專利名稱：一種太陽能邊框用玻璃鋼型材及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能光伏組件邊框用型材，特別涉及一種太陽能光伏組件邊框用型材及制備方法。
背景技術(shù)：
太陽能光伏組件是指具有封裝及內(nèi)部聯(lián)結(jié)的，能單獨提供直流電輸出的，最小不可分割的光伏電池組合裝置。它通常由鋼化玻璃、EVA層、太陽能電池片、TPT背板及鋁合金邊框組成。其中鋁合金邊框主要起到固定、密封太陽能電池組件、延長使用壽命，便于安裝運輸?shù)淖饔谩，F(xiàn)有的太陽能光伏組件使用的鋁合金型材主要為型號6000系列的Al-Mg-Si合金，一般表面含有經(jīng)微弧氧化處理形成的15μπι氧化膜。毫無疑問，該材料具有抗氧化性能強、強度較高、抗拉性能好以及使用壽命長等優(yōu)點。但此材料存在著很多缺點，比如:(I)密度大，對應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì) 量重；(2)價格高；(3)消耗寶貴的有色金屬資源，不利于人類社會的可持續(xù)發(fā)展；(4)耗能大；(5)鋁合金導(dǎo)電性能好，采用鋁合金制作的太陽能邊框存在易受雷擊的安全性問題。(6)酸性條件下腐蝕性能不好。因此發(fā)明一種具有質(zhì)輕高強、耐腐蝕性好的低成本新材料取代鋁合金型材具有重要的意義。玻璃鋼就是符合這個性能的理想材料。玻璃鋼(FRP, Fiber Reinforced Plastics)即玻璃纖維增強樹脂基復(fù)合材料。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、砂等)作為增強材料，以合成樹脂作為基體的復(fù)合材料。與鋁合金型材相比，它有如下特點:(I)質(zhì)輕。玻璃鋼密度為1.7-2.0g/cm3，鋁合金的密度一般為2.7g/cm3，即它的密度約為鋁合金密度的2/3。(2)力學(xué)性能好。它的拉伸強度為350-700MPa，而太陽能邊框中的鋁合金型材6063 (T5狀態(tài)下)的抗拉強度為186MPa。價格低。(4)耐腐蝕性能好。對水、酸堿鹽等都具有很好的抵抗能力。可見，采用玻璃鋼代替鋁合金作為太陽能邊框材料具有很有優(yōu)勢。然而，到目前為止，還未見到用玻璃鋼來做太陽能邊框。其原因主要與目前玻璃鋼性能特點還存在不足有關(guān)。具體地，玻璃鋼還存在如下問題:(1)彎曲模量偏低；(2)存在老化現(xiàn)象，耐候性能差；(3)裝飾性不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種質(zhì)輕高強、耐候性能優(yōu)異、彈性模量高的邊框用新型材一新型玻璃纖維增強樹脂基復(fù)合材料，從而可以降低太陽能組件的成本，減少有色金屬資源的消耗。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明提供一種太陽能邊框用玻璃鋼型材，所述太陽能邊框用玻璃鋼型材由質(zhì)量含量20 50%的玻璃鋼型材用樹脂和質(zhì)量含量50 80%玻璃纖維構(gòu)成，且所述太陽能邊
框用玻璃鋼型材表面涂覆氟碳樹脂，所述玻璃鋼型材用樹脂由如下質(zhì)量配比的原料組成；不飽和聚脂樹脂100份
固化劑0.5 5份 脫模劑 I 2份
阻燃劑0.5 20份
分散劑0.1 5份
低收縮添加劑0.5-5份
