑8份；本发明中的用于光伏支架的高性能复合材料，添加了基体树脂、超支化聚合物、天然树脂、植物纤维、石墨烯、固化剂，提高了光伏支架的刚性强度和抗拉伸性能，延长了光伏支架的使用寿命，提高了使用安全性，添加了交联剂、防静电剂、阻燃剂、抗老化剂，提高了光伏支架的防静电性能。阻燃等级和抗老化性，延长了光伏支架的使用寿命。

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
本发明涉及光伏技术领域，尤其是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
太阳能光伏支架，是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板设计的特殊的支架。一般材质有铝合金、碳钢及不锈钢。固定安装方式直接将太阳能光伏组件朝向低纬度地区放置(与地面成一定的角度)，以串并联的方式组成太阳能光伏阵列，从而达到太阳能光伏发电的目的。其固定方式有多种，如地面固定方式就有桩基法(直接埋入法)、混凝土块配重法、预埋法、地锚法等，屋面固定方式随屋面材料不同而有不同的方案。
现有的光伏支架的材料还存在质量大，安装操作不方便的技术不足。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种质量轻、使用寿命长的用于光伏支架的高性能复合材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种用于光伏支架的高性能复合材料，其质量份组成如下：基体树脂30-50份、超支化聚合物1.2-4.8份、天然树脂10-30份、植物纤维3.6-8.4份、石墨烯2-8份、固化剂0.2-1.6份、交联剂0.8-4份、防静电剂0.4-3.2份、阻燃剂0.3-1.8份、抗老化剂2-8份。
进一步的，所述天然树脂选用松香树脂、玛树脂中的一种。
进一步的，所述防老化剂包括抗氧化剂和防紫外线剂，所述抗氧化剂选用酚类抗氧化剂或亚磷酸酯类抗氧化剂，所述防紫外线剂选用炭黑、二氧化钛、氧化锌、锌钡、水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类中的一种或几种。
进一步的，所述防紫外线剂选用二氧化钛和锌钡的混合物，其质量比为1.8:1。
进一步的，所述固化剂选用对羟基苯磺酸。
进一步的，所述交联剂选用三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
进一步的，所述防静电剂选用季铵盐，硫酸酯、磷酸酯中的一种。
一种用于光伏支架的高性能复合材料的生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：
（1）将基体树脂、超支化聚合物、天然树脂、植物纤维、石墨烯、固化剂、交联剂、防静电剂、阻燃剂、抗老化剂按比例混合；
（2）将步骤（1）中的原料转入注塑机内，
（3）设置注塑机加热段的温度；
（4）注塑；
（5）成型，出模。
进一步的，所述步骤（3）中加热段的温度为：第一段250±5℃，第二段230±5℃，第三段220±5℃，第四段210±5℃，第五段210±5℃。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
本发明中的用于光伏支架的高性能复合材料，添加了基体树脂、超支化聚合物、天然树脂、植物纤维、石墨烯、固化剂，提高了光伏支架的刚性强度和抗拉伸性能，延长了光伏支架的使用寿命，提高了使用安全性，添加了交联剂、防静电剂、阻燃剂、抗老化剂，提高了光伏支架的防静电性能。阻燃等级和抗老化性，延长了光伏支架的使用寿命。
本发明中的光伏支架的高性能复合材料的制备方法，工艺简单，成本低，生产出来的光伏刚性强度和抗拉伸性能强。
具体实施方式支架
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。除非特别说明，下面实施方式中所使用的技术均为本领域内的技术人员已知的常规技术；所使用的仪器设备和试剂等，均为本领域内的技术人员可以通过公共途径如商购等获得的。
一种用于光伏支架的高性能复合材料，其质量份组成如下：基体树脂30-50份、超支化聚合物1.2-4.8份、天然树脂10-30份、植物纤维3.6-8.4份、石墨烯2-8份、固化剂0.2-1.6份、交联剂0.8-4份、防静电剂0.4-3.2份、阻燃剂0.3-1.8份、抗老化剂2-8份。
其中，天然树脂选用松香树脂、玛树脂中的一种。
