一种光伏用玻璃纤维增强塑料及其制备方法与流程

本发明涉及光伏，具体涉及一种光伏用玻璃纤维增强塑料及其制备方法。

背景技术：

1、太阳能光伏发电技术日益成熟，据欧洲光伏产业协会epia预测，太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。太阳能电池背板是太阳能光伏电池结构中的重要组成部分，对太阳能光伏电池起着绝缘及保护作用。

2、随着环境要求的提高，太阳能背板的性能越来越重要，现有的光伏太阳能背板塑料在使用过程中，一方面要面对太阳的长时间照射，同时还可能面对低温潮湿环境的使用，另一方面，还可能面对强风强雨的冲击，所以，提高其强度和耐老化性变得更为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种光伏用玻璃纤维增强塑料及其制备方法，以解决上述背景中技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种光伏用玻璃纤维增强塑料，包括如下重量份原料：聚氯乙烯80-100份、玻璃纤维6-8份、增塑剂2-5份、光稳定剂4-5份、改性酚醛泡沫5-6份、偶联剂12-16份、纳米防老剂6-10份、抗菌色母粒4-6份、酒精35-45份、抗氧剂4-6份；

4、该玻璃纤维增强塑料的制备方法包括以下步骤：

5、步骤一：将聚氯乙烯原料置于第一混炼机内进行混炼，混炼过程中，匀速加入玻璃纤维，然后再缓慢加入改性酚醛泡沫，得到基料a；

6、步骤二：将增塑剂、光稳定剂、偶联剂、纳米防老剂和酒精置于第二混炼机内进行混合，得到混料b；

7、步骤三：将混合之后的混料b置于离心机内进行脱水，然后将脱水之后的混料b进行真空干燥硬化，再将真空干燥硬化之后的混料b置于第一研磨机内进行研磨，得到粉料b；

8、步骤四：将抗氧剂和抗菌色母粒置于混料设备内混合均匀，得到混料d，然后将混料d置于第二研磨机内进行研磨，得到粉料d；

9、步骤五：将粉料b和粉料d同时匀速加入至第一混炼机内的基料a中，混合均匀制得玻璃纤维增强塑料。

10、作为本发明进一步的方案：所述改性酚醛泡沫由如下方法制备：

11、步骤s1：将酚醛树脂、草酸和活性剂加入至搅拌釜内以100-200r/min的转速匀速搅拌，同时保持40-50℃水浴加热；搅拌过程中加入发泡剂制得混合液e；

12、步骤s2：向混合液e中滴加10％的氢氧化钠溶液调节ph至6.5-7.5；

13、步骤s3：向调节ph之后的混合液e中加入乳化剂，以30-40r/min的转速匀速搅拌5-10min，制得改性酚醛泡沫。

14、作为本发明进一步的方案：所述酚醛树脂、草酸、活性剂、发泡剂和乳化剂的重量份比为140-165：25-30：4-5：3-5：4.5-6。

15、作为本发明进一步的方案：所述纳米防老剂由如下方法制备：

16、步骤t1：将防老剂与纳米二氧化硅置于反应釜内，将反应釜温度加热至75-90℃，并以55-65r/min的转速匀速搅拌，使其混合均匀；

17、步骤t2：缓慢地向反应釜内滴加偶联剂，边滴加边搅拌，控制滴加时间为2-3min，滴加结束在此温度下反应10-12min，制得纳米防老剂基液；

18、步骤t3：对纳米防老剂基液先进行真空干燥，然后对真空干燥之后的固态颗粒进行研磨得到颗粒粒径为80-100目的纳米防老剂粉末。

19、作为本发明进一步的方案：所述防老剂、二氧化硅和偶联剂的重量份比为1：1：1。

20、作为本发明进一步的方案：所述偶联剂采用氨基硅烷偶联剂。

21、作为本发明进一步的方案：所述酒精为浓度为93％的乙醇溶液。

22、作为本发明进一步的方案：一种光伏用玻璃纤维增强塑料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：按重量份比例将聚氯乙烯原料置于第一混炼机内以160-180℃的温度进行混炼，混炼过程中，匀速加入玻璃纤维，然后保持500-800r/min的转速匀速搅拌10-20min，然后再缓慢加入改性酚醛泡沫，保持相同的温度和搅拌速度匀速搅拌，得到基料a；

