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1、(10)授权公告号 CN 102627852 B (45)授权公告日 2013.08.14 CN 102627852 B *CN102627852B* (21)申请号 201210083814.7 (22)申请日 2012.03.27 C08L 77/06(2006.01) C08L 23/08(2006.01) C08K 13/04(2006.01) C08K 7/06(2006.01) C08K 3/04(2006.01) C08K 7/14(2006.01) B29C 47/92(2006.01) (73)专利权人 江苏明昊新材料科技有限公司 地址 215555 江苏省苏州市常熟市辛庄镇。
2、常 南村 (72)发明人 韩仁明 费志刚 韩群帆 (74)专利代理机构 常熟市常新专利商标事务所 32113 代理人 朱伟军 WO 01/96695 A1,2001.12.20, 全文 . US 2006/0237217 A1,2006.10.26, 全文 . CN 101560325 A,2009.10.21, 全文 . CN 101715608 A,2010.05.26, 全文 . (54) 发明名称 太阳能光伏组件框架材料的制备方法 (57) 摘要 一种太阳能光伏组件框架材料的制备方法， 属于太阳能光伏组件的骨架材料制备技术领域。 步骤 ： 原料选择， 按重量份数选取尼龙， 乙烯 - 三。
3、 氟氯乙烯共聚纤维， 碳纤维， 玻璃纤维， 抗静电剂， 抗氧剂， 色母粒， 开口剂， 得到原料 ： 混料， 将得到 的原料引入混料机中混合， 并且控制混料机的转 速和控制混料时间， 得到混合料 ； 挤制成型， 将混 合料引入螺杆挤出机熔融挤入到模具中， 在牵引 机的牵引状态下进入水槽冷却， 控制螺杆挤出机 的挤出温度和控制牵引机的牵引速度， 得到型坯 ； 分切， 将型坯由分切机切断， 得到太阳能光伏组件 框架材料。优点 ： 节约资源 ； 简化制造工艺 ； 节约 制造时的能源消耗， 减少设备投入 ； 降低成本 ； 不 会出现表面氧化 ； 物理性能优异。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 。
4、审查员 张旭 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书4页 (10)授权公告号 CN 102627852 B CN 102627852 B *CN102627852B* 1/1 页 2 1. 一种太阳能光伏组件框架材料的制备方法， 其特征在于包括以下步骤 ： A） 原料选择， 按重量份数选取尼龙 66 70-90 份， 乙烯 - 三氟氯乙烯共聚纤维 4-6 份， 碳 纤维 5-8 份， 玻璃纤维 10-15 份， 抗静电剂 1.5-3 份， 抗氧剂 1-2 份， 色母粒 3-4 份， 开口剂 2-3 份， 得到原料 ： 。
5、B） 混料， 将由步骤 A） 得到的原料引入混料机中混合， 并且控制混料机的转速和控制混 料时间， 得到混合料 ； C） 挤制成型， 将由步骤 B） 得到的混合料引入螺杆挤出机熔融挤入到模具中， 并且在牵 引机的牵引状态下进入水槽冷却， 控制螺杆挤出机的挤出温度和控制牵引机的牵引速度， 得到型坯 ； D） 分切， 将由步骤 C） 得到的型坯由分切机按照所需的长度切断， 得到太阳能光伏组件 框架材料， 步骤 A） 中所述的尼龙 66 为聚酰胺分子量为 2 万并且为白色半透明圆柱状颗粒 料 ； 所述的碳纤维为纳米碳纤维 ； 所述的乙烯-三氟氯乙烯共聚纤维为纳米级粉状纤维 ； 所 述的玻璃纤维为无碱。
