一种防水阻燃光伏卷材及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防水阻燃光伏卷材，所述光伏卷材由上到下依次包括：透光防水层、柔性光伏组件层和防水卷材层，所述各层之间通过石墨烯改性环氧树脂胶粘剂连接；所述透光防水层为改性PE透气膜；所述柔性光伏组件包括柔性薄膜光伏组件、乙烯‑四氟乙烯共聚物膜层和石墨烯‑有机硅改性聚丙烯酰胺涂料层；所述防水卷材层由上到下依次反射膜、防水阻燃层、玻纤毡层和自粘SBS改性沥青层，所述改性沥青层的表面还设有PE保护层。本发明专利技术所述卷材不仅具有较好的防水、阻燃性能，还能充分实现光伏发电的作用，且卷材制作成本低，使用方便，适合推广应用。

A waterproof and flame retardant photovoltaic coil and its preparation method

The invention discloses a waterproof and flame retardant photovoltaic material, which consists of a transparent waterproof layer, a flexible photovoltaic component layer and a waterproof coiled material layer, which are connected by a graphene modified epoxy resin adhesive, and the light permeable waterproof layer is a modified PE air permeable film, and the flexible photovoltaic component is included. The flexible thin film photovoltaic module, ethylene tetrafluoroethylene copolymer film and graphene modified polyacrylamide coating layer, and the waterproof roll layer from top to bottom reflecting film, waterproof flame retardant layer, glass fiber felt layer and self adhesive SBS modified asphalt layer, and the surface of the modified asphalt layer also has a PE protection layer. The coiled material not only has good waterproof and flame retardant properties, but also can fully realize the function of photovoltaic power generation, and the coiled material is low in production cost and convenient in use, so it is suitable for popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种防水阻燃光伏卷材及制备方法
本专利技术涉及太阳能光伏材料
，具体涉及一种防水阻燃光伏卷材及制备方法。
技术介绍
太阳能技术将成为未来的绿色能源技术之一，太阳能或光伏（PV）在中国应用日渐广泛，尤其近几年随着太阳能电池原料多晶硅生产成本的大幅降低，太阳能电池生产技术的日臻完善，最近几年全世界太阳能电池的产量增加非常快，可以说是极其有前景的工业。目前光伏发电大多选择在建筑屋面，其光伏发电元件主要包括晶硅光伏电池板和非晶硅光伏薄膜电池卷材。晶硅光伏电池板安装在建筑屋面上有两种固定方式，一种是利用自重或增加压重，直接安放在屋面上。由于荷载大，在轻型屋面和大跨度屋面上无法应用；另外在外露防水屋面上也不易应用，因为斜置的压重电池板的分力会对屋面外露卷材产生正压力，长期作用会破坏屋面防水层。另一种固定方式是固定件穿透屋面卷材防水层，和屋面结构层固定，这样会破坏防水层，有渗透隐患，不符合防水的基本原则。以上两种固定方法都有一个抗风揭的问题。