CN116218211B - 一种光伏板边框树脂及其制备方法 - Google Patents

一种光伏板边框树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种光伏板边框树脂,所述树脂由30‑40份丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、30‑40份尼龙树脂、10‑30份含氟树脂、0.1‑3份相容剂、0.1‑3份导热剂、0.1‑5份其他助剂,制备得到的树脂除了具备阻燃、耐候、耐烟雾、高强度、密度轻、耐酸碱、电绝缘等性能外,还具有优良的导热性,疏水疏油性,耐光照,且在持续高温条件下依然可以保持较高的韧性,有效避免光伏板因光伏板边框材料失效导致的光伏板损坏。

Description

一种光伏板边框树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏板技术领域,具体涉及一种导热光伏板边框树脂及其制备方法和应用。
背景技术
近几年来,随着光伏行业的快速发展,种光伏板边框材料需求急剧增长;目前组件边框采用的材质主要是铝合金,最常用的铝合金型号是6063-T5。铝合金密度低、强度高、塑性好,容易加工成各种型材,具有优良的导电、导热和抗蚀性能,经过表面处理的铝合金,在表面可形成致密的氧化层,提供有效的防腐蚀性能。
但传统的铝合金光伏边框材料存在生产成本昂贵,生产工艺复杂的问题。随着材料技术的进步,未来边框型材有向薄型化和轻量化发展的趋势。一些对安装重量有要求的场合,如屋顶,需采用薄型型材;在气候条件常年较好的地区,组件的边框高度、壁厚、硬度等指标都可以有所放宽,这不但能降低组件的重量,同时也能降低成本。
中国专利CN103382399A公开了一种光伏组件边框材料,但根据该专利方法制备得到边框材料在使用过程中,因光伏板长期使用中持续高温影响导致材料变脆,疏水疏油性减退,从而易导致光伏板损坏的问题。
因此研究开发在光伏板长期使用后强度及可靠性方面符合要求的塑料光伏板边框具备重要的市场价值。
发明内容
申请人长期致力于复合树脂的开发,发现对于光伏板边框树脂而言,其要求较于其他领域的树脂材料而言更高,由于光伏板需要长期在光照条件下放置,因光伏板会存在一定发热,故对种光伏板边框树脂而言,除了需要满足基本的机械强度外还需要其具备优良的耐光照性,疏水疏油性,且需具备较优的导热性,使其在持续高温条件下,能够保持较高的韧性,从而能有效保证光伏板长时期使用不会因为光伏板边框的失效而损坏。现有树脂材料难以同时满足上述多种性能要求。
基于光伏板边框树脂特定的研发需求,申请人经过大量研究筛选开发,最终发现一种新型的树脂配方,使用该树脂配方制备得到的光伏边框除具备阻燃、耐候、耐烟雾、高强度、密度轻、耐酸碱、电绝缘等性能外,还具有优良的导热性,疏水疏油性,耐光照性能,且在持续高温条件下依然可以保持较高的韧性。
第一方面,本申请提供一种光伏板边框树脂,其特征在于,其包括以下重量份的各组分:
热塑性树脂 50-90份
含氟树脂 10-30份
相容剂 0.1-3份
导热剂 0.1-3份
其他助剂 0.1-5份
进一步地,所述热塑性树脂选自尼龙树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚酯树脂、聚甲醛树脂、聚苯乙烯树脂、聚苯醚树脂、聚氨酯树脂、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯树脂、丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂中的一种或多种。
进一步地,所述热塑性树脂为丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂和尼龙树脂。
进一步地,所述丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂和尼龙树脂的质量比为(3-4):4。
进一步地,所述的含氟树脂选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/乙烯共聚物、四氟乙烯/全氟烷基醚共聚物、聚氟乙烯、三氟氯乙烯/乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯中的一种或多种。优选地,所述含氟树脂选自聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯中的一种或多种;进一步优选地,所述含氟树脂选自聚偏氟乙烯。
进一步地,所述相容剂为苯乙烯与丙烯腈共聚物,优选地,相容剂分子量为3-15万,更优选地,相容剂中苯乙烯与丙烯腈质量比为0.5-3:1;最优先地,相容剂中苯乙烯与丙烯腈质量比1:2。