無機填料5 50份所述不飽和聚脂樹脂為鄰苯二甲酸型不飽和聚脂樹脂或間苯二甲酸型不飽和聚脂樹脂，鄰苯二甲酸型不飽和聚脂樹脂優(yōu)選成分為丙二醇、鄰苯二甲酸苯酐、順丁烯二酸酐，酸值17-25mgK0H/g，間苯二甲酸型不飽和聚脂樹脂優(yōu)選成分為丙二醇、間苯二甲酸苯酐、順丁烯二酸酐，酸值17-25mgK0H/g，更優(yōu)選鄰苯型不飽和聚酯HR_192(酸值為20mgK0H/g)°所述固化劑為過氧化苯甲酰、過氧化甲乙酮或過氧化苯甲酸叔丁酯中的一種或兩種及兩種以上任意比例的混合；所述脫模劑為硬脂酸鋅、磷酸酯或三乙醇胺油中的一種，優(yōu)選硬脂酸鋅； 所述分散劑為硅烷偶聯(lián)劑；所述低收縮添加劑為聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯中的一種；所述阻燃劑為氫氧化鎂；所述無機填料為稀土氧化物和TiO2 (優(yōu)選粒徑20 150nm)與下列物質(zhì)中的一種或兩種及兩種以上任意比例的混合:CaC03 (優(yōu)選粒徑20 150nm)、SiO2 (優(yōu)選粒徑20 150nm)或Al (OH) 3 (優(yōu)選粒徑I 100 μ m)，所述稀土氧化物為La2O3、CeO2、Nd2O3或Pr2O3中的一種或兩種及兩種以上任意比例的混合。進(jìn)一步，本發(fā)明所述玻璃鋼型材用樹脂由如下質(zhì)量配比的原料組成:
不飽和聚脂樹脂100份
固化劑I 3份
脫模劑I 2份
阻燃劑3 18份
分散劑0.1 3份
低收縮添加劑I 4份
無機填料10 50份。所述玻璃纖維為連續(xù)無堿玻璃纖維，直徑I 30 μ m，生產(chǎn)中以無捻粗砂、氈片或織物形式加入。本發(fā)明所述玻璃鋼型材表面涂覆有氟碳樹脂，涂覆量通常為125g/m2，所述氟碳樹脂為氟烯烴與烷基乙烯基醚或烷基乙烯基酯形成的共聚物，所述共聚物的含氟量為20 50wt%o進(jìn)一步，本發(fā)明在太陽能邊框用玻璃鋼型材涂上涂層時，可以在氟碳樹脂中添加固體顏料，獲得各種色彩的邊框型材，即所述氟碳樹脂中還添加有無機顏料，所述無機顏料質(zhì)量用量為氟碳樹脂質(zhì)量的10 30%，所述顏料優(yōu)選為鈦白粉(白色)、鈷藍(lán)(藍(lán)色)、鋁粉(銀灰色)或鐵紅(紅色)。進(jìn)一步,所述娃燒偶聯(lián)劑為乙稀基二氣娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)-乙基二乙氧基娃燒、y -(甲基丙稀酸氧基)丙基二甲氧基娃燒、Y-服基丙基二乙氧基硅烷或順丁烯二酰亞氨基丙基三乙氧基硅烷中的一種或兩種以上任意比例的混合。進(jìn)一步，所述無機填料優(yōu)選為下列之一:(I) CaC03、TiO2, Al (OH)3和La2O3以質(zhì)量比 16:3:18:0.2 的混合；(2)CaC03>Ti02,Al(0H)3iP La2O3 以質(zhì)量比 25:3:18:1 的混合；(3)CaCO3> Ti02、SiO2 和 CeO2 以質(zhì)量比 15:3:3:0.5 的混合；(4) CaCO3> TiO2 和 CeO2 以質(zhì)量比12:2:0.7的混合。 更進(jìn)一步，本發(fā)明所述太陽能邊框用玻璃鋼型材由質(zhì)量含量40%的玻璃鋼型材用樹脂和質(zhì)量含量60%無堿玻璃纖維(直徑3 20 μ m)構(gòu)成，且所述太陽能邊框用玻璃鋼型材表面涂覆氟碳樹脂，所述氟碳樹脂為聚四氟乙烯-乙烯基醚共聚物，氟含量35-40%，所述氟碳樹脂中添加有質(zhì)量含量24% (即鈦白粉質(zhì)量占氟碳樹脂質(zhì)量24%)的鈦白粉，所述玻璃鋼型材用樹脂優(yōu)選由如下質(zhì)量配比的原料組成:
鄰苯型不飽和聚酯樹脂HR-192100份
固化劑2份
氫氧化鎂5份
硬脂酸鋅I份
T-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷1.5份
聚醋酸乙烯酯3份
