PC薄膜、阻燃透明纤维复合材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PC薄膜、阻燃透明纤维复合材料及制备方法，该PC薄膜由下述组分组成：PC树脂、纳米催化剂、界面改性剂、有机硅阻燃剂、聚(嵌段

【技术实现步骤摘要】
PC薄膜、阻燃透明纤维复合材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及PC材料领域，尤其涉及一种PC薄膜、阻燃透明纤维复合材料及制备方法。

技术介绍

[0002]高强度透明玻璃广泛应用在航空、军事、医药高能射线防护装置中，目前光伏组件中，多数使用单玻璃组件或双玻璃组件。因玻璃比重大，在安装时需要设计较多的安装结构，这就导致对承重有要求的区域无法大面积使用玻璃光伏产品，而且玻璃光伏产品在高应力下的易碎、设计形状和尺寸受限制，损坏后更换维修困难。
[0003]轻质光伏组件整体厚度小、易于安装，广泛应用在有承重限制要求的建筑上，但因电池片本身易隐裂，需使用复合材料面板或背板进行支撑。多数轻质光伏组件表面及背部都有连续玻璃纤维增强结构，但因为有高透光的限制，其组件上表面复合材料一般厚度在0.2mm以下，这就导致其在耐冲击时变形量仍然很大，较难通过冰雹测试。而且因为玻璃纤维在树脂中属于连续相，填充的玻璃纤维无法在燃烧时作为成碳中心，过多的阻燃剂加入会导致产品透光率进一步下降，因此目标光伏产品的表面复合材料无法达到建筑的GB8624 B1的阻燃等级。这大大限制了其在建筑领域的应用。
[0004]CN 114864727 A固德威电源科技(广德)有限公司使用聚碳酸酯蜂窝结构实现通风散热，即增强了结构强度，又提高了散热，而且无耐热的困扰，但其产品只能作为背板使用，而且产品厚度大，单界面的光线阻隔率在4％以上，因此背部无法实现透光。
[0005]WO2019006765A1上迈新能源科技有限公司通过合成丙烯酸树脂作为树脂基材，再将粉末预浸在玻璃纤维上，制备透明复合材料，其透光性高/耐候性优，但因涉及到热固树脂合成，其过程无法连续，其粉末预浸生产过程复杂，而且丙烯酸酯天然碳含量低，无法做到GB8624 B1阻燃，这大大限制了其在建筑上的应用。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是现有光伏产品的表面复合材料无法达到建筑的GB8624 B1的阻燃等级，大大限制了现有光伏产品的表面复合材料在建筑领域的应用。
[0007]为了解决这一问题，一方面，本专利技术提供了一种PC薄膜，所述PC薄膜由下述重量份的原料组成：93.3～96.3份PC树脂、0.3～0.5份纳米催化剂、1.1～2份界面改性剂、0.1～1份有机硅阻燃剂、2～3份聚(嵌段
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膦酰氧基
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碳酸酯)和0.1
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1份抗氧剂；其中，所述纳米催化剂为甲基丙烯酸甲酯包覆
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硅烷偶联的纳米二氧化钛。
[0008]进一步地，所述PC树脂的重均分子量在22000～25000之间，分子量分布在1.25～1.7之间。
[0009]进一步地，所述甲基丙烯酸甲酯包覆
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硅烷偶联的纳米二氧化钛中的丙烯酸接枝率为3％～5％，更高接枝率会导致界层过厚，雾度增加。使用索氏提取器，用四氢呋喃为溶剂进行抽提，抽提烘压滤干燥后按照丙烯酸峰面积计算接枝率。使用丙烯酸酯与纳米二氧
化钛按照一定比例共混，从1％Wt质量分数～10Wt，测试透射IR峰面积来得到标准曲线，然后在标准曲线上做线性拟合。
[0010]进一步地，所述甲基丙烯酸甲酯包覆
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硅烷偶联的纳米二氧化钛的制备方法如下：
[0011]在氮气气氛下，将纳米二氧化钛在无水乙醇溶液中搅拌，搅拌后超声分散预设时间，得到超声分散后的纳米二氧化钛分散液；
[0012]在超声分散后的纳米二氧化钛分散液中依次加入甲基丙烯酸甲酯、硅烷偶联剂、引发剂和抗凝结剂，并在预设温度搅拌反应预设时间；
[0013]将搅拌后的物质进行溶剂蒸发、减压蒸馏和烘干处理，得到所述甲基丙烯酸甲酯包覆
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硅烷偶联的纳米二氧化钛。
[0014]所述纳米二氧化钛分散液的浓度为50
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60g/L。
[0015]所述超声分散时间为1
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3h。
[0016]所述纳米二氧化钛、甲基丙烯酸甲酯、硅烷偶联剂、引发剂和抗凝结剂的用量比为500
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600g：500
