[发明专利]一种交联型连续纤维束增强复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种交联型连续纤维束增强复合材料及其制备方法和应用。本发明的交联型连续纤维束增强复合材料，包括基材树脂和纤维束增强材料，所述基材树脂与所述纤维束增强材料的重量比为1:9‑9:1；所述交联型纤维束增强复合材料为单层结构或多层结构，当为多层结构时，相邻两层纤维束增强材料的纤维束之间的夹角为0‑90°；按重量份计，所述基材树脂包含如下组分：EVA或POE100份、主交联剂0.1‑2份、助交联剂0.1‑2份、硅烷偶联剂0.1‑1份、光稳定剂0.05‑1份、抗氧剂0.05‑1份。本发明制得的交联型连续纤维束增强复合材料，成本低，具有良好的耐高温性能和力学性能。

技术领域

本发明涉及纤维增强复合材料技术领域，尤其涉及一种交联型连续纤维束增强复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

常见的以晶硅太阳能电池作为发电核心的光伏组件的基本单元从上至下依次包括玻璃前板、封装胶膜、太阳能晶硅电池、封装胶膜、以及太阳能电池背板五部分经高温层压而成的类三明治结构；这种太阳能光伏组件为了保证其本身强度和户外安全，通常会使用一块厚度相对较厚(约3.2mm)的钢化玻璃作为前板，而钢化玻璃相对较重，这样就使得光伏组件重量剧增，限制了其在屋顶分布式和其他民用场景下的使用，并且为了保护电池片及便于安装，常使用金属铝框为框架并起支撑作用和固定。随着分布式发电逐渐兴起，常规组件因其承重原因而在部分分布式项目中无法使用，如部分彩钢瓦屋顶项目等。因此，为了光伏组件的进一步推广应用，降低光伏组件重量势在必行。

光伏组件为了实现轻量化，现有技术中常采用纤维增强复合材料作为背板、边框或其他封装材料的原料。现有技术的纤维增强复合材料一般采用热塑性材料作为基材，比如聚丙烯PP、聚酰胺PA等。如果用PP作为基材的话，耐温较差，成品的使用温度不能超过120℃；如果用PA作为基材的话，虽然耐温性好，但是材料价格昂贵。

CN110391312A公开了一种具有高效散热效果的轻质光伏背板，包括接触连接的内部背板层和设有若干格栅单元的外部格栅复合板层，内部背板层作为光伏组件的背面封装，且外部格栅复合板层用于取代金属边框作为光伏组件的衬板结构，同时用于光伏组件的背面散热；本发明还涉及了该具有高效散热效果的轻质光伏背板应用的光伏组件；本发明同时具有轻质、安全可靠、无边框设计不容易积灰且不用接地、其版型可灵活多变的优点，避免传统双玻组件的高爆裂问题，而且本发明完全符合光伏标准需求，可以实现真正规模推广应用。该发明中的增强型热塑性复合材料选自连续纤维增强PP复合材料、连续纤维增强PA复合材料、连续纤维增强PE复合材料和连续纤维增强PC复合材料中的至少一种，同样会存在耐高温性差或成本高的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种交联型纤维增强复合材料及其制备方法和应用，制得的交联型纤维增强复合材料，成本低，具有良好的耐高温性能和力学性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种交联型连续纤维束增强复合材料，包括基材树脂和纤维束增强材料，所述基材树脂与所述纤维束增强材料的重量比为1:9-9:1；所述交联型纤维束增强复合材料为单层结构或多层结构，当为多层结构时，相邻两层纤维束增强材料的纤维束之间的夹角为0-90°；

按重量份计，所述基材树脂包含如下组分：

本发明的纤维增强复合材料，采用交联型的基材代替热塑性基材，制作成本低，制得的材料具有良好的耐高温性能和力学性能。

具体的，所述基材树脂与所述纤维束增强材料的重量比为1:9-9:1，例如为1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1等。