無機填料37.2份所述不飽和聚酯樹脂為鄰苯型樹脂HR-192 (酸值為20mgK0H/g)，所述固化劑為過氧化苯甲酰與過氧化甲乙酮以質(zhì)量比1:1的混合；所述低收縮添加劑為聚醋酸乙烯酯(分子量為I萬 22萬)，所述無機填料為CaCO3與Ti02、Al (OH) 3和La2O3以質(zhì)量比16:3:18:0.2的混合。更進(jìn)一步，本發(fā)明所述太陽能邊框用玻璃鋼型材由質(zhì)量含量20%的玻璃鋼型材用樹脂和質(zhì)量含量80%玻璃纖維構(gòu)成，且所述太陽能邊框用玻璃鋼型材表面涂覆氟碳樹脂，所述氟碳樹脂中添加有質(zhì)量含量25% (即鈷藍(lán)質(zhì)量為氟碳樹脂質(zhì)量的25%)的鈷藍(lán)，所述玻璃鋼型材用樹脂優(yōu)選由如下質(zhì)量配比的原料組成:
鄰苯型不飽和聚酯樹脂HR-192100份
固化劑2份
氫氧化鎂5份
硬脂酸鋅I份
β- (3,4-環(huán)氧環(huán)己基)-乙基三乙氧基硅烷2份
聚甲基丙烯酸甲酯3份
無機填料47份所述固化劑為過氧化苯甲酰與過氧化甲乙酮以質(zhì)量比1:1的混合；所述低收縮添加劑為聚甲基丙烯酸甲酯，分子量為200萬，所述無機填料為CaC03、TiO2, Al (OH)3和La2O3以質(zhì)量比25:3:18:1的混合，所述氟碳樹脂為聚三氟氯乙烯-烷乙烯基醚共聚物，氟含量為25 30%ο本發(fā)明還提供一種制 備所述太陽能邊框用玻璃鋼型材的方法，所述方法為:按配方量將不飽和聚酯樹脂、固化劑、阻燃劑、分散劑、脫模劑、低收縮添加劑和無機填料經(jīng)機械或磁力攪拌，然后超聲振動混合均勻后制成膠液，將膠液置于模具的浸膠槽內(nèi)，排布配方量的玻璃纖維，設(shè)置拉擠成型機溫度為80 130°C，拔出型材，表面噴涂氟碳樹脂或含顏料的氟碳樹脂，即獲得所述太陽能邊框用玻璃鋼型材；所述含顏料的氟碳樹脂中顏料質(zhì)量為氟碳樹脂質(zhì)量的10 30% (優(yōu)選24 25%)。本發(fā)明所述TiO2優(yōu)選粒徑20 150nm，所述CaCO3優(yōu)選粒徑20 150nm，SiO2優(yōu)選粒徑20 150nm, Al (OH) 3優(yōu)選粒徑I 100 μ m, Al (OH) 3優(yōu)選粒徑3 20 μ m，La2O3優(yōu)選粒徑3 20 μ m、CeO2優(yōu)選粒徑3 20 μ m。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:采用本發(fā)明所述的太陽能邊框用玻璃鋼型材，與現(xiàn)有的鋁合金型材相比，具有質(zhì)量輕、強度高、成本低、使用過程中不易受雷擊、耐腐蝕性好的特點；具體地，本發(fā)明所述的型材密度為1.7-2.0g/cm3，拉伸強度為350-620MPa，而太陽能用鋁合金型材的密度為2.7g/cm3，拉伸強度在200MPa左右；本型材所用主要原材料不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維成本都遠(yuǎn)低于鋁合金型材，在批量生產(chǎn)條件下其成本低于鋁合金型材。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:實施例1:將鄰苯型不飽和聚酯樹脂HR-192 (酸值20mgK0H/g，常州華潤復(fù)合材料有限公司)100份，過氧化苯甲酰(BPO，廣州緣創(chuàng)化工有限公司，含量彡99%)I份，過氧化甲乙酮(MEKP，阿克蘇諾貝爾，含量> 99%) I份，氫氧化鎂(上海齊治化工有限公司，含量> 99%)5份，硬脂酸鋅(南通慧智有限公司，含量99.5%)1份，硅烷偶聯(lián)劑Y-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(廣州譜凡化工有限公司，A-174，有效物質(zhì)含量98%) 1.5份，聚醋酸乙烯酯(分子量I萬 22萬，濟(jì)南樂奇化工有限公司，含量彡99%) 3份，納米CaCO3 (江西九峰納米鈣有限公司，平均粒徑30nm) 16份，納米TiO2 (上海江滬鈦白化工制品有限公司，平均粒徑60nm)3份，Al(OH)3 (中國鋁液中洲分公司，平均粒徑5 μ m) 18份，La2O3 (贛州稀土廠，平均粒徑
