本發(fā)明屬于光伏組件，特別涉及一種輕質(zhì)柔性光伏組件阻燃涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、輕質(zhì)柔性光伏組件因其重量輕、能彎曲，廣泛用于建筑屋頂，但是對于公共建筑，對材料的阻燃性能要求較高，組件封裝材料本身主要是聚烯烴或是聚酯，因此其氧指數(shù)普遍在23%以下，屬于易燃物。同時(shí)輕質(zhì)柔性光伏組件在建筑物的陰影中容易形成熱斑，使得聚合物有達(dá)到可燃的條件，因此需要提升材料的阻燃性能。

2、常用的方法有在聚合物中添加阻燃劑或表面噴涂阻燃涂料，因?yàn)樽枞紕┲饕獮樗峒盁o機(jī)化合物，直接加入聚合中會大幅度降低材料內(nèi)聚能，進(jìn)而降低組件材料的可靠性。

3、cn114409897a中，通過植酸摻雜氮化碳-聚苯胺納米復(fù)合材料制備防火涂層，植酸為生物基材質(zhì)，兼具阻燃性及環(huán)保性。但其樹脂基體為環(huán)氧樹脂，其長期可靠性一般，在復(fù)合材料上很難應(yīng)用。

4、cn111574874a中，使用雙鍵改性丙烯酸酯并反應(yīng)合成復(fù)合纖維素可膨脹石墨，可有效阻滯火焰，提高產(chǎn)品阻燃性能。但其生產(chǎn)過程復(fù)雜，里面有導(dǎo)體石墨，不適用于戶外電器材料。

5、cn117986987b中，通過p元素?fù)诫s在生物基多孔碳分子上，提高了炭化結(jié)構(gòu)的阻燃性，同時(shí)將阻燃效果較好的鎂元素?fù)诫szif-8結(jié)構(gòu)中，二者均具有多孔結(jié)構(gòu)，可以與復(fù)合樹脂更緊密的結(jié)合。此方法中主要為合成無機(jī)摻雜成分，目的在于提高阻燃層的耐溫性，其成本高，不適用于光伏材料的阻燃涂層。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種輕質(zhì)柔性光伏組件阻燃涂料及其制備方法，通過調(diào)配阻燃涂料的酸源、碳源、氣源，在聚合物主鏈上加入酸源和氣源，盡量降低對材料物理性能的影響。

2、本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)柔性光伏組件阻燃涂料，按重量份數(shù)，包括如下組分：

3、聚氨酯改性丙烯酸酯?????????15~40份；

4、附著力促進(jìn)劑???????????????5~10份；

5、酸源單體???????????????????10~15份；

6、成碳劑?????????????????????10~15份；

7、氣源單體???????????????????3~5份；

8、碳源單體???????????????????20~25份；

9、有機(jī)填充劑?????????????????1~3份；

10、無機(jī)填充劑?????????????????1~15份；

11、引發(fā)劑?????????????????????0.5~1份；

12、固化劑?????????????????????2~4份；

13、抗氧化劑???????????????????0.3-0.8份；

14、uv吸收劑???????????????????0.5-1份；

15、光穩(wěn)定劑???????????????????0.2-0.5份；

16、所述酸源單體由含有雙鍵的丙烯酸磷酸酯與三聚氰胺反應(yīng)而得；

17、所述成碳劑由反應(yīng)單體與聚乙二醇反應(yīng)而得。

18、優(yōu)選地，所述含有雙鍵的丙烯酸磷酸酯包括甲基丙烯酸-2-羥乙基酯磷酸酯、二[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]磷酸酯、2-甲基-2丙烯酸酯-2-羥乙基酯磷酸酯中的一種或幾種。

19、優(yōu)選地，所述反應(yīng)單體包括4-縮水甘油氧化苯乙烯、雙縮水甘油基丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種。

20、優(yōu)選地，所述聚乙二醇包括peg200、peg300、peg400中的一種或幾種。

21、優(yōu)選地，所述附著力促進(jìn)劑包括2-羥基乙基甲基丙烯酸酯、2-羥基丙基甲基丙烯酸酯中的一種或幾種。

22、優(yōu)選地，所述氣源單體包括1,3,5-三(2-羥乙基)異氰尿酸酯、三(2-丙烯酰氧乙基)異氰尿酸酯中的一種或幾種；所述碳源單體包括季戊四醇、雙季戊四醇、六羥基醇中的一種或幾種。

