【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料领域，特别涉及一种拉挤边框用聚氨酯材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、光伏产品作为绿色能源的代表，已经安装在公共建筑、工厂空地、近海海岸等区域，但是作为光伏板材的辅材边框，有很大限制，因为海洋表面空气中离子含量高，海水中电解质较多的特点，使得普通的阳极铝、镀锌铝的寿命大大降低，与组件25年的寿命不匹配。目前海上光伏板的边框为了达到耐盐雾及耐腐蚀的目的，开发出了适用于海洋环境使用聚氨酯拉挤边框，拉挤材料高性能、树脂内聚能密度大不仅满足海面使用的强度要求，而且耐腐蚀性能也大大提升，但是目前产品多为表面喷涂聚氨酯涂层产品，以达到进一步耐腐蚀、耐盐雾、耐紫外的目的。
2、cn 113527628 b通过在拉挤反应物中加入不饱和丙烯酸酯，在拉挤后丙烯酸酯大幅提升光伏边框的耐候性，但是其自由基反应与拉挤同时进行，这就会导致丙烯酸酯的分子量受限制，而且羟基丙烯酸的端基在催化剂的作用下与异氰酸酯的固化速率更高，这就导致丙烯酸酯的整体分子量不可控，因此长期在户外产品后期质量较差物性降低幅度较高。
3、wo2013000860a1通过加入含磷二元醇，来控制阻燃剂的磷含量，在辅助氢氧化镁或氢氧化铝等辅助阻燃剂，为了填补磷含量，加入了如n,n-双-(2-羟基乙基)氨基甲烷膦酸二乙基酯、多磷酸铵和包封红磷等物质，达到较高的阻燃等级，但是也同时减弱材料的耐水解性，因此产品寿命会大幅降低，在生产时需要包覆较厚的玻璃纤维外层毡，而且产品需要喷涂聚氨酯漆作为保护层，仍然没有解决现有产品的技术问题。
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技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种拉挤边框用聚氨酯材料及其制备方法和应用，所述聚氨酯材料实现了免喷涂的同时也具备较好的耐候、疏水性能。
2、本专利技术提供了一种拉挤边框用聚氨酯材料，按重量份数，包括如下组分：
3、
4、
5、优选的，所述芳香族异氰酸酯为间苯二氰酸酯、hdi三聚体、对苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3’-二甲基二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯、硫代磷酸三(4-苯基异氰酸酯)、三苯基甲烷三异氰酸酯中的一种或几种。
6、优选的，所述脂肪族异氰酸酯为1,6-六甲基二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯异氟尔酮二异氰酸酯酯中的一种或几种。
7、优选的，所述聚酯多元醇为己二酸聚酯二醇、芳香族聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇中的一种或几种，所述聚酯多元醇的羟基值为50～200mgkoh/g，重均分子量300～1500。
8、优选的，所述聚醚多元醇为聚醚二醇、聚醚三醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化乙烯多元醇、聚三亚甲基醚二醇、芳香族聚醚多元醇中的一种或几种，所述聚醚多元醇的羟基值为25～550mgkoh/g，重均分子量400～1000。
9、所述含氟丙烯酸-羟基丙烯酸共聚物的制备方法包括如下步骤：
10、以二甲基亚砜dmso为溶剂，以n2为保护气体，将丙烯酸六氟丁酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、羟基丙烯酸酯、苯乙烯按照质量比10：20：40～50：20～30加入反应容器中，滴定过氧化苯甲酰溶液，30-40min内滴入过氧化苯甲酰的量为树脂总量的0.2％～0.5％wt，70-80℃水浴加热回流30-40min，得到含氟丙烯酸-羟基丙烯酸共聚物。
11、所述含氟丙烯酸-羟基丙烯酸共聚物的重均分子量控制在2000～4000之间，羟基值在79～89mgkoh/g。
12、优选的，所述活性稀释剂为聚己内酯二元醇，羟基值在300mgkoh/g以下，重均分子量在700以下。
13、优选的，所述含氟多元醇为氟取代的脂肪醚二醇，氟含量为40-60wt％。
14、优选的，所述催化剂为辛酸铅、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、辛酸钴、辛酸铁、环烷酸锌、钛酸四异丁酯、三亚乙基二胺中的一种或几种。
15、优选的，所述除水剂为噁唑烷类除水剂、碳二亚胺类除水剂、原甲酸三酯类除水剂、对甲基苯磺酰异氰酸酯中的一种或几种。
16、优选的，所述填料为气相二氧化硅、炭黑、碳纳米管中的一种或几种。
17、优选的，所述阻燃剂为含溴含氯聚醚多元醇，官能度为2～3，溴含量高于30％。
18、优选的，所述其他助剂按重量份数，还包括0.5-1份消泡剂；0.1-0.3份脱模剂；0.1-0.3份抗氧化剂；0.1-0.3份uv吸收剂；0.1-0.3份光稳定剂。
19、进一步的，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
20、进一步的，所述脱模剂为axel脱模剂。
21、进一步的，所述抗氧化剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168等。
22、进一步的，所述uv吸收剂为uv234等。
23、进一步的，所述光稳定剂为uv1164等。
24、本专利技术还提供了一种拉挤边框用聚氨酯材料的制备方法，包括如下步骤：
25、(1)按配比，将芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯、含氟丙烯酸-羟基丙烯酸共聚物混合，作为原料a；
26、(2)配比，将聚酯多元醇、聚醚多元醇、含氟多元醇混合，除水，冷却后加入其他组分，搅拌均匀，作为原料b；
27、(3)将原料a和原料b混合，得到拉挤边框用聚氨酯材料。
28、本专利技术还提供了一种拉挤边框用聚氨酯材料在光伏产品中的应用。