4.6 μ m) 0.2份混合，即為玻璃鋼型材用樹脂，經(jīng)機械攪后在40KHz下超聲混合均勻配成膠液，將膠液放于拉擠成型機LG-1的浸膠槽中。然后，將模具放到工作區(qū)，排布占玻璃鋼型材用樹脂與玻璃纖維總質(zhì)量60wt%的無堿玻璃纖維(直徑11 μ m,泰山玻璃纖維有限公司，T911)，設(shè)置模具預(yù)熱區(qū)溫度為85°C，凝膠區(qū)溫度120°C，固化區(qū)溫度128°C，以拉擠成型機拔出型材，裁切。將聚四氟乙烯-乙烯基醚共聚物(氟含量35-40%，衢州瑞孚化工有限公司，RF600)和鈦白粉(杜邦，902，平均粒徑0.4μ m)混合均勻后(鈦白粉質(zhì)量占聚四氟乙烯_乙烯基醚共聚物質(zhì)量的24%)，采用噴槍以手工噴涂方法噴涂到型材表面，獲得白色太陽能邊框用玻璃鋼型材。對制備的型材，根據(jù)阿基米德浮力法原理，以臺灣Matsuhaku公司的GP-120C型密度計進(jìn)行密度測量，測試結(jié)果該型材密度為1.8g/cm3。根據(jù)GB/T1040.4-2006、GB/T9341-2000分別對材料進(jìn)行拉伸、彎曲性能測試，測試結(jié)果為:抗拉強度520MPa，彈性模量33GPa，抗彎強度500MPa。根據(jù)GB/T1865-1997對材料的耐老化性能進(jìn)行檢測，結(jié)果為:經(jīng)人工加速老化6000h，表面無粉化，變色I(xiàn)級。

實施例2:將鄰苯型不飽和聚酯樹脂HR-192 (酸值20mgK0H/g，常州華潤復(fù)合材料有限公司)100份，過氧化苯甲酰(ΒΡ0，廣州緣創(chuàng)化工有限公司，含量彡99%)I份，過氧化甲乙酮(MEKP，阿克蘇諾貝爾，含量> 99%) I份，氫氧化鎂(上海齊治化工有限公司，含量> 99%)5份，硬脂酸鋅(南通慧智有限公司，含量99.5%) I份，β - (3，4-環(huán)氧基環(huán)己基)-乙基三乙氧基硅烷(杭州杰西卡化工有限公司，ΚΗ-770，含量95%)2份，聚甲基丙烯酸甲酯粉(分子量200萬，日本住友化學(xué)，含量> 99%)3份，納米CaCO3(江西九峰納米鈣有限公司，平均粒徑30nm)25份，Al (OH) 3 (中國鋁液中洲分公司，平均粒徑5 μ m)18份，納米Ti02 (上海江滬鈦白化工制品有限公司，平均粒徑60nm) 3份，La2O3 (贛州稀土廠，平均粒徑4.6 μ m) I份混合，即為玻璃鋼型材用樹脂，經(jīng)機械攪后在40KHz下超聲混合均勻配成膠液，將膠液放于拉擠成型機LG-1的浸膠槽中。然后，將模具放到工作區(qū)，排布無堿玻璃纖維(直徑Ilym，泰山玻璃纖維有限公司，Τ911)(無堿玻璃纖維用量占玻璃鋼型材用樹脂與無堿玻璃纖維總質(zhì)量的80%)，設(shè)置模具預(yù)熱區(qū)溫度90°C，凝膠區(qū)溫度115°C，固化區(qū)溫度128°C，以拉擠成型機拔出型材，裁切。將聚三氟氯乙烯-烷乙烯基醚共聚物(氟含量25-30%，衢州瑞孚化工有限公司，RF700)和鈷藍(lán)顏料粉(科勒顏料，CPB-9117)混合均勻后(顏料質(zhì)量占聚四氟乙烯-乙烯基醚共聚物質(zhì)量的25%)，采用噴槍以手工噴涂方法噴涂到型材表面，獲得藍(lán)色太陽能邊框用玻璃鋼型材。