进一步地,所述导热剂选自石墨、石墨烯、碳纤维、氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化锌、氮化硅、氧化硅中的一种或多种。优选地,所述导热剂选自石墨和碳纤维。
进一步地,所述其他助剂选自润滑剂、抗氧剂、紫外吸收剂中的一种或多种。所述润滑剂、抗氧剂、和紫外吸收剂均为市售产品,具体地,所述润滑剂为润滑剂EB,所述抗氧剂为抗氧剂IG-1076;所述紫外吸收剂为紫外吸收剂TINUVIN329。
进一步地,本申请提供一种光伏板边框树脂,其包括以下重量份的各组分:
丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂 30-40份
尼龙树脂 30-40份
含氟树脂 10-30份
相容剂 0.1-3份
导热剂 0.1-3份
其他助剂 0.1-5份
进一步地,所述含氟树脂选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚三氟氯乙烯;优选地,所述含氟树脂为聚偏氟乙烯或聚三氟氯乙烯;
进一步地,所述相容剂为苯乙烯与丙烯腈共聚物,相容剂中苯乙烯与丙烯腈质量比1:2。
进一步地,所述导热剂为石墨、石墨烯、碳纤维中的一种或多种。
进一步地,所述其他助剂为润滑剂、抗氧剂和紫外吸收剂,优选地,所述润滑剂为润滑剂EB,所述抗氧剂为抗氧剂IG-1076;所述紫外吸收剂为紫外吸收剂TINUVIN329。
进一步地,本申请提供一种光伏板边框树脂,其特征在于,其包括以下重量份的各组分:
丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂 30-40份
尼龙树脂 30-40份
含氟树脂 15-30份
相容剂 1-2份
导热剂 1-3份
润滑剂 0.1-1份
抗氧剂 0.1-1份
紫外吸收剂 1-3份
进一步地,所述相容剂为苯乙烯与丙烯腈共聚物,相容剂中苯乙烯与丙烯腈质量比1:2。
进一步地,所述导热剂为石墨、石墨烯、碳纤维中的一种或多种。
进一步地,所述润滑剂为润滑剂EB,所述抗氧剂为抗氧剂IG-1076;所述紫外吸收剂为紫外吸收剂TINUVIN329。
第二方面,本申请提供一种光伏板边框树脂的制备方法,将热塑性树脂,含氟树脂,相容剂、导热剂和其他助剂在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。
进一步地,所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为200~500转/分钟。
第三方面,本申请提供一种将第一方面所述树脂和长玻璃纤维按照一定比例加入成型磨具中,通过牵引装置从所述加热成型模具出口拉出成型的光伏组件边框用拉挤型材,切割成适合光伏层压件大小的光伏组件边框。
有益效果
申请人通过大量的实验发现,筛选发现丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂和尼龙树脂制备得到树脂材料机械强度较优,且当在树脂材料中添加一定量的含氟树脂时,制备得到的树脂疏水疏油性有较大提升;申请人通过实验还发现,对于上述树脂材料而言,特定的相容剂是非常重要的。经过大量的实验发现,现有市售相容剂难以取得较好的效果,同时申请人意外发现通过以苯乙烯与丙烯腈为原料自制的相容剂,当控制原料的配比在一定范围之内,辅以特定的助剂,制备得到的树脂材料具有除了具备阻燃、耐候、耐烟雾、高强度、密度轻、耐酸碱、电绝缘等性能外,同时具备优良的导热性,疏水疏油性,耐光照,且在高温条件下依然可以保持较高的强度。
实施方式
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解,下面的实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明的具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。申请人获得本申请过程中历经大量实验研究与筛选,同时由于专利申请文件篇幅有限,具体实施方式仅列举部分实施例与对比例以助于理解本申请。
本文中使用的“丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂”是指ACS树脂,购于武汉丰竹林化学科技有限公司或武汉兴众诚科技有限公司。
本文中使用的“尼龙树脂”是指杜邦PA66,购于上海景祥塑化科技有限公司。
本文中使用的“聚四氟乙烯”和“聚三氟氯乙烯”购于上海源叶生物科技有限公司。
本文中使用的”润滑剂EB”指日本花王润滑剂EB-G,购于东莞市鼎信塑胶原料有限公司。
本文中使用的“聚偏氟乙烯”购于天门恒昌化工有限公司。
本文中使用的术语“重量份”或“份”是表示多个组分之间的质量比例关系,1重量份或1份指单位重量,单位重量可以为1g、10g或500g等,具体单位重量可以根据制备规模确定。
实施例1 相容剂的制备
实施例1 -1