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600mL：100
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200mL：0.5
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1g：2
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5g。
[0017]所述硅烷偶联剂优选为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
[0018]所述引发剂优选为过氧化苯甲酰。
[0019]所述抗凝结剂优选为磷酸钙。
[0020]所述搅拌反应温度为80
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90℃，所述搅拌反应时间为1
‑
3h。
[0021]所述甲基丙烯酸甲酯包覆
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硅烷偶联的纳米二氧化钛使用前使用打粉机磨碎使用。
[0022]进一步地，所述界面改性剂包括1～1.5份的小分子界面改性剂和0.1～0.5份的大分子界面改性剂。
[0023]所述小分子界面改性剂为六苯氧基环三膦腈、双酚A基环磷腈中的至少一种；所述大分子界面改性剂为聚己内酯、α
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甲基聚己内酯、α乙基聚己内酯中的至少一种。
[0024]进一步地，所述聚(嵌段
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膦酰氧基
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碳酸酯)中的二芳基磷酸酯的摩尔份数在10％～20％之间，膦酰氧基摩尔份数在10％～40％之间，聚碳酸酯单元的摩尔份数在40％～80％之间。
[0025]进一步地，所述有机硅阻燃剂为八苯基环四硅氧烷、聚硅硼烷及其衍生物、交联的聚二甲基硅氧烷及其衍生物、甲基苯基硅氧烷及其衍生物、聚有机硅倍半硅氧烷、笼型倍半硅氧烷及其衍生物中的至少一种。
[0026]进一步地，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
[0027]另一方面，本专利技术提供一种阻燃透明纤维复合材料，所述阻燃透明复合纤维材料由玻璃纤维以及上述所述的PC薄膜组成。
[0028]另一方面，本专利技术提供一种阻燃透明纤维复合材料的制备方法，所述方法包括：
[0029]按配比将组分进行共混挤出，得到PC粒子，再进行薄膜挤出；
[0030]使用连续热压法对所述PC薄膜和玻璃纤维进行热压预浸，得到阻燃透明纤维复合材料。
[0031]另一方面，本专利技术提供一种如上述所述的阻燃透明纤维复合材料在光伏组件封装中的应用或在建筑领域中的应用。
[0032]本专利技术具有如下有益效果：
[0033]1、本专利技术制备得到的阻燃透明纤维复合材料具有较高耐热及建筑阻燃性能：复合材料达到GB/8624B1阻燃同时保证其高耐热性，其相对温度指数RTI在110℃以上，满足IEC62788对封装材料的耐热
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长寿命的材料要求，并克服复合材料玻纤灯芯效应，使碳层起到隔离火焰的作用，使之通过GB8624 B1阻燃等级，使其用在建筑光伏一体化的组件中，如声屏障领域。
[0034]2、本专利技术制备得到的阻燃透明纤维复合材料具有高透光性能，2层阻燃透明纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PC薄膜，其特征在于，所述PC薄膜由下述重量份的原料组成：93.3～96.3份PC树脂、0.3～0.5份纳米催化剂、1.1～2份界面改性剂、0.1～1份有机硅阻燃剂、2～3份聚(嵌段
‑
膦酰氧基
‑
碳酸酯)和0.1
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1份抗氧剂；其中，所述纳米催化剂为甲基丙烯酸甲酯包覆
‑
硅烷偶联的纳米二氧化钛。2.根据权利要求1所述的PC薄膜，其特征在于，所述PC树脂的重均分子量在22000～25000之间，分子量分布在1.25～1.7之间。3.根据权利要求1所述的PC薄膜，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯包覆
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硅烷偶联的纳米二氧化钛中的丙烯酸接枝率为3％～5％。4.根据权利要求1所述的PC薄膜，其特征在于，所述界面改性剂包括1～1.5份的小分子界面改性剂和0.1～0.5份的大分子界面改性剂。5.根据权利要求1所述的PC薄膜，其特征在于，所述聚(嵌段
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膦酰氧基

【专利技术属性】
技术研发人员：马海丰，华国飞，陈增军，阳赛林，赵春生，夏云兰，
申请(专利权)人：上海品诚控股集团有限公司，
类型：发明
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