6、的纳米级玻璃纤维 ； 所述的抗静电剂的型号为 E-308、 熔 点为 180 和耐温为 300的并且外 观为白色的颗粒状尼龙专用抗静电剂 ； 所述的抗氧剂的型号为 HG-168 并且熔点为 180的白色粉末状抗氧剂。 2.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件框架材料的制备方法， 其特征在于步骤A） 中 所述的色母粒的颜色为白色、 黑色或蓝色。 3.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件框架材料的制备方法， 其特征在于步骤A） 中 所述的开口剂为含氟硅油。 4.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件框架材料的制备方法， 其特征在于步骤B） 中 所述的控制混料机的转速是将转速控制为 40-70n/min ；。
7、 所述的控制混料时间是将时间控 制为 30-40min。 5.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件框架材料的制备方法， 其特征在于步骤C） 中 所述的控制螺杆挤出机的挤出温度是将螺杆挤出机的挤出温度控制为 ： 一区 145-160， 二区155-175， 三区180-195， 四区195-205， 五区195-205， 和六区210-220， 所述 的控制牵引机的牵引速度是将牵引速度控制为 5-7m/min。 6.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件框架材料的制备方法， 其特征在于步骤C） 中 所述的模具为负压模具。 7. 根据权利要求 6 所述的太阳能光伏组件框架材料的制备方法， 其特征在于所述。
8、的压 力为 -0.03 -0.05MPa。 权 利 要 求 书 CN 102627852 B 2 1/4 页 3 太阳能光伏组件框架材料的制备方法 技术领域 0001 本发明属于太阳能光伏组件的骨架材料制备技术领域， 具体涉及一种太阳能光伏 组件框架材料的制备方法。 背景技术 0002 如业界所知， 太阳能光伏组件的整体结构包括框架、 安装于框架上的太阳能光伏 玻璃、 位于太阳能光伏玻璃下方的电池片 （也称硅片或硅板） 、 热熔胶层、 接线盒和绝缘背 板。框架被习惯称为太阳能光伏电池片封装边框。已有技术中几乎千篇一律地采用铝合金 材料充当框架， 毫无疑问 ： 由铝合金材料充任的框架具有抗氧化性。
9、能强、 强度高、 抗拉性能 好、 耐疲劳值高和使用寿命长等长处。并且在已公开的中国专利文献中也可见诸由铝合金 材料充任的框架， 如发明专利申请公布号 CN102176476A 推荐的 “用以组成太阳能光伏组件 边框的型材” 和实用新型专利授权公告号 CN202167507U 提供的 “黑色型材与注塑角相互配 合为边框的太阳能光伏组件” ， 等等。 0003 随着人们对作为战略资源的铝基材料即有色金属材料的节约意识和保护意识的 不断增强， 对铝合金材料作为太阳能光伏组件的框架的认识逐步发生改变， 因为已有技术 中采用铝合金作为太阳能光伏组件的框架至少存在并不限于下面例举的欠缺 ： 一是极度消 耗。
10、宝贵的有色金属资源， 不利于人类社会的可持续发展 ； 二是制造工艺复杂， 例如在由模具 挤制成型后需进行表面处理 （如氧化处理、 表面涂装等） ； 三是耗能大， 因为周知的道理， 生 产铝挤型材会大量耗取电能 ； 四是设备复杂并且价格昂贵， 例如需要配套相应的炉体 ； 五 是由于原材料价格高而导致制造成本高， 最终导致使用成本高 ； 六是在长时间的使用环境 下即在随太阳能光伏组件服役的状态下会出现表面氧化现象。 0004 既然由铝型材充任的太阳能光伏组件用的框架存在前述的诸多弊端， 那么又为何 迄今为止依然成为太阳能光伏组件生产厂商的唯一选择。对此， 本申请人花费了两年多的 时间， 不仅走访了。