取一定量甲苯,后依次加入苯乙烯30g和丙烯腈60g,将反应体系置于120℃的油浴中加热并使用搅拌器对混合物进行搅拌,搅拌速率为250rpm。再将30g苯乙烯溶液,60g丙烯腈溶液缓慢滴加到反应体系中,滴加时间为6.5小时,滴加过程中通氮气保护。待温度完全冷却到室温后加入乙醚搅拌析出反应产物,过滤后再用乙醚清洗过滤,如此反复几次后将所得产物放入真空烘箱进行干燥得到最终产物相容剂a。
实施例1-2
取一定量甲苯,后依次加入苯乙烯60g和丙烯腈30g,将反应体系置于120℃的油浴中加热并使用搅拌器对混合物进行搅拌,搅拌速率为250rpm。再将60g苯乙烯溶液,30g丙烯腈溶液缓慢滴加到反应体系中中,滴加时间为6.5小时,滴加过程中氮气保护,对蒸发的溶剂使用冷凝回流回收。待温度完全冷却到室温后加入乙醚搅拌析出反应产物,过滤后再用乙醚清洗过滤,如此反复几次后将所得产物放入真空烘箱进行干燥得到最终产物相容剂b。
实验例1-3
取一定量甲苯,后依次加入苯乙烯45g和丙烯腈45g,将反应体系置于120℃的油浴中加热并使用搅拌器对混合物进行搅拌,搅拌速率为250rpm。再将45g苯乙烯溶液,45g丙烯腈溶液缓慢滴加到反应体系中,滴加时间为6.5小时,滴加过程中通氮气保护,对蒸发的溶剂使用冷凝回流回收。待温度完全冷却到室温后加入乙醚搅拌析出反应产物,过滤后再用乙醚清洗过滤,如此反复几次后将所得产物放入真空烘箱进行干燥得到最终产物相容剂c。
实施例2光伏板边框树脂的制备
实施例2-1
取30重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,15重量份的聚偏氟乙烯,1重量份的相容剂a、1重量份的石墨、0.5重量份的润滑剂EBS,0.5重量份的抗氧剂IG-1076、和1重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
实施例2-2
取40重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,20重量份的聚偏氟乙烯,1重量份的相容剂a、1重量份的石墨烯、0.5重量份的润滑剂EBS,0.5重量份的抗氧剂IG-1076、和1重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
实施例2-3
取40重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,15重量份的聚偏氟乙烯,1.5重量份的相容剂a、1重量份的石墨、0.5重量份的润滑剂EBS,0.5重量份的抗氧剂IG-1076、和1重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
实施例2-4
取30重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,25重量份的聚偏氟乙烯,1.5重量份的相容剂a、1重量份的碳纤维、0.5重量份的润滑剂EBS,0.5重量份的抗氧剂IG-1076、和1重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
实施例2-5
取30重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,25重量份的聚三氟氯乙烯,2重量份的相容剂a、2重量份的石墨、0.5重量份的润滑剂EBS,0.5重量份的抗氧剂IG-1076、和1重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
实施例2-6
取30重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,20重量份的聚三氟氯乙烯,1重量份的相容剂a、3重量份石墨烯、1重量份的润滑剂EBS,0.5重量份的抗氧剂IG-1076、和1重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
实验例2-7
取30重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,20重量份的聚三氟氯乙烯,1重量份的相容剂a、3重量份石墨、0.5重量份的润滑剂EBS,1重量份的抗氧剂IG-1076、和2重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
实验例2-8
取30重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,20重量份的聚偏氟乙烯,1重量份的相容剂a、2重量份石墨、0.5重量份的润滑剂EBS,1重量份的抗氧剂IG-1076、和3重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
对比例1
