一种聚烯烃复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种聚烯烃复合材料及其制备方法和应用。以重量份计，所述聚烯烃复合材料包括第一聚烯烃80～100份、第二聚烯烃10～20份、中空材料15～30份和无机填料1～5份。本发明专利技术提供的聚烯烃复合材料，通过特定含量的第一聚烯烃、第二聚烯烃以及中空材料和无机填料复配，能够提高浮体材料的强度和韧性，增加浮体的浮重比，提升整体漂浮设备浮力，有效提升了浮体的使用周期，降低了浮体的维护成本。降低了浮体的维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种聚烯烃复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于浮体材料
，具体涉及一种聚烯烃复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在当前的水面漂浮电站行业中，浮体作为可以漂浮于水面上且具有一定承载力的实体，对光伏组件、电缆、汇流箱及其相关设备起到承载作用。随着水上漂浮光伏电站市场范围的扩大，整个水面电站的装机量也在逐年增加，对应组件的功率也越来越大，组件的质量也随之提高(大组件是未来趋势，对于组件厂家有成本优势)。组件质量的提高对于单位浮体所需支撑提供的浮力要求更大，进而导致现有的产品浮力无法满足要求，需要重新进行产品设计，但是研发成本也增加。
[0003]现有技术中多使用基料为高密度聚乙烯树脂(HDPE)，搭配一定比例的耐候母料为混合原料，经吹塑加工制备成的大中空类产品。但是这类材料制作的浮体性能均一性差，浮体材料的强度较低同时耐老化性能较差，无法满足水面光伏电站对浮体设备长时间稳定运行的使用需求，且后期浮体维护成本较高。
[0004]例如CN 111253661A公开一种高强度耐老化光伏浮体用聚乙烯复合材料及其制备方法，所述聚乙烯复合材料包括聚乙烯树脂、乙烯
‑
辛烯共聚物、改性碳纤维、改性海泡石纤维和助剂份。所述聚乙烯复合材料兼具高力学强度和高耐老化性能，但是所述材料的韧性差，浮力效果差。
[0005]例如CN 114058104A公开一种水面光伏浮体专用料及其制备方法。所述水面光伏浮体专用料包括聚乙烯粉料、抗氧剂、辅助抗氧剂、卤素吸收剂、光稳定剂和光屏蔽剂。所述聚乙烯粉料的密度为0.947
±
0.004kg/m3。包括所述材料的水面光伏浮体耐老化性能和耐候性好，但是韧性差。
[0006]因此，开发一种性能均一、强度高且韧性好，支撑浮力大，使用周期长且成本低的浮体，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种聚烯烃复合材料及其制备方法和应用。所述聚烯烃复合材料通过第一聚烯烃与特定含量的第二聚烯烃、中空材料和无机填料复配，使得包括所述聚烯烃复合材料的浮体强度高、韧性好，浮重比高且耐老化性能优异，有利于降低浮体表面微生物的附着，成本低，适用于水面光伏电站用浮体材料。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种聚烯烃复合材料，以重量份计，所述聚烯烃复合材料包括第一聚烯烃80～100份、第二聚烯烃10～20份、中空材料15～30份和无机填料1～5份。
[0010]本专利技术中，所述第一聚烯烃作为基料，赋予浮体高强度以及优异的耐环境应力开裂性能；所述第二聚烯烃作为辅基料，增加材料的韧性和流动性，使得材料的加工性好；通
过特定含量的第一聚烯烃和第二聚烯烃复配，使得所述复合材料兼具高强度、高韧性且加工性能优异；进一步，通过采用特定含量的中空材料和无机填料复配，有利于提升浮体材料的浮重比，减少微生物的附着，且增加材料的冲击强度和弯曲强度，避免浮体增加浮重比所带来的力学损失，有效提升了浮体的使用周期，降低了浮体的维护成本。
[0011]优选地，以重量份计，所述聚烯烃复合材料包括第一聚烯烃80～100份，例如可以为82份、84份、86份、88份、90份、92份、94份、96份、98份等。
[0012]优选地，所述以重量份计，所述聚烯烃复合材料包括第二聚烯烃10～20份，例如可以为11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份等。
[0013]本专利技术中，所述第一聚烯烃与第二聚烯烃在特定的含量范围内，所述复合材料的综合性能好；所述第一聚烯烃的含量小于80份，强度低；大于100份，流动性差，加工性能差；所述第二聚烯烃小于10份，韧性差；大于20份，强度低，加工性能差。
