一种防火防水光伏卷材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防火防水光伏卷材，为层状结构，从下至上由防水卷材衬底和柔性光伏组件两大部分组成，所述防水卷材衬底以高韧玻纤增强阻燃无纺布为胎基，胎基两面刮涂阻燃聚合物改性水泥砂浆，所述太阳能光伏组件从下至上依次包括柔性薄膜光伏电池组件、膜层和涂料层。本发明专利技术还公开了一种制备防火防水光伏卷材的方法，包括如下步骤：（1）防水卷材衬底的制备；（2）光伏电池组件的制备；（3）合并封装。本发明专利技术所述阻燃光伏防水卷材铺设施工方法简单，可以通过具有防火功能的聚合物干粉砂浆粘结剂将防水卷材冷粘与建筑屋面，无需动火加热、安全环保、操作简单、综合成本低，实现了集防水、防火、装饰和光伏发电多功能为一体的光伏建筑一体化。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种防火防水光伏卷材，为层状结构，从下至上由防水卷材衬底和柔性光伏组件两大部分组成，所述防水卷材衬底以高韧玻纤增强阻燃无纺布为胎基，胎基两面刮涂阻燃聚合物改性水泥砂浆，所述太阳能光伏组件从下至上依次包括柔性薄膜光伏电池组件、膜层和涂料层。本专利技术还公开了一种制备防火防水光伏卷材的方法，包括如下步骤：（1）防水卷材衬底的制备；（2）光伏电池组件的制备；（3）合并封装。本专利技术所述阻燃光伏防水卷材铺设施工方法简单，可以通过具有防火功能的聚合物干粉砂浆粘结剂将防水卷材冷粘与建筑屋面，无需动火加热、安全环保、操作简单、综合成本低，实现了集防水、防火、装饰和光伏发电多功能为一体的光伏建筑一体化。【专利说明】
本专利技术涉及建筑节能和光电建筑领域，具体涉及一种集防火、防水和光伏发电多种功能为一体的光伏防水卷材及其制备方法。
技术介绍
建筑屋面是光伏发电在建筑上的首选位置，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。非晶硅、铜铟钾硒等柔性光伏薄膜电池卷材采用不锈钢基板或高分子聚合物为基板，可在工程现场用特种胶粘合在普通金属屋面板、TPO单层高分子防水卷材、改性浙青防水卷材表面。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以下问题:一是现场湿作业受环境和人为影响因素大，材料浪费、人工成本高、易出现质量问题；二是目前TPO单层高分子防水卷材、改性浙青防水卷材等的价格昂贵、防火性差，难以满足国家对屋面防水材料越发严格的防火安全要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，所述防火防水光伏卷材既可以作为防水卷材，又可以进行光伏发电，为符合光伏建筑一体化要求的功能性光伏建材部品。本专利技术公开了一种防火防水光伏卷材，为层状结构，从下至上由防水卷材衬底和柔性光伏组件两大部分组成，所述防水卷材衬底以高韧玻纤增强阻燃无纺布为胎基，胎基两面刮涂阻燃聚合物改性水泥砂浆，具阻燃功能的胎基和聚合物砂浆赋予防水卷材衬底极强的防火功能，有效的保护了衬底上部的光伏电池组件。即便在建筑物着火的情况下也不会损坏带电运行的光伏电池组件。所述太阳能光伏组件从下至上依次包括柔性薄膜光伏电池组件、膜层和涂料层。所述高韧玻纤增强阻燃无纺布主要成份为二氧化硅、氧化钙、氧化铝等无机氧化物，材料本身具有较高的拉伸强度、隔热、隔音、防潮、透气、柔韧性能好，且容易分解、可循环再用，其在防水卷材的工艺中起着至关重要的载体作用。本专利技术所述的防火防水光伏卷材，其中所述防水卷材衬底厚度为1.2?2.0mm ;所述防水卷材衬底厚度为1.2?2.0mm ;所述阻燃聚合物改性水泥砂浆层由如下重量份的原料组成:普硅42.5水泥12?17份，石英砂40?45份，丙酸乳液18?23份，水17?25份，复合阻燃剂4?8份。本专利技术所述的防火防水光伏卷材，其中所述复合阻燃剂是由氢氧化镁、氢氧化铝、52#氯化石腊和三氧化二铺混合而成,质量比为氢氧化镁:氢氧化招:52#氯化石腊:三氧化二铺=2:1:3:2。本专利技术所述的防火防水光伏卷材，其中所述柔性薄膜光伏电池组件为非晶硅柔性太阳能薄膜电池、铜铟钾硒薄膜太阳能电池、锑化镉薄膜太阳能电池，染料敏化电池或有机薄膜电池。本专利技术所述的防火防水光伏卷材，其中所述膜层为乙烯一四氟乙烯共聚物膜(ETFE)，厚度为25um。