目前，虽有研究使电池组件通过与防水卷材复合，形成为既可防火、防水，又可光伏发电的光伏建筑一体化产品，但该技术在工程应用中还存在价格昂贵、防火性差、防水性不够等现状。因此，研究开发一种具有优异的防水、阻燃性能，又可实现光伏发电的一种卷材，具有较好的应用价值及使用前景。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种防水阻燃光伏卷材及制备方法，所述卷材不仅具有较好的防水、阻燃性能，还能充分实现光伏发电的作用，且卷材制作成本低，使用方便，适合推广应用。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术涉及一种防水阻燃光伏卷材，所述光伏卷材由上到下依次包括：透光防水层、柔性光伏组件层和防水卷材层，所述各层之间通过石墨烯改性环氧树脂胶粘剂连接；所述透光防水层为改性PE透气膜；所述柔性光伏组件包括柔性薄膜光伏组件、乙烯-四氟乙烯共聚物膜层和石墨烯-有机硅改性聚丙烯酰胺涂料层；所述防水卷材层由上到下依次反射膜、防水阻燃层、玻纤毡层和自粘SBS改性沥青层，所述改性沥青层的表面还设有PE保护层；其中，所述防水阻燃层包括如下重量份的各组分：水乳型聚氨酯-丙烯酸酯50~65份、氧化石墨烯0.3~1.2份、N,N-二甲基甲酰胺20~30份、异氟尔酮二异氰酸酯6~10份、水合肼3~8份、填充剂10~18份。优选地，所述透光防水层为碳酸钙改性PE透气膜。优选地，所述柔性薄膜光伏组件为非晶硅柔性太阳能薄膜电池、砷化镓太阳能薄膜电池、碲化镉薄膜太阳电池中的任一种。优选地，所述反射膜为ReflecTech反射膜。优选地，所述防水阻燃层包括如下重量份的各组分：水乳型聚氨酯-丙烯酸酯60份、氧化石墨烯0.6份、N,N-二甲基甲酰胺28份、异氟尔酮二异氰酸酯8份、水合肼6份、填充剂15份进一步地，所述填充剂为超细滑石粉、白炭黑、硫酸钡中的任一种。本专利技术还涉及一种制备防水阻燃光伏卷材的方法，包括如下步骤：（1）防水阻燃层的制备：按照配比称取氧化石墨烯和N,N-二甲基甲酰胺，混合后置于超声波中超声分散10~20min，再加入配比量的异氟尔酮二异氰酸酯，通入氮气保护条件下，于70~80℃反应3~5h，调节PH至9~10，再升温至90~100℃，加入配比量的水合肼进行还原反应，反应结束后，干燥，然后再与配比量的水乳型聚氨酯-丙烯酸酯混合均匀，并置于超声波中超声20~30min，然后再向混合物中加入配比量的填充剂，于1000~2000转/min的剪切机中剪切分散10~15min，即可；（2）防水卷材层的制备：将玻纤毡层舒展开，在玻纤毡层的上表面涂覆防水阻燃层，涂覆厚度为0.4~0.8mm，再在防水耐阻燃的上表面涂覆胶水，粘结反射膜；在玻纤毡层的下表面涂覆自粘SBS改性沥青层，厚度为0.2~0.6mm，然后在沥青层的表面粘结PE保护层，即可；（3）柔性光伏组件的制备：将乙烯-四氟乙烯共聚物膜封装的柔性薄膜光伏组件正面涂覆石墨烯-有机硅改性聚丙烯酰胺涂料，涂料厚度为0.2~0.4mm；（4）防水阻燃光伏卷材的制备：在制备得到的柔性光伏组件的上表面涂覆石墨烯改性环氧树脂胶粘剂，粘合改性PE透气膜，在柔性光伏组件的下表面涂覆石墨烯改性环氧树脂胶粘剂，粘合防水卷材层，然后将粘合好的卷材置于辊压机和层压机进行抽真空处理，使得各层组件紧密结合，即得所述防水阻燃光伏卷材。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：（1）本专利技术所述的防水阻燃光伏卷材，不仅具有较好的防水、阻燃性能，还能充分实现光伏发电的作用，且卷材制作成本低，使用方便，适合推广应用。（2）本专利技术所述的防水阻燃光伏卷材采用碳酸钙改性PE透气膜作为透光防水层，不仅具有较好的透光、防水性能，还具有较好的透气性，能够起到较好的散热效果，为光伏卷材的防火、散热提供了条件。（3）本专利技术所述的防水阻燃光伏卷材采用采用柔性薄膜太阳能光伏组件，不仅可以利用太阳能直射发电，还可以利用环境光实现弱光发电，且表面的乙烯-四氟乙烯共聚物保护膜的存在，可以有效防止水和氧气的进入，大大延长了电池组的使用寿命。（4）本专利技术所述的防水阻燃光伏卷材的防水阻燃层中添加有氧化石墨烯材料，由于石墨烯具有片层共轭结构，层层叠加形成致密的物理隔绝层，使得光伏涂料能够形成一层致密的保护膜，起到隔绝空气的作用，不仅具有较好的防水、防腐作用，还具有较好的阻燃效果；再加上石墨烯优异的力学性能及环境稳定性，使得涂层具有较好的耐刮擦、强韧性等力学性能及较好的化学稳定性。