[0014]优选地，以重量份计，所述聚烯烃复合材料包括中空材料15～30份，例如可以为16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份等。
[0015]本专利技术中，所述中空材料的份数在特定含量内，既能提升浮体材料的浮重比，又不会对浮体材料的力学性能产生较大影响；所述中空材料的份数小于15份，浮体材料的浮重比低且经济性较差；大于30份，浮体材料的力学性能损失过大，不满足使用要求。
[0016]优选地，以重量份计，所述聚烯烃复合材料包括无机填料1～5份，例如可以为1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份、3.2份、3.4份、3.6份、3.8份、4份、4.2份、4.4份、4.6份、4.8份等。
[0017]本专利技术中，所述无机填料的含量大于5份，对材料整体流动性影响较大，降低熔体流动速率，使得产品浮重比降低，同时无机填料过大，会产生异相成核，导致分子链降解，材料的力学性能增加不明显甚至会降低。
[0018]优选地，所述第二聚烯烃的密度为0.915～0.935g/cm3，例如可以为0.916g/cm3、0.917g/cm3、0.918g/cm3、0.919g/cm3、0.920g/cm3、0.921g/cm3、0.922g/cm3、0.923g/cm3、0.924g/cm3、0.925g/cm3、0.926g/cm3、0.927g/cm3、0.928g/cm3、0.929g/cm3、0.93g/cm3、0.931g/cm3、0.932g/cm3、0.933g/cm3、0.934g/cm3等。
[0019]本专利技术中，所述第二聚烯烃的密度在特定范围内，所述聚烯烃复合材料的强度高且韧性好；所述第二聚烯烃的密度小于0.915g/cm3或大于0.935g/cm3，所述聚烯烃复合材料的力学性能都变差。
[0020]优选地，在190℃，2.16kg条件下，所述第二聚烯烃的熔体流动速率为1～5g/10min，例如可以为1.2g/10min、1.4g/10min、1.6g/10min、1.8g/10min、2g/10min、2.2g/10min、2.4g/10min、2.6g/10min、2.8g/10min、3g/10min、3.2g/10min、3.4g/10min、3.6g/10min、3.8g/10min、4g/10min、4.2g/10min、4.4g/10min、4.6g/10min、4.8g/10min等。
[0021]优选地，所述第二聚烯烃包括低密度聚乙烯。
[0022]优选地，所述中空材料的中空率≥70％，例如可以为72％、76％、78％、80％、82％、84％、86％、88％、90％、92％、94％、96％、98％等。
[0023]优选地，所述中空材料包括经过改性剂处理的中空纤维。
[0024]优选地，所述中空纤维包括木棉纤维、麻纤维、竹原纤维、木塑纤维或壳聚糖纤维中的任意一种或至少两种的组合。
[0025]本专利技术中，木棉纤维的表面能很低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃复合材料，其特征在于，以重量份计，所述聚烯烃复合材料包括第一聚烯烃80～100份、第二聚烯烃10～20份、中空材料15～30份和无机填料1～5份。2.根据权利要求1所述的聚烯烃复合材料，其特征在于，所述第二聚烯烃的密度为0.915～0.935g/cm3。3.根据权利要求1所述的聚烯烃复合材料，其特征在于，所述第二聚烯烃的熔体流动速率为1～5g/10min。4.根据权利要求1所述的聚烯烃复合材料，其特征在于，所述第二聚烯烃包括低密度聚乙烯。5.根据权利要求1所述的聚烯烃复合材料，其特征在于，所述中空材料包括经过改性剂处理的中空纤维。6.根据权利要求5所述的聚烯烃复合材料，其特征在于，所述中空纤维包括木棉纤维、麻纤维、竹原纤维、木塑纤维或壳聚糖纤维中的任意一种或至少两种的组合。7.根据权利要求5所述的聚烯烃复合材料，其特征在于，所述改性剂包括硅烷偶联剂。8.根据权利要求5所述的聚烯烃复合材料，其特征在于，所述改性剂与中空纤维的质量比为(1.2～9):1。9.根据权利要求1所述的聚烯烃复合材料，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪磊，林河山，吴昊，
申请(专利权)人：阳光水面光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：