29、优选的，应用步骤为：将上述拉挤边框用聚氨酯材料注入注胶盒，将纤维或纤维织物在牵引机的带动下，通过纱架、导纱板汇聚成股，然后按照预定速度通过注胶盒，模具温度为三段控温，头部为35～120℃，凝胶区加热至150℃，经树脂浸润的连续纤维在通过模具前完成80％的固化；拉挤后于120℃处理20min，达到进一步交联的效果。
30、有益效果
31、(1)本专利技术拉挤边框用聚氨酯材料中的含氟基团组分在拉挤后会部分露出在边框表面，具备低表面能、疏水、增强材料耐紫外的性能，拉挤材料的表面张力γc<32mn/m，增加免喷涂材料的疏水性及耐候性，实现了免喷涂的同时也具备较好的耐候、疏水性能。
32、(2)本专利技术采用含氟丙烯酸-羟基丙烯酸共聚物，在拉挤时丙烯酸酯单元分布均匀，可克服因无规共聚导致的分子量低，引发剂残留导致性能降低，因此免喷涂边框可直接暴漏在阳光下。
33、(3)本专利技术采用含氟丙烯酸-羟基丙烯酸共聚物与含氟多元醇配合，进一步优化聚氨酯的耐光老化性能。
34、(4)本专利技术通过加入芳香族异氰酸酯提高碳含量，与阻燃剂形成复配体系，达到ul94最薄1.6mmv-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种拉挤边框用聚氨酯材料，其特征在于：按重量份数，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的拉挤边框用聚氨酯材料，其特征在于：所述芳香族异氰酸酯为间苯二氰酸酯、HDI三聚体、对苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3’-二甲基二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯、硫代磷酸三(4-苯基异氰酸酯)、三苯基甲烷三异氰酸酯中的一种或几种；所述脂肪族异氰酸酯为1,6-六甲基二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯异氟尔酮二异氰酸酯酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的拉挤边框用聚氨酯材料，其特征在于：所述聚酯多元醇为己二酸聚酯二醇、芳香族聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇中的一种或几种，所述聚酯多元醇的羟基值为50～200mgKOH/g，重均分子量300～1500；所述聚醚多元醇为聚醚二醇、聚醚三醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化乙烯多元醇、聚三亚甲基醚二醇、芳香族聚醚多元醇中的一种或几种，所述聚醚多元醇的羟基值为25～550mgKOH/g，重均分子量400～1000。
4.根据权利要求1所述的拉挤边框用聚
5.根据权利要求1所述的拉挤边框用聚氨酯材料，其特征在于：所述活性稀释剂为聚己内酯二元醇，羟基值在300mgKOH/g以下，重均分子量在700以下；所述含氟多元醇为氟取代的脂肪醚二醇。
6.根据权利要求1所述的拉挤边框用聚氨酯材料，其特征在于：所述催化剂为辛酸铅、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、辛酸钴、辛酸铁、环烷酸锌、钛酸四异丁酯、三亚乙基二胺中的一种或几种；所述除水剂为噁唑烷类除水剂、碳二亚胺类除水剂、原甲酸三酯类除水剂、对甲基苯磺酰异氰酸酯中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的拉挤边框用聚氨酯材料，其特征在于：所述填料为气相二氧化硅、炭黑、碳纳米管中的一种或几种；所述阻燃剂为含溴含氯聚醚多元醇。
8.根据权利要求1所述的拉挤边框用聚氨酯材料，其特征在于：所述其他助剂按重量份数，还包括0.5-1份消泡剂；0.1-0.3份脱模剂；0.1-0.3份抗氧化剂；0.1-0.3份UV吸收剂；0.1-0.3份光稳定剂。
9.一种如权利要求1所述的拉挤边框用聚氨酯材料的制备方法，包括如下步骤：
10.一种如权利要求1所述的拉挤边框用聚氨酯材料在光伏产品中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种拉挤边框用聚氨酯材料，其特征在于：按重量份数，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的拉挤边框用聚氨酯材料，其特征在于：所述芳香族异氰酸酯为间苯二氰酸酯、hdi三聚体、对苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3’-二甲基二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯、硫代磷酸三(4-苯基异氰酸酯)、三苯基甲烷三异氰酸酯中的一种或几种；所述脂肪族异氰酸酯为1,6-六甲基二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯异氟尔酮二异氰酸酯酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的拉挤边框用聚氨酯材料，其特征在于：所述聚酯多元醇为己二酸聚酯二醇、芳香族聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇中的一种或几种，所述聚酯多元醇的羟基值为50～200mgkoh/g，重均分子量300～1500；所述聚醚多元醇为聚醚二醇、聚醚三醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化乙烯多元醇、聚三亚甲基醚二醇、芳香族聚醚多元醇中的一种或几种，所述聚醚多元醇的羟基值为25～550mgkoh/g，重均分子量400～1000。
4.根据权利要求1所述的拉挤边框用聚氨酯材料，其特征在于：所述含氟丙烯酸-羟基丙烯酸共聚物的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：马海丰，华国飞，陈增军，何立春，夏云兰，
申请(专利权)人：上海品诚控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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