對制備的型材，根據(jù)阿基米德浮力法原理，以臺灣Matsuhaku公司的GP-120C型密度計進(jìn)行密度測量，測試結(jié)果該型材密度為2.0g/cm3ο根據(jù)GB/T1040.4-2006,GB/T9341-2000分別對材料進(jìn)行拉伸、彎曲性能測試，測試結(jié)果為:抗拉強度600MPa，彈性模量48GPa，抗彎強度610MPa。根據(jù)GB/T1865-1997對材料的耐老化性能進(jìn)行檢測，結(jié)果為:經(jīng)人工加速老化6000h，表面無粉化，變色I(xiàn)級。
實施例3:將鄰苯型不飽和聚酯樹脂HR-192 (酸值20mgK0H/g，常州華潤復(fù)合材料有限公司)100份，過氧化苯甲酰(ΒΡ0，廣州緣創(chuàng)化工有限公司，含量彡99%)I份，過氧化甲乙酮(MEKP，阿克蘇諾貝爾，含量> 99%)1份，氫氧化鎂(上海齊治化工有限公司，含量> 99%)15份，硬脂酸鋅(南通慧智有限公司，含量99.5%) I份，γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(廣州譜凡化工有限公司，Α-174,有效物質(zhì)含量98%) 1.5份，聚醋酸乙烯酯(分子量I萬 22萬，濟(jì)南樂奇化工有限公司，含量彡99%)3份，納米CaCO3 (江西九峰納米鈣有限公司，平均粒徑30nm) 15份，納米TiO2 (上海江滬鈦白化工制品有限公司，平均粒徑60nm) 3份，納米SiO2 (深圳晶材化工有限公司，Jc-sp30，平均粒徑30nm) 3份，CeO2 (贛州稀土廠，平均粒徑5 μ m)0.5份混合，即玻璃鋼型材用樹脂，經(jīng)機械攪后在40KHz下超聲混合均勻配成膠液，將膠液放于拉擠成型機LG-1的浸膠槽中。然后，將模具放到工作區(qū)，以排布無堿玻璃纖維(直徑11 μ m，泰山玻璃纖維有限公司，T911)(無堿玻璃纖維用量占玻璃鋼型材用樹脂與無堿玻璃纖維總質(zhì)量的60%)，設(shè)置模具預(yù)熱區(qū)溫度為85°C，凝膠區(qū)溫度120°C，固化區(qū)溫度128°C，以拉擠成型機拔出型材，裁切。將聚四氟乙烯-乙烯基醚共聚物(氟含量35-40%，衢州瑞孚化工有限公司，RF600)和鋁粉(上海關(guān)金粉體材料有限公司，平均粒徑I μ m)混合均勻后(鋁粉質(zhì)量占聚四氟乙烯-乙烯基醚共聚物質(zhì)量的24%)，采用噴槍以手工噴涂方法噴涂到型材表面，獲得銀灰色太陽能邊框用玻璃鋼型材。對制備的型材，根據(jù)阿基米德浮力法原理，以臺灣Matsuhaku公司的GP-120C型密度計進(jìn)行密度測量，測試結(jié)果該型材密度為1.8g/cm3。根據(jù)GB/T1040.4-2006、GB/T9341-2000分別對材料進(jìn)行拉伸、彎曲性能測試，測試結(jié)果為:抗拉強度550MPa，彈性模量33GPa，抗彎強度540MPa。根據(jù)GB/T1865-1997對材料的耐老化性能進(jìn)行檢測，結(jié)果為:經(jīng)人工加速老化6000h，表面無粉化，變色I(xiàn)級。