11、数十家生产厂商， 而且还咨询了本领域的大量技术人员乃至有关科研院 所。得出的结论如下 ： 其一， 由于至今尚无得以替代铝合金的合适材料， 因而使用铝合金是 一种无耐的不得已而为之的选择 ； 其二， 不论是在公开文献还是在实际的生产中尚未见诸 太阳能光伏组件框架材料的制备信息 ； 其三， 由于业界受传统思想影响蒂固根深， 唯恐逆 众， 从而抑制了乃至扼杀了人们的探索精神。 0005 鉴于上述情形， 本申请人作了持久的尝试和反复的试验， 终于找到了得以弥补上 述不足的框架材料的制备方法， 下面将要介绍的技术方案便是基于该前提下产生的。 发明内容 0006 本发明的任务在于提供一种太阳能光伏组件框架。
12、材料的制备方法， 由该方法制备 的框架材料有助于节约有色金属资源而藉以体现与目前全社会倡导的可持续发展观相适 应、 制备工艺简单而有利于满足工业化放大生产要求、 有益于节约能耗、 有便于减少设备投 入、 有善于降低成本和有益于避免在长期使用状态下出现表面氧化而藉以保障使用寿命。 说 明 书 CN 102627852 B 3 2/4 页 4 0007 本发明的任务是这样来完成的， 一种太阳能光伏组件框架材料的制备方法， 包括 以下步骤 ： 0008 A） 原料选择， 按重量份数选取尼龙 66 70-90 份， 乙烯 - 三氟氯乙烯共聚纤维 4-6 份， 碳纤维 5-8 份， 玻璃纤维 10-15。
13、 份， 抗静电剂 1.5-3 份， 抗氧剂 1-2 份， 色母粒 3-4 份， 开 口剂 2-3 份， 得到原料 ： 0009 B） 混料， 将由步骤 A） 得到的原料引入混料机中混合， 并且控制混料机的转速和控 制混料时间， 得到混合料 ； 0010 C） 挤制成型， 将由步骤 B） 得到的混合料引入螺杆挤出机熔融挤入到模具中， 并且 在牵引机的牵引状态下进入水槽冷却， 控制螺杆挤出机的挤出温度和控制牵引机的牵引速 度， 得到型坯 ； 0011 D） 分切， 将由步骤 C） 得到的型坯由分切机按照所需的长度切断， 得到太阳能光伏 组件框架材料。 0012 在本发明的一个具体的实施例中， 步骤。
14、 A） 中所述的尼龙 66 为聚酰胺分子量为 2 万并且为白色半透明圆柱状颗粒料 ； 所述的碳纤维为纳米碳纤维 ； 所述的乙烯 - 三氟氯乙 烯共聚纤维为纳米级粉状纤维 ； 所述的玻璃纤维为无碱的纳米级玻璃纤维 ； 所述的抗静电 剂的型号为 E-308、 熔 点为 180和耐温为 300的并且外 观为白色的颗粒状尼龙专用抗 静电剂 ； 所述的抗氧剂的型号为 HG-168 并且熔点为 180的白色粉末状抗氧剂。 0013 在本发明的另一个具体的实施例中， 步骤 A） 中所述的色母粒的颜色为白色、 黑色 或蓝色。 0014 在本发明的又一个具体的实施例中， 步骤 A） 中所述的开口剂为含氟硅油。 。
15、0015 在本发明的再一个具体的实施例中， 步骤 B） 中所述的控制混料机的转速是将转速 控制为 40-70n/min ； 所述的控制混料时间是将时间控制为 30-40min。 0016 在本发明的还有一个具体的实施例中， 步骤 C） 中所述的控制螺杆挤出机的挤出温 度是将螺杆挤出机的挤出温度控制为 ： 一区 145-160， 二区 155-175， 三区 180-195， 四区 195-205， 五区 195-205， 和六区 210-220， 所述的控制牵引机的牵引速度是将牵 引速度控制为 5-7m/min。 0017 在本发明的更而一个具体的实施例中， 步骤 C） 中所述的模具为负压模具。