取40重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,1.5重量份的相容剂a、1重量份石墨、0.5重量份的润滑剂EBS,0.5重量份的抗氧剂IG-1076、和1重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
对比例2
取47.5重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、47.5重量份尼龙树脂,1.5重量份的相容剂a、1重量份石墨、0.5重量份的润滑剂EBS,0.5重量份的抗氧剂IG-1076、和1重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
对比例3
取30重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,40重量份的聚偏氟乙烯,1.5重量份的相容剂a、1重量份石墨、0.5重量份的润滑剂EBS,0.5重量份的抗氧剂IG-1076、和1重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
对比例4
取40重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,20重量份的聚四氟乙烯,1重量份的相容剂b、1重量份石墨烯、0.5重量份的润滑剂EBS,0.5重量份的抗氧剂IG-1076、和1重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
对比例5
取40重量份的丙烯腈·苯乙烯·氯化聚乙烯树脂、40重量份尼龙树脂,20重量份的聚三氟氯乙烯,1重量份的相容剂c、1重量份石墨烯、0.5重量份的润滑剂EBS,0.5重量份的抗氧剂IG-1076、和1重量份的紫外吸收剂TINUVIN329在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割步骤得到光伏板边框树脂。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为400 - 500转/分钟。
根据实施例2-1至2-8和对比例1-5配方,按照同样的注塑条件制备测试样条,具体的机械性能检测和疏水疏油评价检查项目如下:
拉伸强度:按照ISO527标准进行测试,测试速度为50mm/min,
弯曲模量:按照ISO178标准进行测试,测试速度为1mm/min;
23℃悬臂梁缺口冲击强度:按照ISO180标准进行测试,样条厚度为4mm
60℃悬臂梁缺口冲击强度:按照ISO180标准进行测试,样条厚度为4mm,测试条件为-60℃/6h。
热变形温度,按照ISO75标准进行测试,测试条件为0.45MPa;
疏水疏油性:在23℃的条件下使用自动接触角测定装置测定接触角。作为液体试样,采用了去离子水(DIW)、正十六烷(n HD)。用去离子水的接触角来评价疏水性。去离子水的接触角越大表示疏水性越好。用正十六烷的接触角来评价疏油性。正十六烷的接触角越大表示疏油性越好。
耐光照老化检测:光照老化性能测试按PV1303标准进行,光照周期为5周期,试样尺寸为145×45×3.2mm,采用Atlas Ci4000水冷式氙灯老化仪进行光照老化性能测试。材料的耐光照老化性能按照PV1303标准规定,根据材料表面的颜色变化标度ΔE的值来评判耐光性等级。具体分为5级:ΔE=0±0.2为5级;ΔE=0.8±0.2为4.5级;ΔE=1.7±0.3为4级,ΔE=2.5±0.35为3.5级;ΔE=3.4±0.4为3级;ΔE=4.8±0.5为2.5级;ΔE=6.8±0.6为2级;ΔE=9.6±0.7为1.5级;ΔE=13.6±1.0为1级。ΔE的数值越小,表示材料的耐光老化性能越好,耐光性等级也就越高。
实施例2-1至2-8检测结果如表1所示,对比例1-5检测结果如表2所示:
表1实施例2-1至2-8测试结果
实施例2-1 实施例2-2 实施例2-3 实施例2-4 实施例2-5 实施例2-6 实施例2-7 实施例2-8
拉伸强度(MPa) 71 75 69 63 65 65 70 67
弯曲模量(MPa) 2605 2750 2923 2520 2368 2270 2190 2310
23℃悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m2 16.2 20.6 25.4 12.8 13.1 16.2 14.5 13.6
60℃悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m2 14.2 13.4 18.6 10.5 9.8 13.6 10.8 8.9
DIW接触角(单位:’) 125.6 126.6 125.3 112.3 100.8 107.3 106.4 117.1
n-HD接触角(单位:’) 90.1 98.6 105.1 95.7 83.4 87.4 86.1 93.7