23、步骤二：按重量份将增塑剂、光稳定剂、偶联剂、纳米防老剂和酒精置于第二混炼机内进行混合，得到混料b；

24、步骤三：将混合之后的混料b置于离心机内进行脱水，然后将脱水之后的混料b进行真空干燥硬化，再将真空干燥硬化之后的混料b置于第一研磨机内进行研磨，得到颗粒粒径为85-100目的粉料b；

25、步骤四：按重量份将抗氧剂和抗菌色母粒置于混料设备内混合均匀，得到混料d，然后将混料d置于第二研磨机内进行研磨，得到颗粒粒径为85-100目的粉料d；

26、步骤五：将粉料b和粉料d同时匀速加入至第一混炼机内的基料a中，保持160-180℃的温度并以500-800r/min的转速匀速搅拌，使其混合均匀制得玻璃纤维增强塑料。

27、本发明的有益效果：

28、(1)本发明中，发泡剂优先采用二氯甲烷，活性剂优先采用聚硅氧烷和聚氧丙烯中的一种，乳化剂优先采用植物胶、纤维素和淀粉中的一种，通过上述制备方法制备得到的酚醛树脂泡沫，在使用过程中，可以有效地增加该玻璃纤维塑料的柔韧性，进而增加其强度，同时，酚醛树脂泡沫在使用过程中，可以增加玻璃纤维塑料在制备过程中的闭孔滤，可以降低玻璃纤维塑料的吸水性，增了玻璃纤维塑料在用作光伏时，面对雨水潮湿环境时容易出现浸水而影响使用的情况，进一步增加了其使用寿命；

29、(2)本发明中，偶联剂为硅烷偶联剂，优先采用n-(2－氨基乙基)-3－氨基丙基三甲氧基硅烷，防老剂采用ao-cl，两者与二氧化硅进行反应，得到纳米二氧化硅负载防老剂复合物即纳米防老剂，极大地改善了防老剂在使用过程中的迁移性，在使用过程中具有一定的抗热氧化、耐湿耐老化性能，大大提高了玻璃纤维塑料的耐老化性能。

技术特征：

1.一种光伏用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，包括如下重量份原料：聚氯乙烯80-100份、玻璃纤维6-8份、增塑剂2-5份、光稳定剂4-5份、改性酚醛泡沫5-6份、偶联剂12-16份、纳米防老剂6-10份、抗菌色母粒4-6份、酒精35-45份、抗氧剂4-6份；

2.根据权利要求1所述的一种光伏用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，所述改性酚醛泡沫由如下方法制备：

3.根据权利要求2所述的一种光伏用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，所述酚醛树脂、草酸、活性剂、发泡剂和乳化剂的重量份比为140-165：25-30：4-5：3-5：4.5-6。

4.根据权利要求1所述的一种光伏用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，所述纳米防老剂由如下方法制备：

5.根据权利要求4所述的一种光伏用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，所述防老剂、二氧化硅和偶联剂的重量份比为1：1：1。

6.根据权利要求5所述的一种光伏用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，所述偶联剂采用氨基硅烷偶联剂。

7.根据权利要求1所述的一种光伏用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，所述酒精为浓度为93％的乙醇溶液。

8.一种光伏用玻璃纤维增强塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：按重量份比例将聚氯乙烯原料置于第一混炼机内以160-180℃的温度进行混炼，混炼过程中，匀速加入玻璃纤维，然后保持500-800r/min的转速匀速搅拌10-20min，然后再缓慢加入改性酚醛泡沫，保持相同的温度和搅拌速度匀速搅拌，得到基料a；

技术总结
本发明公开了一种光伏用玻璃纤维增强塑料，包括如下重量份原料：聚氯乙烯90份、玻璃纤维7份、增塑剂3.5份、光稳定剂4.5份、改性酚醛泡沫5.5份、偶联剂14份、纳米防老剂8份、抗菌色母粒5份、酒精40份、抗氧剂5份；按重量份165：30：5：5：6取酚醛树脂、草酸、活性剂、发泡剂和乳化剂，将酚醛树脂、草酸和活性剂加入至搅拌釜内搅拌，搅拌过程中加入发泡剂制得混合液e；向混合液e中滴加10％的氢氧化钠溶液调节pH；向混合液e中加入乳化剂，制得改性酚醛泡沫,可以有效地增加该玻璃纤维塑料的柔韧性，进而增加其强度。

技术研发人员：张振东,张文东,方尔平,李波,付俊海,侯冬冬,侯彬彬
受保护的技术使用者：合肥市丽红塑胶材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8