實施例4:將鄰苯型不飽和聚酯樹脂HR-192 (酸值20mgK0H/g，常州華潤復(fù)合材料有限公司)100份，過氧化苯甲酰(ΒΡ0，廣州緣創(chuàng)化工有限公司，含量彡99%)I份，過氧化甲乙酮(MEKP，阿克蘇諾貝爾，含量> 99%) I份，氫氧化鎂(上海齊治化工有限公司，含量> 99%) 15份，硬脂酸鋅(南通慧智有限公司，含量99.5%) I份，Y-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(廣州譜凡化工有限公司，A-174，有效物質(zhì)含量98%) 1.5份，聚醋酸乙烯酯(分子量I萬 22萬，濟(jì)南樂奇化工有限公司，含量彡99%) 3份，納米CaCO3 (江西九峰納米鈣有限公司，平均粒徑30nm) 12份，納米TiO2 (上海江滬鈦白化工制品有限公司，平均粒徑60nm) 2份，CeO2 (贛州稀土廠，平均粒徑5 μ m) 0.7份混合，即玻璃鋼型材用樹脂，經(jīng)機械攪后在40KHz下超聲混合均勻配成膠液，將膠液放于拉擠成型機LG-1的浸膠槽中。然后，將模具放到工作區(qū)，排布無堿玻璃纖維(直徑11 μ m，泰山玻璃纖維有限公司，T911)(無堿玻璃纖維用量占玻璃鋼型材用樹脂與無堿玻璃纖維總質(zhì)量的70%)，設(shè)置模具預(yù)熱區(qū)溫度為85°C，凝膠區(qū)溫度120°C，固化區(qū)溫度128°C，以拉擠成型機拔出 型材，裁切。將聚四氟乙烯-乙烯基醚共聚物(氟含量35-40%，衢州瑞孚化工有限公司，RF600)和鈦白粉(杜邦，902，平均粒徑0.4μ m)混合均勻后(顏料質(zhì)量占聚四氟乙烯-乙烯基醚共聚物質(zhì)量的24%)，采用噴槍以手工噴涂方法噴涂到型材表面，獲得白色太陽能邊框用玻璃鋼型材。對制備的型材，根據(jù)阿基米德浮力法原理，以臺灣Matsuhaku公司的GP-120C型密度計進(jìn)行密度測量，測試結(jié)果該型材密度為1.8g/cm3。根據(jù)GB/T1040.4-2006,GB/T9341-2000分別對材料進(jìn)行拉伸、彎曲性能測試，測試結(jié)果為:抗拉強度530MPa，彈性模量40GPa，抗彎強度560MPa。根據(jù)GB/T1865-1997對材料的耐老化性能進(jìn)行檢測，結(jié)果為:經(jīng)人工加速老化6000h，表面無粉化，變色I(xiàn)級。實施例5:將鄰苯型不飽和聚酯樹脂HR-192 (酸值20mgK0H/g，常州華潤復(fù)合材料有限公司)100份，過氧化苯甲酰(ΒΡ0，廣州緣創(chuàng)化工有限公司，含量彡99%)I份，過氧化甲乙酮(MEKP，阿克蘇諾貝爾，含量> 99%) I份，氫氧化鎂(上海齊治化工有限公司，含量> 99%)5份，硬脂酸鋅(南通慧智有限公司，含量99.5%)1份，Y -(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(廣州譜凡化工有限公司，A-174，有效物質(zhì)含量98%) 1.5份，聚醋酸乙烯酯(分子量I萬 22萬，濟(jì)南樂奇化工有限公司，含量> 99%) 3份，納米CaCO3 (江西九峰納米鈣有限公司，平均粒徑30nm) 16份，納米TiO2 (上海江滬鈦白化工制品有限公司，平均粒徑60nm) 3份，Al (OH) 3(中國鋁液中洲分公司，平均粒 徑5 μ m) 18份，La2O3 (贛州稀土廠，平均粒徑4.6 μ m) 0.2份混合，即為玻璃鋼型材用樹脂，經(jīng)機械攪后在40KHz下超聲混合均勻配成膠液，將膠液放于拉擠成型機LG-1的浸膠槽中。然后，將模具放到工作區(qū)，排布占玻璃鋼型材用樹脂與玻璃纖維總質(zhì)量50wt%的無堿玻璃纖維(直徑11 μ m，泰山玻璃纖維有限公司，T911)，設(shè)置模具預(yù)熱區(qū)溫度為85°C，凝膠區(qū)溫度120°C，固化區(qū)溫度128°C，以拉擠成型機拔出型材，裁切。將聚四氟乙烯-乙烯基醚共聚物(氟含量35-40%，衢州瑞孚化工有限公司，RF600)和鈦白粉(杜邦，902，平均粒徑0.4 μ m)混合均勻后(鈦白粉質(zhì)量占聚四氟乙烯-乙烯基醚共聚物質(zhì)量的24%)，采用噴槍以手工噴涂方法噴涂到型材表面，獲得白色太陽能邊框用玻璃鋼型材。