23、優(yōu)選地，所述有機(jī)填充劑包括乙烯基硼酸二丁酯、乙烯基硼酸甲基亞氨基二乙酸酯中的一種或幾種。

24、優(yōu)選地，所述無機(jī)填充劑包括二氧化鈦、氫氧化鋁中的一種或幾種。

25、優(yōu)選地，所述引發(fā)劑包括過氧化苯甲酰、過氧化辛酸叔丁酯、過氧化二乙基乙酸叔丁酯中的一種或幾種。

26、優(yōu)選地，所述固化劑包括雙氰胺、異氟爾酮二胺、二氨基二苯砜中的一種或幾種。特別地，雙氰胺不僅能固化環(huán)氧基，而且其本身可作氣源，使阻燃涂層更快發(fā)泡。

27、優(yōu)選地，所述抗氧化劑包括受阻酚類抗氧化劑1076、1098、1010中的一種或幾種。

28、優(yōu)選地，所述uv吸收劑包括受阻酚類或三嗪類uv吸收劑uv1164、uv1577、uv400中的一種或幾種。

29、優(yōu)選地，所述光穩(wěn)定劑包括苯并三氮唑光穩(wěn)定劑uv1130、uv928、uv123中的一種或幾種。

30、本發(fā)明還提供了一種輕質(zhì)柔性光伏組件阻燃涂料的制備方法，包括如下步驟：

31、（1）將含有雙鍵的丙烯酸磷酸酯與三聚氰胺按摩爾比2-4:1加入到有機(jī)溶劑中，在氮?dú)鈿夥障掠?0-80℃反應(yīng)5-10h，蒸發(fā)去除有機(jī)溶劑，得到酸源單體；

32、（2）將反應(yīng)單體與聚乙二醇按摩爾比1-1.5:1混合，在氮?dú)鈿夥障掠?0-80℃反應(yīng)1-2h，得到成碳劑；

33、（3）將上述酸源單體、成碳劑與其他組分按配比于室溫混合，然后抽真空，去除氧氣，得到輕質(zhì)柔性光伏組件阻燃涂料。

34、優(yōu)選地，所述步驟（1）中的有機(jī)溶劑為體積比1:1的?n,n-二甲基甲酰胺和醋酸。

35、優(yōu)選地，所述步驟（1）中反應(yīng)時(shí)還加入阻聚劑，阻聚劑的加入量為反應(yīng)體系總質(zhì)量的0.1%-0.5%。

36、優(yōu)選地，所述步驟（2）中反應(yīng)時(shí)還加入阻聚劑和催化劑，阻聚劑的加入量為反應(yīng)體系總質(zhì)量的0.1%-0.5%，催化劑的加入量為反應(yīng)體系總質(zhì)量的1%-2%。

37、優(yōu)選地，所述阻聚劑為對苯二酚；所述催化劑為三乙胺。

38、本發(fā)明還提供了一種輕質(zhì)柔性光伏組件阻燃涂料的使用方法，包括如下步驟：

39、將輕質(zhì)柔性光伏組件阻燃涂料涂覆在復(fù)合材料上，覆蓋pet膜并壓平，隨后進(jìn)行雙階段熱固化，即先溫度升到50-55℃，保持10-20min，再升溫至65-70℃，保持10-20min；最后在層壓機(jī)中，溫度升高到130-150℃，保持10-20min，使涂料徹底固化。

40、有益效果

41、（1）本發(fā)明中，在阻聚劑存在條件下，三聚氰胺與含有雙鍵的丙烯酸磷酸酯發(fā)生酯化反應(yīng)，生成三聚氰胺膦酸鹽，得到高分子量的酸源單體；高分子量酸源單體自身分子量高，遷移性小，常溫酸性低，性質(zhì)穩(wěn)定，加入到聚合物體系中，物理性能和阻燃性能降低幅度小，增加含磷聚合物的穩(wěn)定性。

42、（2）本發(fā)明中，在阻聚劑存在條件下，反應(yīng)單體與聚乙二醇進(jìn)行反應(yīng)，生成成碳劑，該成碳劑遷移性低，可長期保持性能穩(wěn)定性，適用于光伏組件最高70℃的使用溫度。

43、（3）本發(fā)明的氣源單體在聚合物分子鏈主鏈上，阻燃涂層壽命長。

44、（4）本發(fā)明在使用過程中采用雙階段熱固化，增加成碳劑、酸源單體的均勻性，逐步提高阻燃涂層分子量，最后的固化是為了增加涂層的物理強(qiáng)度，使涂層同時(shí)具有強(qiáng)度、耐候性、阻燃性。