一种柔性复合材料及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种柔性复合材料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.传统光伏组件由tpt背板、eva胶膜、电池片、玻璃面板、边框等组成。传统光伏组件是刚性组件，不易变形，而且重量比较大，不适合于要求弯曲或重量要求轻便的地方。柔性太阳能板是世界太阳能产业的新兴技术产品，具体是由柔性复合材料替代传统光伏组件中的玻璃面板甚至tpt背板，对电池片起保护和支撑作用。柔性太阳能板灵活、易弯曲，在屋顶平均坡度《60
°
、弯曲板半径》13m时可以随屋面形状任意弯曲。而且柔性太阳能板重量轻，不会因为太阳能板的铺设给屋面造成过重负荷，屋面主结构也不会因太阳能板的铺设而发生大的变化。但是，现有技术中柔性复合材料的耐候性仍有待提高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种柔性复合材料及其制备方法和应用，本发明提供的柔性复合材料具有优异的耐候性。
4.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
5.本发明提供了一种柔性复合材料，包括纤维布以及复合在所述纤维布中的钛酸锶纳微材料；
6.所述钛酸锶纳微材料的制备原料包括基体材料与分散剂，所述分散剂的质量为基体材料质量的0.05～0.2％；按质量份数计，所述基体材料包括以下制备原料：粉末树脂50～90份；固化剂10～50份；抗氧化助剂0～20份；催化剂0.05～0.2份；表面调整剂0～10份；光稳定剂0～20份；钛酸锶纳米助剂0.05～5份，所述钛酸锶纳米助剂为十八面体钛酸锶、六面体钛酸锶和不规则体钛酸锶的混合物，所述十八面体钛酸锶、六面体钛酸锶和不规则体钛酸锶的质量比为3～4：4～6：1～2。
7.优选地，所述纤维布为玻璃纤维布。
8.优选地，所述纤维布的克重为100～400g/m2。
9.优选地，所述基体材料的粒度为30～150μm；所述分散剂的粒度为2～8μm。
10.优选地，所述柔性复合材料中钛酸锶纳微材料的含量为50～80wt％。
11.本发明提供了上述技术方案所述柔性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
12.采用熔融的钛酸锶纳微材料浸润纤维布，之后进行固化，得到柔性复合材料。
13.优选地，所述采用熔融的钛酸锶纳微材料浸润纤维布的方法，包括以下步骤：
14.将所述钛酸锶纳微材料铺设在所述纤维布的表面，经层压设备或辊压设备加热使所述钛酸锶纳微材料熔融并浸润所述纤维布。
15.优选地，所述采用熔融的钛酸锶纳微材料浸润纤维布的方法，包括以下步骤：
16.将所述钛酸锶纳微材料进行挤出得到树脂膜，将所述树脂膜叠层复合于所述纤维
布的表面，经层压设备或辊压设备加热使所述树脂膜熔融并浸润所述纤维布。
17.优选地，所述固化的温度为130～200℃，压力为1～20mpa，时间为10～90min。
18.本发明提供了上述技术方案所述柔性复合材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的柔性复合材料作为光伏组件封装材料的应用。
19.有益效果：本发明提供的柔性复合材料在纤维布中复合有钛酸锶纳微材料，所述钛酸锶纳微材料的基体材料中添加钛酸锶纳米助剂，且所述钛酸锶纳米助剂由特定形貌的钛酸锶按特定配比复配得到，能够使所述柔性复合材料具有优异的耐候性；此外本发明提供的柔性复合材料还具有轻质高强、透光率高以及阻水性能好的特点。
具体实施方式
20.本发明提供了一种柔性复合材料，包括纤维布以及复合在所述纤维布中的钛酸锶纳微材料；
21.所述钛酸锶纳微材料的制备原料包括基体材料与分散剂，所述分散剂的质量为基体材料质量的0.05～0.2％；按质量份数计，所述基体材料包括以下制备原料：粉末树脂50～90份；固化剂10～50份；抗氧化助剂0～20份；催化剂0.05～0.2份；表面调整剂0～10份；光稳定剂0～20份；钛酸锶纳米助剂0.05～5份，所述钛酸锶纳米助剂为十八面体钛酸锶、六面体钛酸锶和不规则体钛酸锶的混合物，所述十八面体钛酸锶、六面体钛酸锶和不规则体钛酸锶的质量比为3～4：4～6：1～2。