该封装膜特有的自洁性表面使其具有高抗污、易清洗、耐气候性好的特点，通常雨水就可以清除膜层表面的主要污染物。本专利技术所述的防火防水光伏卷材，其中所述涂料层为纳米级有机硅改性丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料，厚度为30?70um。有机硅改性丙烯酸树脂的合成过程中使用了大量的硅元素，因此具有很强的抗紫外线能力和超长的耐久性。所述纳米级有机硅改性丙烯酸涂料涂料既具有良好的表面强度，又具有极佳的耐水性，同时还具有较高的自洁性能，水珠在涂层表面有如落在荷叶上迅速滑落。光滑的涂层表面使灰尘及污溃难以附着，风和雨水就可对表面进行自动清洁。该涂层大大增强了乙烯一四氟乙烯共聚物(ETFE)封装膜的抗污染性能，降低了粉尘和污物对光伏电池组件发电性能的影响。纳米级氟碳涂料无色透明,表面张力低,接触角大于120度,具有强劲的疏水、抗油污能力，使灰尘等污物与涂层表面接触面积大大减少，从而具有无比优越的自动清洁特性。该涂层大大增强了乙烯一四氟乙烯共聚物(ETFE)封装膜的抗污染性能，降低了酸雨、油污、汽车尾气等大气污染物对光伏电池组件发电性能的影响。本专利技术所述的防火防水光伏卷材，其中所述防火防水光伏卷材还包括粘结层，所述粘结层由西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂Sikaflex-1lFC(Pro)构成,粘结所述防水卷材衬底和柔性薄膜光伏电池组件。所述柔性薄膜光伏电池组件连接有正负极导线，正负极导线采用封闭式雌雄快速接口与相邻光伏防水卷材上的外部用电器相互配合连接，所述导线外面用防水胶为保护层，并采用防火防水胶条对导线进行保护。一种制备防火防水光伏卷材的方法，包括如下步骤:(I)防水卷材衬底的制备:将阻燃改性聚合物水泥砂浆均匀刮涂于高韧玻纤增强阻燃无纺布胎基的两侧，经厚度控制，生产线自动烘干，待表面砂浆达到初凝后，成卷存放。然后在5?38°C的自然条件下养护28天，等砂浆强度达到要求后备用。(2)光伏电池组件的制备:在表面用乙烯一四氟乙烯共聚物膜(ETFE)封装的柔性薄膜光伏电池组件正面涂覆纳米级有机硅丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料，涂覆厚度为30?70um ;所述乙烯一四氟乙烯共聚物膜(ETFE)厚度为25um ；(3)采用西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂将所述柔性薄膜电池组件底部粘结到所述防水卷材衬底的表面；(4)合并封装:按照柔性薄膜光伏电池组件、西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂、防水卷材衬底的顺序依次层叠，经过辊压和高压釜处理，使各层组件紧密粘合，即得产品;(5)安装:将所述产品采用专用无机干粉砂浆粘结剂粘结到屋面上。本专利技术所述的制备防火防水光伏卷材的方法，其中所述专用无机干粉砂浆粘结剂由如下重量份的原料组成:普硅425水泥32?37份，重钙8?12份，40?70目石英砂50?55份，瓦克胶粉I?5份。该干粉砂浆粘结剂采用不燃干粉材料，有效的阻隔了火焰的蔓延。本专利技术所述的制备防火防水光伏卷材的方法，其中所述防水卷材衬底厚度为1.2mm ?2.0mm ；所述柔性薄膜光伏电池组件为非晶硅柔性太阳能薄膜电池、铜铟钾硒薄膜太阳能电池、锑化镉薄膜太阳能电池，染料敏化电池或有机薄膜电池。本专利技术防火防水光伏卷材与现有技术不同之处在于:本专利技术从以下两个方面克服了现有光伏防水卷材屋面技术的缺陷:(1)同以往在施工现场，将柔性光伏组件粘贴在TP0、改性浙青防水卷材表面不同，本专利技术的创新方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防火防水光伏卷材，其特征在于：所述防火防水光伏卷材为层状结构，从下至上由防水卷材衬底和柔性光伏组件两大部分组成，所述防水卷材衬底以高韧玻纤增强阻燃无纺布为胎基，胎基两面刮涂阻燃聚合物改性水泥砂浆，所述太阳能光伏组件从下至上依次包括柔性薄膜光伏电池组件、膜层和涂料层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓军，
申请(专利权)人：烟台斯坦普精工建设有限公司，
类型：发明
国别省市：