對制備的型材，根據(jù)阿基米德浮力法原理，以臺灣Matsuhaku公司的GP-120C型密度計進(jìn)行密度測量，測試結(jié)果該型材密度為1.7g/cm3。根據(jù)GB/T1040.4-2006、GB/T9341-2000分別對材料進(jìn)行拉伸、彎曲性能測試，測試結(jié)果為:抗拉強度360MPa，彈性模量26GPa，抗彎強度380MPa。根據(jù)GB/T1865-1997對材料的耐老化性能進(jìn)行檢測，結(jié)果為:經(jīng)人工加速老化6000h，表面無粉化，變色I(xiàn)級。
權(quán)利要求
1.一種太陽能邊框用玻璃鋼型材，其特征在于:所述太陽能邊框用玻璃鋼型材由質(zhì)量含量20 50%的玻璃鋼型材用樹脂和質(zhì)量含量50 80%玻璃纖維構(gòu)成，且所述太陽能邊框用玻璃鋼型材表面涂覆氟碳樹脂，所述玻璃鋼型材用樹脂由如下質(zhì)量配比的原料組成:不飽和聚脂樹脂100份固化劑0.5-5份脫模劑 I 2份阻燃劑0.5 20份分散劑0.1 5份低收縮添加劑0.5-5份無機填料5-50份 所述不飽和聚脂樹脂為鄰苯二甲酸型不飽和聚脂樹脂或間苯二甲酸型不飽和聚脂樹脂； 所述固化劑為過氧化苯甲酰、過氧化甲乙酮或過氧化苯甲酸叔丁酯中的一種或兩種及兩種以上任意比例的混合； 所述脫模劑為硬脂酸鋅、磷酸酯或三乙醇胺油中的一種； 所述分散劑為硅烷偶聯(lián)劑； 所述低收縮添加劑為聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯中的一種； 所述阻燃劑為氫氧化鎂； 所述無機填料為稀土氧化物、TiO2與下列物質(zhì)中的一種或兩種及兩種以上任意比例的混合:CaC03、Si02或Al (OH)3,所述稀土氧化物為La2O3、CeO2、Nd2O3或Pr2O3中的一種或兩種及兩種以上任意比例的混合。
2.如權(quán)利要求1所述太陽能邊框用玻璃鋼型材，其特征在于所述玻璃鋼型材用樹脂由如下質(zhì)量配比的原料組成:不飽和聚脂樹脂100份 固化劑I 3份脫模劑I 2份阻燃劑3 18份分散劑0.1 3份低收縮添加劑I 4份無機填料10-50份ο
3.如權(quán)利要求1所述太陽能邊框用玻璃鋼型材，其特征在于所述玻璃纖維為無堿玻璃纖維，直徑I 30 μ m。
4.如權(quán)利要求1所述太陽能邊框用玻璃鋼型材，其特征在于所述氟碳樹脂為氟烯烴與烷基乙烯基醚或烷基乙烯基酯形成的共聚物，所述共聚物的氟含量為20 50%。
5.如權(quán)利要求1所述太陽能邊框用玻璃鋼型材，其特征在于所述氟碳樹脂中還添加有無機顏料，所述無機顏料質(zhì)量用量為氟碳樹脂質(zhì)量的10 30%。
6.如權(quán)利要求1所述太陽能邊框用玻璃鋼型材，其特征在于所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、β- (3，4-環(huán)氧基環(huán)己基)-乙基三甲氧基硅烷、Y-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、Y -脲基丙基三乙氧基硅烷或順丁烯二酰亞氨基丙基三乙氧基娃燒中的一種或兩種以上任意比例的混合。
7.如權(quán)利要求1所述太陽能邊框用玻璃鋼型材，其特征在于所述無機填料為下列之一:(l)CaC03、Ti02、Al (OH)3和 La2O3 以質(zhì)量比 16:3:18:0.2 的混合;(2)CaC03、Ti02、Al (OH)3和 La2O3 以質(zhì)量比 25:3:18:1 的混合;(3)CaC03、Ti02、Si02 和 CeO2 以質(zhì)量比 15:3:3:0.5 的混合；(4) CaCO3> TiO2和CeO2以質(zhì)量比12:2:0.7的混合。