（5）本专利技术所述的防水阻燃光伏卷材中使用的石墨烯改性环氧树脂胶粘剂，由于石墨烯的独特结构，使得改性的环氧树脂不仅具有较强的粘结牢固性，增强各层之间的粘结牢固性，避免了因粘结不牢导致的翘起、脱胶现象，为光伏卷材的长效使用提供保障。此外，由于石墨烯的存在，还使得粘结剂还具有较好的防水侵蚀的作用，为光伏卷材的防水效果提供了又一保障。（6）本专利技术所述防水阻燃光伏卷材的制备方法简单，工艺操作简便，适合工业化推广生产。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1：本专利技术优选实施例的一种防水阻燃光伏卷材及制备方法；所述防水阻燃光伏卷材，由上到下依次包括：透光防水层、柔性光伏组件层和防水卷材层，所述各层之间通过石墨烯改性环氧树脂胶粘剂连接；所述透光防水层为改性PE透气膜；所述柔性光伏组件包括柔性薄膜光伏组件、乙烯-四氟乙烯共聚物膜层和石墨烯-有机硅改性聚丙烯酰胺涂料层；所述防水卷材层由上到下依次反射膜、防水阻燃层、玻纤毡层和自粘SBS改性沥青层，所述改性沥青层的表面还设有PE保护层。其中，所述透光防水层为碳酸钙改性PE透气膜。其中，所述柔性薄膜光伏组件为非晶硅柔性太阳能薄膜电池。其中，所述反射膜为ReflecTech反射膜。其中，所述防水阻燃层包括如下重量份的各组分：水乳型聚氨酯-丙烯酸酯60份、氧化石墨烯0.6份、N,N-二甲基甲酰胺28份、异氟尔酮二异氰酸酯8份、水合肼6份、填充剂15份进一步地，所述填充剂为白炭黑。本专利技术制备防水阻燃光伏卷材的方法，包括如下步骤：（1）防水阻燃层的制备：按照配比称取氧化石墨烯和N,N-二甲基甲酰胺，混合后置于超声波中超声分散10min，再加入配比量的异氟尔酮二异氰酸酯，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防水阻燃光伏卷材，其特征在于，所述光伏卷材由上到下依次包括：透光防水层、柔性光伏组件层和防水卷材层，所述各层之间通过石墨烯改性环氧树脂胶粘剂连接；所述透光防水层为改性PE透气膜；所述柔性光伏组件包括柔性薄膜光伏组件、乙烯‑四氟乙烯共聚物膜层和石墨烯‑有机硅改性聚丙烯酰胺涂料层；所述防水卷材层由上到下依次反射膜、防水阻燃层、玻纤毡层和自粘SBS改性沥青层，所述改性沥青层的表面还设有PE保护层；其中，所述防水阻燃层包括如下重量份的各组分：水乳型聚氨酯‑丙烯酸酯50~65份、氧化石墨烯0.3~1.2份、N,N‑二甲基甲酰胺20~30份、异氟尔酮二异氰酸酯6~10份、水合肼3~8份、填充剂10~18份。

【技术特征摘要】
1.一种防水阻燃光伏卷材，其特征在于，所述光伏卷材由上到下依次包括：透光防水层、柔性光伏组件层和防水卷材层，所述各层之间通过石墨烯改性环氧树脂胶粘剂连接；所述透光防水层为改性PE透气膜；所述柔性光伏组件包括柔性薄膜光伏组件、乙烯-四氟乙烯共聚物膜层和石墨烯-有机硅改性聚丙烯酰胺涂料层；所述防水卷材层由上到下依次反射膜、防水阻燃层、玻纤毡层和自粘SBS改性沥青层，所述改性沥青层的表面还设有PE保护层；其中，所述防水阻燃层包括如下重量份的各组分：水乳型聚氨酯-丙烯酸酯50~65份、氧化石墨烯0.3~1.2份、N,N-二甲基甲酰胺20~30份、异氟尔酮二异氰酸酯6~10份、水合肼3~8份、填充剂10~18份。2.根据权利要求1所述的防水阻燃光伏卷材，其特征在于，所述透光防水层为碳酸钙改性PE透气膜。3.根据权利要求1所述的防水阻燃光伏卷材，其特征在于，所述柔性薄膜光伏组件为非晶硅柔性太阳能薄膜电池、砷化镓太阳能薄膜电池、碲化镉薄膜太阳电池中的任一种。4.根据权利要求1所述的防水阻燃光伏卷材，其特征在于，所述反射膜为ReflecTech反射膜。5.根据权利要求1所述的防水阻燃光伏卷材，其特征在于，所述防水阻燃层包括如下重量份的各组分：水乳型聚氨酯-丙烯酸酯60份、氧化石墨烯0.6份、N,N-二甲基甲酰胺28份、异氟尔酮二异氰酸酯8份、水合肼6份、填充剂15份。6.根据权利要求5所述的防水阻燃光伏卷材，其特征在于，所述填充剂为超细滑石粉、白炭黑、硫酸钡中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，
申请(专利权)人：合肥华盖光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34