22.在本发明中，若无特殊说明，所用原料均为本领域技术人员熟知的市售商品或采用本领域技术人员熟知的方法制备得到。
23.本发明提供的柔性复合材料包括纤维布。在本发明中，所述纤维布优选为玻璃纤维布，所述玻璃纤维布优选为机织玻璃纤维布；所述纤维布的克重优选为100～400g/m2，具体可以为100g/m2、200g/m2、300g/m2或400g/m2。本发明所述柔性复合材料的厚度主要受纤维布克重影响，具体的，在本发明中，所述柔性复合材料的厚度优选为0.1～0.4mm，更优选为0.15～0.31mm，具体可以为0.15mm、0.22mm或0.31mm。
24.在本发明提供的柔性复合材料包括复合在所述纤维布中的钛酸锶纳微材料，所述钛酸锶纳微材料具体是浸润并与所述纤维布中纤维复合。在本发明中，所述柔性复合材料中钛酸锶纳微材料的含量优选为50～80wt％，更优选为51～78wt％，进一步优选为52～75wt％，更进一步优选为53～70wt％，再进一步优选为54～65wt％，还进一步优选为55～60wt％。
25.在本发明中，所述钛酸锶纳微材料的制备原料包括基体材料；按质量份数计，所述基体材料的制备原料包括粉末树脂50～90份，优选为55～80份，更优选为60～78份，进一步优选为65～75份，更进一步优选为70～72份。在本发明中，所述粉末树脂优选包括丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和聚酯树脂中的一种或多种，更优选为丙烯酸树脂。本发明优选采用丙烯酸树脂作为主体材料，优势是耐候性佳，成膜强度高且具有优异的耐冲击性和优异的柔韧性。在本发明中，所述丙烯酸树脂优选为环氧型丙烯酸树脂，更优选为专利cn 115651473a中所述环氧型丙烯酸粉末涂料树脂；具体的，所述环氧型丙烯酸粉末涂料树脂的原料包括硬单体20～70份、软单体10～60份、交联单体10～50份和引发剂0.5～8份；所述交联单体包括含环氧基单体和/或含羟基单体；所述硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙
烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、双环戊二烯丙烯酸酯、双环戊二烯乙氧基丙烯酸酯、苯乙烯、甲基苯乙烯或丙烯腈中的至少一种；所述软单体包括丙烯酸烷基酯类化合物；所述含环氧基单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟丁基缩水甘油醚或叔碳酸缩水甘油醚中的至少一种；所述含羟基单体包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯或n-羟甲基丙烯酰胺中的至少一种；所述交联单体中含环氧基单体与含羟基单体的质量比为(2～15)：1；所述环氧型丙烯酸粉末涂料树脂采用如下方法进行制备，所述方法包括：将硬单体、软单体、交联单体、配方量40～50％的引发剂以及任选的分子量调节剂的混合物滴加至溶剂中，第一次反应后，滴加剩余引发剂，继续反应，得到所述环氧型丙烯酸粉末涂料树脂；所述第一次反应的温度为80～110℃，时间为2～4h，所述继续反应的时间为2～4.5h。
26.以所述粉末树脂的质量份数为基准，本发明中所述基体材料的制备原料包括固化剂10～50份，优选为15～30份，更优选为18～25份，进一步优选为20～21份。在本发明中，所述固化剂优选包括十二碳二酸(ddda)、异氰尿酸三缩水甘油酯(tgic)和异氰酸酯中的一种或多种，更优选为ddda、tgic或异氰酸酯。本发明优选采用上述种类的固化剂，在保证成膜基础物理性能的同时有利于提高成膜效率。