8.如權(quán)利要求1所述太陽能邊框用玻璃鋼型材，其特征在于所述太陽能邊框用玻璃鋼型材由質(zhì)量含量40%的玻璃鋼型材用樹脂和質(zhì)量含量60%玻璃纖維構(gòu)成，且所述太陽能邊框用玻璃鋼型材表面涂覆氟碳樹脂，所述氟碳樹脂中含質(zhì)量含量24%的鈦白粉，所述玻璃鋼型材用樹脂由如下質(zhì)量配比的原料組成: 鄰苯型不飽和聚酯樹脂HR-192100份固化劑2份氫氧化鎂5份硬脂酸鋅I份 Y -(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷1.5份聚醋酸乙烯酯3份無機填料37.2份 所述玻璃纖維為無堿玻璃纖維，所述固化劑為過氧化苯甲酰與過氧化甲乙酮以質(zhì)量比I:1的混合；所述無機填料為CaCO3與Ti02、Al (OH)3和La2O3以質(zhì)量比16:3:18:0.2的混合；所述氟碳樹脂為聚四氟乙烯-乙烯基醚共聚物，氟含量35 40%。
9.如權(quán)利要求1所述太陽能邊框用玻璃鋼型材，其特征在于所述太陽能邊框用玻璃鋼型材由質(zhì)量含量20%的玻璃鋼型材用樹脂和質(zhì)量含量80%玻璃纖維構(gòu)成，且所述太陽能邊框用玻璃鋼型材表面涂覆氟碳樹脂，所述氟碳樹脂中添加有質(zhì)量含量25%的鈷藍(lán)，所述玻璃鋼型材用樹脂由如下質(zhì)量配比的原料組成:鄰苯型不飽和聚酯樹脂HR-192100份固化劑2份氫氧化鎂5份硬脂酸鋅I份 β- (3,4-環(huán)氧基環(huán)己基)-乙基三甲氧基硅烷2份聚甲基丙烯酸甲酯3份無機填料47份 所述玻璃纖維為 無堿玻璃纖維，所述固化劑為過氧化苯甲酰與過氧化甲乙酮以質(zhì)量比I:1的混合；所述無機填料為CaCO3與Ti02、Al (OH)3和La2O3以質(zhì)量比25:3:18:1的混合，所述氟碳樹脂為聚三氟氯乙烯-烷乙烯基醚共聚物，氟含量為25 30%。
10.一種制備權(quán)利要求1或5所述太陽能邊框用玻璃鋼型材的方法，其特征在于:按配方量將不飽和聚酯樹脂、固化劑、阻燃劑、分散劑、脫模劑、低收縮添加劑和無機填料經(jīng)機械或磁力攪拌，然后超聲振動混合均勻后制成膠液，將膠液置于模具的浸膠槽內(nèi)，排布配方量的玻璃纖維，設(shè)置拉擠成型機的溫度為80 130°C，拔出型材，表面噴涂氟碳樹脂或含顏料的氟碳樹脂，即獲得所述太陽能邊框用玻璃鋼型材；所述含顏料的氟碳樹脂中顏料質(zhì)量為氟碳樹脂質(zhì)量的10 30%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能邊框用玻璃鋼型材及制備方法，所述太陽能邊框用玻璃鋼型材由質(zhì)量含量20～50%的玻璃鋼型材用樹脂和質(zhì)量含量50～80%玻璃纖維構(gòu)成，且所述太陽能邊框用玻璃鋼型材表面涂覆氟碳樹脂，所述玻璃鋼型材用樹脂由如下質(zhì)量配比的原料組成不飽和聚脂樹脂100份、固化劑0.5～5份、脫模劑1～2份、阻燃劑0.5～20份、分散劑0.1～5份、低收縮添加劑0.5～5份、無機填料5～50份；采用本發(fā)明所述的太陽能邊框用玻璃鋼型材，與現(xiàn)有的鋁合金型材相比，具有質(zhì)量輕、強度高、成本低、使用過程中不易受雷擊、耐腐蝕性好的特點。
文檔編號C08K3/36GK103214807SQ20131016610
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月7日
發(fā)明者李曉, 蔣美仙, 胡錫云 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)