热变形温度(℃) 131.1 129.2 135.1 142.5 133.6 125.6 121.2 119.2
耐光照牢度 4级 5级 5级 4级 5级 4.5级 5级 4级
表2 对比例1-5测试结果
对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5
拉伸强度(MPa) 59 61 41 63 63
弯曲模量(MPa) 2525 2710 2811 2563 2230
23℃悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m2 13.2 11.3 15.1 16.3 13.5
60℃悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m2 10.1 9.8 11.2 5.6 6.3
DIW接触角(单位:’) 105.1 101.3 108.4 103.1 110.3
n-HD接触角(单位:’) 24.5 38.7 87.4 93.7 87.6
热变形温度(℃) 100.5 105.2 103.6 112.1 106.2
耐光照牢度 3级 3.5级 4级 4级 4.5级
从上述实验结果可以看出,本申请制备得到的树脂材料在满足基本机械强度要求的情况下,还具备优良的导热性,疏水疏油性,耐光照,且在持续高温条件下依然可以保持较高的韧性,有效避免光伏板因光伏板边框材料失效导致的光伏板损坏。
对于本申请树脂配方而言,特定相容剂对制备得到树脂材料至关重要,本申请通过简单的方法,即通过苯乙烯和丙烯腈简单反应制备得到的相容剂能够很好改善三种树脂材料之间相容性,使得制备得到树脂除了具备阻燃、耐候、耐烟雾、高强度、密度轻、耐酸碱、电绝缘等性能外,还具有优良的导热性,疏水疏油性,耐光照,且在持续高温条件下依然可以保持较高的韧性。例如对比例4-5,当改变相容剂中苯乙烯和丙烯腈的配比时,虽然制备得到的树脂仍然具备较优的强度,以及疏水疏油性,但其制备得到的树脂60℃悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m2)相对于23℃测得悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m2)降低较多,究其原因,可能是因为材料相容地降低,导致树脂的导热性能降低引起的。
且从对比例1-2可以看出,本申请通过在热塑性树脂材料中添加一定量的含氟树脂,可以较大提高树脂疏水疏油性,制备得到光伏板边框在长期室外环境中能有效避免环境中水分或油污对光伏板边框材料的影响,极大有利于延长光伏板使用寿命。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种光伏板边框树脂,其特征在于,
其包括以下重量份的各组分:
丙烯腈-苯乙烯-氯化聚乙烯树脂30-40份;
尼龙树脂30-40份;
含氟树脂10-30份;
相容剂0.1-3份;
导热剂0.1-3份;
其他助剂0.1-5份;
所述相容剂为苯乙烯与丙烯腈共聚物,相容剂分子量为3-15万,相容剂中苯乙烯与丙烯腈质量比为1:2;所述其他助剂为润滑剂,抗氧剂和紫外吸收剂的混合物。
2.根据权利要求1所述的光伏板边框树脂,其特征在于,
所述的含氟树脂选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/乙烯共聚物、四氟乙烯/全氟烷基醚共聚物、聚氟乙烯、三氟氯乙烯/乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的光伏板边框树脂,其特征在于,
所述导热剂选自石墨、石墨烯、碳纤维、氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化锌、氮化硅、氧化硅中的一种或多种。
4.一种权利要求1-3任一项所述的光伏板边框树脂的制备方法,其特征在于,
将丙烯腈-苯乙烯-氯化聚乙烯树脂,尼龙树脂,含氟树脂,相容剂、导热剂和其他助剂在高速混合器中搅拌,混合,然后加入双螺杆挤出机中,在螺杆的输送、剪切和混炼下,物料熔化、复合,再挤出、拉条、冷却、切割得到光伏板边框树脂。
5.根据权利要求4所述的光伏板边框树脂的制备方法,其特征在于,所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40;所述的双螺杆挤出机的挤出温度为200~300℃之间,螺杆转速为200~500转/分钟。
6.一种光伏板边框的制备方法,其特征在于,
将权利要求1-3任一项所述光伏板边框树脂和长玻璃纤维按照一定比例加入成型模具中,通过牵引装置从加热成型模具出口拉出成型的光伏组件边框用拉挤型材,切割成适合光伏层压件大小的光伏组件边框。
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