27.以所述粉末树脂的质量份数为基准，本发明中所述基体材料的制备原料包括抗氧化助剂0～20份，优选为0.3～10份，更优选为0.5～5份，进一步优选为1～2份。在本发明中，所述抗氧化助剂优选包括β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076)、苯并呋喃酮衍生物和硫代酯类物质中的一种或多种，更优选为抗氧剂1076。本发明优选采用上述种类的抗氧化助剂，有利于提高耐候性。
28.以所述粉末树脂的质量份数为基准，本发明中所述基体材料的制备原料包括催化剂0.05～0.2份，优选为0.06～0.15份，更优选为0.07～0.1份，进一步优选为0.075～0.085份。在本发明中，所述催化剂优选包括四丁基溴化铵、二丁基二月桂酸锡或2-丙基咪唑，更优选为四丁基溴化铵。本发明优选采用上述种类的催化剂，有利于提高成膜效率。
29.以所述粉末树脂的质量份数为基准，本发明中所述基体材料的制备原料包括表面调整剂0～10份，优选为0.3～5份，更优选为0.5～2份，进一步优选为0.8～1份。在本发明中，所述表面调整剂优选包括安息香。本发明优选采用上述种类的表面调整剂，有利于提高成膜后表面平整度和透光率。
30.以所述粉末树脂的质量份数为基准，本发明中所述基体材料的制备原料包括光稳定剂0～20份，优选为0.5～15份，更优选为0.8～10份，进一步优选为1.2～7份，更进一步优选为1.66～3份。在本发明中，所述光稳定剂优选包括三嗪类光稳定剂或受阻胺类光稳定剂，更优选为三嗪类光稳定剂；所述三嗪类光稳定剂优选为2-[2-羟基-4-[3-(2-乙基己氧基)-2-羟基丙氧基]苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪(光稳定剂uv-405)；所述受阻胺类光稳定剂优选为高分子量三嗪-哌啶缩合物(光稳定剂119)、tinuvin 622和tinuvin770中的一种或多种。本发明优选采用上述种类的光稳定剂，有利于提高耐候性能。
[0031]
以所述粉末树脂的质量份数为基准，本发明中所述基体材料的制备原料包括钛酸锶纳米助剂0.05～5份，优选为0.1～4.8份，更优选为0.5～4.5份，进一步优选为1～4份，更进一步优选为1.5～3.5份，再进一步优选为2～3.45份。在本发明中，所述钛酸锶纳米助剂为十八面体钛酸锶、六面体钛酸锶和不规则体钛酸锶的混合物，所述十八面体钛酸锶、六面
体钛酸锶和不规则体钛酸锶的质量比为3～4：4～6：1～2，优选为3～3.5：5～6：1～1.5，更优选为3：6：1。在本发明中，所述钛酸锶纳米助剂的粒度优选为50～300nm，更优选为50～200nm；在本发明中，所述十八面体钛酸锶的粒度优选为100～200nm，所述六面体钛酸锶的粒度(边长)优选为100～200nm，所述不规则体钛酸锶的粒度优选为50～100nm。在本发明中，所述钛酸锶纳米助剂由特定形貌的钛酸锶复配得到，能够使所述钛酸锶纳微材料具有优异的耐候性；而且不同形貌的钛酸锶复配使用，能够提供不同晶面，有利于光致电荷与空穴的高效分离，从而提高光电转换效率。
[0032]
在本发明中，所述钛酸锶纳微材料的制备原料包括分散剂，所述分散剂优选包括氧化铝、气相二氧化硅和玻璃微珠中的一种或多种，更优选为氧化铝。在本发明中，所述分散剂的质量为基体材料质量的0.05～0.2％，优选为0.1～0.15％。本发明优选采用上述种类的分散剂，有利于避免团聚，提高产品加工工艺性能。
[0033]
在本发明中，所述基体材料的粒度优选为30～150μm；所述分散剂的粒度优选为2～8μm，更优选为2～4μm。
[0034]
本发明提供了上述技术方案所述钛酸锶纳微材料的制备方法，包括以下步骤：
[0035]
将基体材料的制备原料混合，依次经熔融挤出、冷却、粉碎与筛分，得到基体材料；将所述基体材料与分散剂混合，得到所述钛酸锶纳微材料；
[0036]
或者，将基体材料的制备原料与分散剂混合，依次经熔融挤出、冷却、粉碎与筛分，得到所述钛酸锶纳微材料。
[0037]
在本发明中，根据分散剂添加时机可以采用不同的方法制备所述钛酸锶纳微材料，下面进行具体说明。
