【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光伏，尤其涉及一种浮体材料及其制备工艺、漂浮式光伏电站。
技术介绍
1、光伏是指将太阳能直接转换成电能的一种新型发电技术。通常大型陆上光伏项目需要占用较多的土地面积和土地资源，漂浮式光伏电站是光伏发电的重要发展发现，是将“光伏发电站”从陆地搬到了水上，在海洋、淡水上利用光伏技术建立起发电站，具有发电量高、土地占用少、易与其它产业相结合等特点。
2、漂浮平台是漂浮式光伏电站的承载基础，浮体是漂浮平台的重要的组成部分。目前，吹塑浮体在内陆水域可以满足抗水浪的技术要求，但当往近海水域发展时，现有的吹塑浮体的强度不足，若要满足抗水浪的技术要求，其载重则会有所降低。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种浮体材料及其制备工艺、漂浮式光伏电站，旨在解决相关技术中的浮体材料难以兼具较高强度和较高载重的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请提供一种浮体材料，所述浮体材料包括主体材料和增强纤维，其中，所述主体材料包括高密度聚乙烯和铝硅空心微珠；
3、所述浮体材料的密度小于或等于0.96g/cm3；所述浮体材料的拉伸强度大于或等于27mpa。
4、进一步地，所述铝硅空心微珠在所述主体材料中的质量占比为10％-20％；
5、所述增强纤维的添加量为所述主体材料质量的1％-5％。
6、进一步地，所述高密度聚乙烯在190℃，21.6kg条件下的熔融指数为6-16g/10min；
7、和/或，所述铝硅空心微珠的
8、和/或，所述增强纤维包括表面改性竹炭纤维；
9、和/或，所述增强纤维的长度为1-10mm。
10、进一步地，所述表面改性竹炭纤维包括竹炭纤维芯层以及抗氧化表层。
11、进一步地，所述抗氧化表层通过表面处理剂对竹炭纤维进行表面处理后形成，其中，所述表面处理剂包括正辛烷、丙烯酸丁酯、乙烯基硬脂酰胺以及二芳基仲胺。
12、进一步地，所述正辛烷、所述丙烯酸丁酯、所述乙烯基硬脂酰胺以及所述二芳基仲胺的质量比为1:(8-12):(8-12):(8-12)；
13、和/或，所述竹炭纤维和所述表面处理剂的质量比为(80-100):1。
14、进一步地，所述浮体材料还包括偶联剂、抗氧化剂和耐紫外助剂中的至少一种。
15、进一步地，所述偶联剂的添加量为所述铝硅空心微珠质量的5％-15％；
16、和/或，所述抗氧化剂的添加量为所述主体材料质量的0.01％-0.05％；
17、和/或，所述耐紫外助剂的添加量为所述主体材料质量的0.0005％-0.001％；
18、和/或，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的至少一种；
19、和/或，所述抗氧化剂包括主抗氧化剂和辅抗氧化剂，所述主抗氧化剂和辅抗氧化剂的质量比为1:1，其中，所述主抗氧化剂包括2、6二叔丁基对甲酚和3、5二叔丁基4羟基苯基丙酸十八醇酯中的至少一种，所述辅抗氧化剂包括三亚磷酸酯和二亚磷酸双十八季戊四醇中的至少一种；
20、和/或，所述耐紫外助剂包括光稳定剂和光吸收剂，所述光稳定剂和所述光吸收剂的质量比为2:1，其中，所述光稳定剂包括光稳定剂770、光稳定剂944和光稳定剂2020中的至少一种，所述光吸收剂包括二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类和水杨酸酯中的至少一种。
21、本申请还提供一种如上所述的浮体材料的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
22、将浮体材料原料混合成原料混合物，其中，所述浮体材料原料至少包括高密度聚乙烯、铝硅空心微珠和增强纤维；
23、对所述原料混合物进行挤出造粒，得到原料颗粒；
24、将所述原料颗粒进行吹塑，得到所述浮体材料。
25、进一步地，所述浮体材料原料还包括偶联剂和其他助剂；所述将浮体材料原料混合成原料混合物的步骤包括：
26、将铝硅空心微珠与偶联剂混合，在200-500r/min的转速下混合20-40min，得到表面改性铝硅空心微珠；
27、将所述表面改性铝硅空心微珠与高密度聚乙烯、增强纤维和其他助剂混合，得到原料混合物。
28、进一步地，所述原料混合物在所述挤出造粒过程中依次经历四个阶段，其中，第一阶段的温度为150-160℃，第二阶段的温度为170-180℃，第三阶段的温度为185-200℃，第四阶段的温度为180-190℃。
29、进一步地，所述增强纤维包括表面改性竹炭纤维，在所述将浮体材料原料混合成原料混合物的步骤之前，还包括：
30、将竹炭纤维与表面处理剂预混合5-15min，得到预混合料；
31、将所述预混合料在40-60℃的温度下，混合20-40min，冷却后，得到表面改性竹炭纤维。