其中，防老化剂包括抗氧化剂和防紫外线剂，所述抗氧化剂选用酚类抗氧化剂或亚磷酸酯类抗氧化剂，所述防紫外线剂选用炭黑、二氧化钛、氧化锌、锌钡、水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类中的一种或几种。
其中，防紫外线剂选用二氧化钛和锌钡的混合物，其质量比为1.8:1。
其中，固化剂选用对羟基苯磺酸。
其中，交联剂选用三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
其中，防静电剂选用季铵盐，硫酸酯、磷酸酯中的一种。
一种用于光伏支架的高性能复合材料的生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：
（1）将基体树脂、超支化聚合物、天然树脂、植物纤维、石墨烯、固化剂、交联剂、防静电剂、阻燃剂、抗老化剂按比例混合；
（2）将步骤（1）中的原料转入注塑机内，
（3）设置注塑机加热段的温度；加热段的温度为：第一段250±5℃，第二段230±5℃，第三段220±5℃，第四段210±5℃，第五段210±5℃；
（4）注塑；
（5）成型，出模。
实施例1
一种用于光伏支架的高性能复合材料，其质量份组成如下：基体树脂30份、超支化聚合物1.2份、天然树脂10份、植物纤维3.6份、石墨烯2份、固化剂0.2份、交联剂0.8份、防静电剂0.4份、阻燃剂0.3份、抗老化剂2份。
其中，天然树脂选用松香树脂。
其中，防老化剂包括抗氧化剂和防紫外线剂，所述抗氧化剂选用酚类抗氧化剂或亚磷酸酯类抗氧化剂，所述防紫外线剂选用炭黑。
其中，固化剂选用对羟基苯磺酸。
其中，交联剂选用三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
其中，防静电剂选用季铵盐。
上述用于光伏支架的高性能复合材料的生产工艺，包括以下步骤：
（1）将基体树脂、超支化聚合物、天然树脂、植物纤维、石墨烯、固化剂、交联剂、防静电剂、阻燃剂、抗老化剂按比例混合；
（2）将步骤（1）中的原料转入注塑机内，
（3）设置注塑机加热段的温度；加热段的温度为：第一段250±5℃，第二段230±5℃，第三段220±5℃，第四段210±5℃，第五段210±5℃；
（4）注塑；
（5）成型，出模。
实施例2
一种用于光伏支架的高性能复合材料，其质量份组成如下：基体树脂32份、超支化聚合物1.5份、天然树脂2份、植物纤维4份、石墨烯2-8份、固化剂0.5份、交联剂1份、防静电剂0.8份、阻燃剂0.5份、抗老化剂3份。
其中，天然树脂选用松香树脂。
其中，防老化剂包括抗氧化剂和防紫外线剂，所述抗氧化剂选用酚类抗氧化剂或亚磷酸酯类抗氧化剂，防紫外线剂选用二氧化钛和锌钡的混合物，其质量比为1.8:1。
其中，固化剂选用对羟基苯磺酸。
其中，交联剂选用三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
其中，防静电剂选用季铵盐。
上述用于光伏支架的高性能复合材料的生产工艺，包括以下步骤：
（1）将基体树脂、超支化聚合物、天然树脂、植物纤维、石墨烯、固化剂、交联剂、防静电剂、阻燃剂、抗老化剂按比例混合；
（2）将步骤（1）中的原料转入注塑机内，
（3）设置注塑机加热段的温度；加热段的温度为：第一段250±5℃，第二段230±5℃，第三段220±5℃，第四段210±5℃，第五段210±5℃；
（4）注塑；
（5）成型，出模。
实施例3
一种用于光伏支架的高性能复合材料，其质量份组成如下：基体树脂40份、超支化聚合物3份、天然树脂20份、植物纤维5份、石墨烯5份、固化剂0.9份、交联剂2.5份、防静电剂1.8份、阻燃剂1.2份、抗老化剂5份。
其中，天然树脂选用玛树脂。
其中，防老化剂包括抗氧化剂和防紫外线剂，所述抗氧化剂选用酚类抗氧化剂或亚磷酸酯类抗氧化剂，防紫外线剂选用二氧化钛和锌钡的混合物，其质量比为1.8:1。
其中，固化剂选用对羟基苯磺酸。
其中，交联剂选用三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
其中，防静电剂选用硫酸酯。
上述用于光伏支架的高性能复合材料的生产工艺，包括以下步骤：
（1）将基体树脂、超支化聚合物、天然树脂、植物纤维、石墨烯、固化剂、交联剂、防静电剂、阻燃剂、抗老化剂按比例混合；
（2）将步骤（1）中的原料转入注塑机内，
（3）设置注塑机加热段的温度；加热段的温度为：第一段250±5℃，第二段230±5℃，第三段220±5℃，第四段210±5℃，第五段210±5℃；
（4）注塑；
（5）成型，出模。
实施例4
一种用于光伏支架的高性能复合材料，其质量份组成如下：基体树脂45份、超支化聚合物4.2份、天然树脂28份、植物纤维8份、石墨烯7份、固化剂1.5份、交联剂3.2份、防静电剂3份、阻燃剂1.5份、抗老化剂7份。