[0038]
第一种方法：本发明将基体材料的制备原料混合，依次经熔融挤出、冷却、粉碎与筛分，得到基体材料；将所述基体材料与分散剂混合，得到所述钛酸锶纳微材料。在本发明中，所述基体材料的制备原料混合方式优选为机械混合，本发明对所述机械混合的条件没有特殊限定，保证各制备原料混合均匀即可。在本发明中，所述熔融挤出的温度优选为90～130℃，更优选为110～120℃。本发明对所述冷却没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的冷却方式即可。在本发明中，所述粉碎优选包括依次进行第一粉碎与第二粉碎；所述第一粉碎优选将物料粉碎至粒度为0.2～1cm；所述第二粉碎优选将物料粉碎至粒度为30～150μm。本发明对所述筛分没有特殊限定，能够得到所需粒度的基体材料即可。在本发明中，所述基体材料与分散剂混合方式优选为机械混合，本发明对所述机械混合的条件没有特殊限定，保证基体材料与分散剂混合均匀即可。
[0039]
第二种方法：本发明将基体材料的制备原料与分散剂混合，依次经熔融挤出、冷却、粉碎与筛分，得到所述钛酸锶纳微材料。在本发明中，所述基体材料的制备原料与分散剂混合方式优选为机械混合，本发明对所述机械混合的条件没有特殊限定，保证各制备原料混合均匀即可。在本发明中，第二种方法中涉及的熔融挤出、冷却、粉碎与筛分的具体操作，优选与第一种方法中涉及的熔融挤出、冷却、粉碎与筛分的具体操作一致，在此不再赘述。
[0040]
本发明提供了上述技术方案所述柔性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0041]
采用熔融的钛酸锶纳微材料浸润纤维布，之后进行固化，得到柔性复合材料。
[0042]
本发明可以通过不同方法将熔融的钛酸锶纳微材料浸润纤维布，下面进行具体说
明。
[0043]
第一种方法：将所述钛酸锶纳微材料铺设在所述纤维布的表面，经层压设备或辊压设备加热使所述钛酸锶纳微材料熔融并浸润所述纤维布。本发明优选采用撒粉设备将钛酸锶纳微材料均匀撒在纤维布的表面，之后将表面撒有钛酸锶纳微材料的纤维布装入层压设备中，合模加热使所述钛酸锶纳微材料熔融，并使其浸润纤维布；或者采用辊压设备将表面撒有钛酸锶纳微材料的纤维布进行辊压加热，使所述钛酸锶纳微材料熔融，并使其浸润纤维布。本发明采用辊压设备便于实现连续生产。在本发明中，所述撒粉设备的撒粉速度优选为1～10m/min，更优选为2～6m/min，进一步优选为3～4m/min。在本发明中，所述加热的温度以保证钛酸锶纳微材料熔融为基准，具体的，所述加热的温度优选为130～170℃，更优选为130～160℃，进一步优选为130～150℃。
[0044]
第二种方法：将所述钛酸锶纳微材料进行挤出得到树脂膜，将所述树脂膜叠层复合于所述纤维布的表面，经层压设备或辊压设备加热使所述树脂膜熔融并浸润所述纤维布。本发明优选采用挤出设备将所述钛酸锶纳微材料进行挤出得到树脂膜，将所述树脂膜叠层复合于所述纤维布的表面，之后采用辊压设备将复合有树脂膜的纤维布进行辊压加热，使所述树脂膜熔融，并使熔融的钛酸锶纳微材料浸润纤维布。本发明采用辊压设备便于实现连续生产。在本发明中，所述挤出设备的挤出速度优选为1～10m/min，更优选为1～6m/min。在本发明中，所述加热的温度以保证树脂膜熔融为基准，具体的，所述加热的温度优选为130～170℃，更优选为130～160℃，进一步优选为130～150℃。
[0045]
采用熔融的钛酸锶纳微材料浸润纤维布之后，本发明将所得材料进行固化，得到柔性复合材料。在本发明中，所述固化的温度优选为130～200℃，更优选为140～170℃，进一步优选为150～160℃；压力优选为1～20mpa，更优选为5～15mpa，进一步优选为8～10mpa；时间优选为10～90min，更优选为20～60min，进一步优选为30～40min。在本发明中，当采用层压设备制备所述柔性复合材料时，所述固化后优选降温并脱模，得到柔性复合材料；当采用辊压设备制备所述柔性复合材料时，所述固化后优选收卷或裁剪成所需尺寸，得到柔性复合材料。