32、本申请还提供一种漂浮式光伏电站，所述漂浮式光伏电站包括浮体，所述浮体采用如上所述的浮体材料制成。
33、本申请提供了一种浮体材料，所述浮体材料包括主体材料和增强纤维，其中，所述主体材料包括高密度聚乙烯和铝硅空心微珠；所述浮体材料的密度小于或等于0.96g/cm3；所述浮体材料的拉伸强度大于或等于27mpa。一方面，铝硅空心微珠的密度低，通过添加铝硅空心微珠，可以有效降低浮体材料密度，使得所述浮体材料的密度降至0.96g/cm3以下，在漂浮式光伏电站的整体重量不变的情况下，随着所述浮体材料密度的降低，浮体自重降低，载重则可以有效提高。另一方面，铝硅空心微珠的强度高，通过添加铝硅空心微珠，可以在降低浮体材料密度的同时，提高浮体材料的强度，但添加铝硅空心微珠之后，浮体材料的刚性随之增加，韧性也会随之降低，因此，在添加铝硅空心微珠的同时，还添加了增强纤维，进一步补强浮体材料的强度和韧性，使得所述浮体材料的拉伸强度提高到27mpa以上，从而使得浮体材料的拉伸强度足以满足近海水域抗水浪的技术要求。因此解决了浮体材料难以兼具较高强度和较高载重的技术问题。本申请提供了一种具有较高强度和较低密度的浮体材料，采用所述浮体材料制备的浮体可以在无需降低载重的情况下，具有足够的强度可以抵抗近海水域的水浪冲击。
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1.一种浮体材料，其特征在于，所述浮体材料包括主体材料和增强纤维，其中，所述主体材料包括高密度聚乙烯和铝硅空心微珠；
2.如权利要求1所述的浮体材料，其特征在于，所述铝硅空心微珠在所述主体材料中的质量占比为10％-20％；
3.如权利要求1所述的浮体材料，其特征在于，所述高密度聚乙烯在190℃，21.6kg条件下的熔融指数为6-16g/10min；
4.如权利要求3所述的浮体材料，其特征在于，所述表面改性竹炭纤维包括竹炭纤维芯层以及抗氧化表层。
5.如权利要求4所述的浮体材料，其特征在于，所述抗氧化表层通过表面处理剂对竹炭纤维进行表面处理后形成，其中，所述表面处理剂包括正辛烷、丙烯酸丁酯、乙烯基硬脂酰胺以及二芳基仲胺。
6.如权利要求5所述的浮体材料，其特征在于，所述正辛烷、所述丙烯酸丁酯、所述乙烯基硬脂酰胺以及所述二芳基仲胺的质量比为1:(8-12):(8-12):(8-12)；
7.如权利要求1所述的浮体材料，其特征在于，所述浮体材料还包括偶联剂、抗氧化剂和耐紫外助剂中的至少一种。
8.如权利
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的浮体材料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的浮体材料的制备工艺，其特征在于，所述浮体材料原料还包括偶联剂和其他助剂；所述将浮体材料原料混合成原料混合物的步骤包括：
11.如权利要求9所述的浮体材料的制备工艺，其特征在于，所述原料混合物在所述挤出造粒过程中依次经历四个阶段，其中，第一阶段的温度为150-160℃，第二阶段的温度为170-180℃，第三阶段的温度为185-200℃，第四阶段的温度为180-190℃。
12.如权利要求9所述的浮体材料的制备工艺，其特征在于，所述增强纤维包括表面改性竹炭纤维，在所述将浮体材料原料混合成原料混合物的步骤之前，还包括：
13.一种漂浮式光伏电站，其特征在于，所述漂浮式光伏电站包括浮体，所述浮体采用如权利要求1-8所述的浮体材料制成。
...【技术特征摘要】
1.一种浮体材料，其特征在于，所述浮体材料包括主体材料和增强纤维，其中，所述主体材料包括高密度聚乙烯和铝硅空心微珠；
2.如权利要求1所述的浮体材料，其特征在于，所述铝硅空心微珠在所述主体材料中的质量占比为10％-20％；
3.如权利要求1所述的浮体材料，其特征在于，所述高密度聚乙烯在190℃，21.6kg条件下的熔融指数为6-16g/10min；
4.如权利要求3所述的浮体材料，其特征在于，所述表面改性竹炭纤维包括竹炭纤维芯层以及抗氧化表层。
5.如权利要求4所述的浮体材料，其特征在于，所述抗氧化表层通过表面处理剂对竹炭纤维进行表面处理后形成，其中，所述表面处理剂包括正辛烷、丙烯酸丁酯、乙烯基硬脂酰胺以及二芳基仲胺。
6.如权利要求5所述的浮体材料，其特征在于，所述正辛烷、所述丙烯酸丁酯、所述乙烯基硬脂酰胺以及所述二芳基仲胺的质量比为1:(8-12):(8-12):(8-12)；
7.如权利要求1所述的浮体材料，其特征在于，所述浮体材料还包括偶联剂、抗氧化剂和耐紫外...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈争艳，林河山，吴昊，吴维武，
申请(专利权)人：阳光水面光伏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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