其中，天然树脂选用玛树脂。
其中，防老化剂包括抗氧化剂和防紫外线剂，所述抗氧化剂选用酚类抗氧化剂或亚磷酸酯类抗氧化剂，防紫外线剂选用二氧化钛和锌钡的混合物，其质量比为1.8:1。
其中，固化剂选用对羟基苯磺酸。
其中，交联剂选用三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
其中，防静电剂选用磷酸酯。
上述用于光伏支架的高性能复合材料的生产工艺，包括以下步骤：
（1）将基体树脂、超支化聚合物、天然树脂、植物纤维、石墨烯、固化剂、交联剂、防静电剂、阻燃剂、抗老化剂按比例混合；
（2）将步骤（1）中的原料转入注塑机内，
（3）设置注塑机加热段的温度；加热段的温度为：第一段250±5℃，第二段230±5℃，第三段220±5℃，第四段210±5℃，第五段210±5℃；
（4）注塑；
（5）成型，出模。
实施例5
一种用于光伏支架的高性能复合材料，其质量份组成如下：基体树脂50份、超支化聚合物4.8份、天然树脂30份、植物纤维8.4份、石墨烯8份、固化剂1.6份、交联剂4份、防静电剂3.2份、阻燃剂1.8份、抗老化剂8份。
其中，天然树脂选用松香树脂。
其中，防老化剂包括抗氧化剂和防紫外线剂，所述抗氧化剂选用酚类抗氧化剂或亚磷酸酯类抗氧化剂，防紫外线剂选用二氧化钛和锌钡的混合物，其质量比为1.8:1。
其中，固化剂选用对羟基苯磺酸。
其中，交联剂选用三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
其中，防静电剂选用磷酸酯。
上述用于光伏支架的高性能复合材料的生产工艺，包括以下步骤：
（1）将基体树脂、超支化聚合物、天然树脂、植物纤维、石墨烯、固化剂、交联剂、防静电剂、阻燃剂、抗老化剂按比例混合；
（2）将步骤（1）中的原料转入注塑机内，
（3）设置注塑机加热段的温度；加热段的温度为：第一段250±5℃，第二段230±5℃，第三段220±5℃，第四段210±5℃，第五段210±5℃；
（4）注塑；
（5）成型，出模。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于：其质量份组成如下：基体树脂30-50份、超支化聚合物1.2-4.8份、天然树脂10-30份、植物纤维3.6-8.4份、石墨烯2-8份、固化剂0.2-1.6份、交联剂0.8-4份、防静电剂0.4-3.2份、阻燃剂0.3-1.8份、抗老化剂2-8份。
2.根据权利要求1所述的一种用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于：所述天然树脂选用松香树脂、玛树脂中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于：所述防老化剂包括抗氧化剂和防紫外线剂，所述抗氧化剂选用酚类抗氧化剂或亚磷酸酯类抗氧化剂，所述防紫外线剂选用炭黑、二氧化钛、氧化锌、锌钡、水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于：所述防紫外线剂选用二氧化钛和锌钡的混合物，其质量比为1.8:1。
5.根据权利要求1所述的一种用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于：所述固化剂选用对羟基苯磺酸。
6.根据权利要求1所述的一种用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于：所述交联剂选用三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
7.根据权利要求1所述的一种用于光伏支架的高性能复合材料，其特征在于：所述防静电剂选用季铵盐，硫酸酯、磷酸酯中的一种。
8.如权利要求1-7中任一项所述的一种用于光伏支架的高性能复合材料的生产工艺，其特征在于：所述生产工艺包括以下步骤：
（1）将基体树脂、超支化聚合物、天然树脂、植物纤维、石墨烯、固化剂、交联剂、防静电剂、阻燃剂、抗老化剂按比例混合；
（2）将步骤（1）中的原料转入注塑机内，
（3）设置注塑机加热段的温度；
（4）注塑；
（5）成型，出模。
9.根据权利要求8所述的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：所述步骤（3）中加热段的温度为：第一段250±5℃，第二段230±5℃， 第三段220±5℃，第四段210±5℃，第五段210±5℃。
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