[0046]
本发明提供了上述技术方案所述柔性复合材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的柔性复合材料作为光伏组件封装材料的应用。在本发明中，所述光伏组件优选为轻质光伏组件。在本发明中，所述封装材料具体可以用于所述光伏组件的前面板，也可以用于所述光伏组件的背板。
[0047]
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0048]
本发明实施例中所用钛酸锶纳米助剂为制备例1～3制备得到的产品。
[0049]
制备例1
[0050]
制备六面体钛酸锶纳米颗粒，步骤如下：
[0051]
将软脂酸、乙二醇、1,2-丁二醇与水混合，得到复合形貌调节剂，所述复合形貌调节剂中软脂酸的浓度为0.2wt％，乙二醇的浓度为0.2wt％，1,2-丁二醇的浓度为2wt％；向所述复合形貌调节剂中滴加浓度为0.003g/ml的四氯化钛水溶液，且所述复合形貌调节剂
与四氯化钛水溶液的体积比为1：2，搅拌30min，搅拌过程中用冰水进行冷却，得到混合溶液i；
[0052]
将所述混合溶液i、浓度为0.033g/ml的氢氧化锂水溶液与浓度为0.01g/ml的氢氧化锶水溶液按照体积比为3：3：1的比例混合，搅拌15min，得到ph值为13.8的混合溶液ii；
[0053]
将所述混合溶液ii以4℃/min的升温速率升温至180℃进行水热反应48h，再以2℃/min的降温速率进行降温，对所述水热反应后的物质进行离心，沉淀物用水和乙醇交替洗涤5次，最终在90℃干燥4h，得到六面体钛酸锶纳米颗粒。
[0054]
制备例2
[0055]
制备十八面体钛酸锶纳米颗粒，步骤如下：
[0056]
将软脂酸、乙二醇、1,2-丁二醇与水混合，得到复合形貌调节剂，所述复合形貌调节剂中软脂酸的浓度为0.2wt％，乙二醇的浓度为1wt％，1,2-丁二醇的浓度为0.2wt％；向所述复合形貌调节剂中滴加浓度为0.003g/ml的四氯化钛水溶液，且所述复合形貌调节剂与四氯化钛水溶液的体积比为1：2，搅拌30min，搅拌过程中用冰水进行冷却，得到混合溶液i；
[0057]
将所述混合溶液i、浓度为0.033g/ml的氢氧化钠水溶液与浓度为0.01g/ml的六水氯化锶水溶液按照体积比为3：3：1的比例混合，搅拌30min，得到ph值为14.2的混合溶液ii；
[0058]
将所述混合溶液ii以4℃/min的升温速率升温至190℃进行水热反应24h，再以2℃/min的降温速率进行降温，对所述水热反应后的物质进行离心，沉淀物用水和乙醇交替洗涤3次，最终在80℃干燥6h，得到十八面体钛酸锶纳米颗粒。
[0059]
制备例3
[0060]
制备不规则体钛酸锶，步骤如下：
[0061]
将软脂酸、乙二醇、1,2-丁二醇与水混合，得到复合形貌调节剂，所述复合形貌调节剂中软脂酸的浓度为0.2wt％，乙二醇的浓度为1.2wt％，1,2-丁二醇的浓度为1.6wt％；向所述复合形貌调节剂中滴加浓度为0.003g/ml的四氯化钛水溶液，且所述复合形貌调节剂与四氯化钛水溶液的体积比为1：2，搅拌30min，搅拌过程中用冰水进行冷却，得到混合溶液i；
[0062]
将所述混合溶液i、浓度为0.033g/ml的氢氧化钠水溶液与浓度为0.01g/ml的六水氯化锶水溶液按照体积比为3：3：1的比例混合，搅拌30min，得到ph值为14.2的混合溶液ii；
[0063]
将所述混合溶液ii以4℃/min的升温速率升温至180℃进行水热反应72h，再以2℃/min的降温速率进行降温，对所述水热反应后的物质进行离心，沉淀物用水和乙醇交替洗涤5次，最终在80℃干燥6h，得到不规则体钛酸锶纳米颗粒。
[0064]
实施例1
[0065]
本实施例中钛酸锶纳微材料的制备原料包括基体材料与分散剂；
[0066]
按质量份数计，将72份丙烯酸树脂(具体为专利cn 115651473 a中实施例7制备的环氧型丙烯酸粉末涂料树脂)、21份固化剂(具体为ddda)、1份抗氧化助剂(具体为抗氧剂1076)、0.085份催化剂(具体为四丁基溴化铵)、0.8份表面调整剂(具体为安息香)、1.66份光稳定剂(具体为光稳定剂uv-405)与3.45份钛酸锶纳米助剂(具体为十八面体钛酸锶、六面体钛酸锶和不规则体钛酸锶按质量比3：6：1混合得到)混合，在120℃条件下熔融挤出，将所得挤出料冷却后粉碎至粒度为0.2～1cm，之后再经进一步粉碎与分级过筛，得到粒度为
30～150μm的基体材料；
[0067]
所述分散剂为氧化铝，所述分散剂的粒度为2～4μm；所述分散剂的质量为基体材料质量的0.1％；
[0068]
将所述基体材料与分散剂混合，得到钛酸锶纳微材料。
[0069]
采用撒粉设备将钛酸锶纳微材料均匀撒在玻璃纤维布(具体为机织玻璃纤维布，克重为100g/m2)的表面，撒粉速度为4m/min，将表面撒有钛酸锶纳微材料的玻璃纤维布装入层压设备中，合模加热至温度为130℃使所述钛酸锶纳微材料熔融，并使其浸润玻璃纤维布，之后在温度为160℃、压力为10mpa条件下进行固化30min，固化完成后，降温并脱模，得到柔性复合材料；所述柔性复合材料中钛酸锶纳微材料的含量为55wt％，所述柔性复合材料的厚度为0.15mm。
[0070]
实施例2
[0071]
按照实施例1的方法制备柔性复合材料，不同之处在于所用玻璃纤维布的克重为200g/m2，所述柔性复合材料的厚度为0.22mm。
[0072]
实施例3
[0073]
按照实施例1的方法制备柔性复合材料，不同之处在于所用玻璃纤维布的克重为300g/m2，所述柔性复合材料的厚度为0.31mm。
[0074]
实施例4
[0075]
按照实施例1的方法制备柔性复合材料，不同之处在于所述柔性复合材料中钛酸锶纳微材料的含量为60wt％。
[0076]
对比例1
[0077]
按照实施例1的方法制备柔性复合材料，不同之处在于省略掉钛酸锶纳微材料中钛酸锶纳米助剂。
[0078]
测试例1
[0079]
按照gb/t 13542.2-2021方法对实施例1～4以及对比例1制备的柔性复合材料的强度进行测试(产品强度要求≥100mpa)，按照gb/t 21529-2008方法对实施例1～4以及对比例1制备的柔性复合材料的水透率进行测试(产品水透率要求≤1.5g/(m2·
24h))，结果如表1所示。
[0080]
表1实施例1～4以及对比例1制备的柔性复合材料的性能测试结果
[0081][0082]
由表1中实施例1～3可知，所述玻璃纤维布的克重越大，制备的柔性复合材料越厚，其拉伸强度越大，水透率越高。由实施例1与实施例4可知，随着柔性复合材料中钛酸锶
纳微材料的含量增大，所述柔性复合材料的强度会降低，水透率会略微降低。由实施例1与对比例1可知，省略掉钛酸锶纳微材料中钛酸锶纳米助剂，所述柔性复合材料的强度及水透率都变化不大，这说明制备柔性复合材料时添加钛酸锶纳微材料仍能够使所述柔性复合材料保持较好的力学性能以及阻水性能。
[0083]
对比例2
[0084]
按照实施例1的方法制备柔性复合材料，不同之处在于将所述钛酸锶纳微材料替换为市售柔性光伏材料。
[0085]
测试例2
[0086]
将实施例1与对比例2制备的柔性复合材料的断裂伸长率以及透光率进行测试，并与传统光伏玻璃进行对比，其中，断裂伸长率按照gb/t 13542.2-2021方法测试，透光率按照gb/t 2410-2008方法测试，结果如表2所示。由表2可知，采用钛酸锶纳微材料制备的柔性复合材料的透光率虽然不及传统光伏玻璃，但断裂伸长率及透光率优于市售柔性光伏材料制备的柔性复合材料，断裂延伸率也优于传统光伏玻璃。
[0087]
表2实施例1与对比例2制备的柔性复合材料及光伏玻璃的性能测试结果
[0088]
材料来源断裂伸长率(％)透光率(％)实施例11690.0对比例21586.5传统光伏玻璃1.391.0
[0089]
测试例3
[0090]
按照gb/t 29848-2018方法对实施例1与对比例1～2制备的柔性复合材料的耐候性进行测试，结果如表3所示。由表3可知，本发明实施例1制备的柔性复合材料在纤维布中复合有钛酸锶纳微材料，且所述钛酸锶纳微材料的基体材料中添加钛酸锶纳米助剂，能够使所述柔性复合材料具有优异的耐候性，如抗紫外能力以及抗湿热能力均优于对比例1与对比例2制备的柔性复合材料。
[0091]
表3实施例1与对比例1～2制备的柔性复合材料的性能测试结果
[0092][0093][0094]
由以上测试例可知，本发明提供的柔性复合材料具有优异的耐候性，还具有轻质高强、透光率高以及阻水性能好的特点；此外本发明提供的柔性复合材料具有高抗污及易清洗的特点，通常经过雨水冲刷即可清除主要污垢，预期户外使用寿命为25年以上。
[0095]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种柔性复合材料，包括纤维布以及复合在所述纤维布中的钛酸锶纳微材料；所述钛酸锶纳微材料的制备原料包括基体材料与分散剂，所述分散剂的质量为基体材料质量的0.05～0.2％；按质量份数计，所述基体材料包括以下制备原料：粉末树脂50～90份；固化剂10～50份；抗氧化助剂0～20份；催化剂0.05～0.2份；表面调整剂0～10份；光稳定剂0～20份；钛酸锶纳米助剂0.05～5份，所述钛酸锶纳米助剂为十八面体钛酸锶、六面体钛酸锶和不规则体钛酸锶的混合物，所述十八面体钛酸锶、六面体钛酸锶和不规则体钛酸锶的质量比为3～4：4～6：1～2。2.根据权利要求1所述的柔性复合材料，其特征在于，所述纤维布为玻璃纤维布。3.根据权利要求2所述的柔性复合材料，其特征在于，所述纤维布的克重为100～400g/m2。4.根据权利要求1所述的柔性复合材料，其特征在于，所述基体材料的粒度为30～150μm；所述分散剂的粒度为2～8μm。5.根据权利要求1～4任一项所述的柔性复合材料，其特征在于，所述柔性复合材料中钛酸锶纳微材料的含量为50～80wt％。6.权利要求1～5任一项所述柔性复合材料的制备方法，包括以下步骤：采用熔融的钛酸锶纳微材料浸润纤维布，之后进行固化，得到柔性复合材料。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述采用熔融的钛酸锶纳微材料浸润纤维布的方法，包括以下步骤：将所述钛酸锶纳微材料铺设在所述纤维布的表面，经层压设备或辊压设备加热使所述钛酸锶纳微材料熔融并浸润所述纤维布。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述采用熔融的钛酸锶纳微材料浸润纤维布的方法，包括以下步骤：将所述钛酸锶纳微材料进行挤出得到树脂膜，将所述树脂膜叠层复合于所述纤维布的表面，经层压设备或辊压设备加热使所述树脂膜熔融并浸润所述纤维布。9.根据权利要求6～8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述固化的温度为130～200℃，压力为1～20mpa，时间为10～90min。10.权利要求1～5任一项所述柔性复合材料或权利要求6～9任一项所述制备方法制备得到的柔性复合材料作为光伏组件封装材料的应用。

技术总结
本发明提供了一种柔性复合材料及其制备方法和应用，属于功能材料技术领域。本发明提供的柔性复合材料包括纤维布以及复合在所述纤维布中的钛酸锶纳微材料；所述钛酸锶纳微材料的制备原料包括基体材料与分散剂，所述分散剂的质量为基体材料质量的0.05～0.2％；所述基体材料包括以下质量份数的制备原料：粉末树脂50～90份；固化剂10～50份；抗氧化助剂0～20份；催化剂0.05～0.2份；表面调整剂0～10份；光稳定剂0～20份；钛酸锶纳米助剂0.05～5份，所述钛酸锶纳米助剂为十八面体钛酸锶、六面体钛酸锶和不规则体钛酸锶按特定配比的复配物。本发明提供的柔性复合材料具有优异的耐候性。发明提供的柔性复合材料具有优异的耐候性。


技术研发人员：井梁 高克强 张建森 董起辉 张桂槟 邵波 张小宸
受保护的技术使用者：沧州优美特新材料科技有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/10/5