16、。 0018 在本发明的进而一个具体的实施例中， 所述的压力为 -0.03 -0.05MPa。 0019 本发明提供的制备方法得到的太阳能光伏组件框架材料与已有技术中使用的铝 挤材相比具有以下长处 ： 其一， 无需使用有色金属材料而可节约资源 ； 其二， 由螺杆挤出机 成型而得以简化制造工艺并满足工业化批量生产要求 ； 其三， 既有利于节约制造时的能源 消耗， 又有助于减少设备投入 ； 其四， 原料易得且廉价而可降低成本 ； 其五， 在制成型材后 无需进行表面处理并且在使用状态下不会出现表面氧化 ； 其六， 物理性能优异， 完全能够充 当太阳能光伏组件的框架材料。 具体实施方式 0020 实施。
17、例 1 ： 0021 A） 原料选择， 按重量份数称取尼龙 66 70 份， 乙烯 - 三氟氯乙烯共聚纤维 6 份， 碳 纤维8份， 玻璃纤维12份， 抗静电剂1.5份， 抗氧剂2份， 色母粒4份， 开口剂2份， 得到原料， 说 明 书 CN 102627852 B 4 3/4 页 5 其中 ： 尼龙 66 为聚酰胺分子量为 2 万并且为白色半透明圆柱状颗粒料， 乙烯 - 三氟氯乙烯 共聚纤维为纳米级的并且为粉状纤维， 碳纤维为纳米碳纤维粉， 玻璃纤维为无碱的纳米级 玻璃纤维， 抗静电剂为由中国广东省东莞市菲亚特科技有限公司生产销售的型号为 E-308 抗静电剂， 该抗静电剂的熔 点为 180。
18、并且耐温为 300， 抗氧剂优选而非限于地使用由 中国江苏省汉光实业股份有限公司生产销售的型号为 HG-168 并且熔点为 180的白色粉 末状抗氧剂， 色母粒优选采用由卡博特上海凯茵化工有限公司生产的白色色母粒， 开口剂 优选而非限于地使用由中国江苏省常熟市三明新材料有限公司生产销售的牌号为 200-FA 型含氟硅油 ； 0022 B） 混料， 将由步骤 A） 得到的原料引入卧式混料机中混合， 卧式混料机的转速控制 为 70n/min， 混合时间为 30min， 得到混合料 ； 0023 C） 挤制成型， 将由步骤 B） 得到的混合料引入螺杆挤出机熔融挤入到模具中， 并且 在牵引机的牵引下进。
19、入水槽冷却， 得到型坯， 在本步骤中， 螺杆挤出机的挤出温度为 ： 一区 160， 二区 165， 三区 195， 四区和五区均为 200， 和六区为 220， 模具的型腔压力 为 -0.05Mpa（由抽真空装置对模具抽真空） ， 牵引机的牵引速度为 7m/min， 得到型坯 ； 0024 D） 分切， 将由步骤 C） 得到的即进入水槽冷却后的型坯按工艺要求的长度， 更具体 地讲按太阳能光伏组件的框架的长度或宽度例如裁切成 1.2m 或 75 ， 得到颜色为白色的 太阳能光伏组件框架材料。 0025 实施例 2 ： 0026 A） 原料选择， 尼龙 66 90 份， 乙烯 - 三氟氯乙烯共聚纤。
20、维 4 份， 碳纤维 5 份， 玻璃纤 维 15 份， 抗静电剂 3 份， 抗氧剂 1 份， 黑色的色母粒 3 份， 开口剂即含氟硅油 2.5 份， 得到原 料 ； 0027 B） 混料， 将卧式混料机的转速改为 40n/min， 混合时间改为 40min， 得到混合料 ； 0028 C） 挤制成型， 将螺杆挤出机的挤出温度改为 ： 一区 145， 二区 155， 三区 190， 四区和五区均改为 195， 和六区为 215， 模具的型腔压力改为 -0.03MPa， 牵引机的牵引 速度改为 5m/min， 得到型坯 ； 0029 D） 分切， 得到颜色为黑色的太阳能光伏组件框架材料。本实施例中。
21、未涉及的内容 均同对实施例 1 的描述。 0030 实施例 3 ： 0031 A） 原料选择， 尼龙 66 80 份， 乙烯 - 三氟氯乙烯共聚纤维 5 份， 碳纤 6.5 份， 玻璃纤 维 10 份， 抗静电剂 6.5 份， 抗氧剂 1.6 份， 蓝色的色母粒 3.5 份， 开口剂即含氟硅油 3 份， 得 到原料 ； 0032 B） 混料， 将卧式混料机的转速改为 55n/min， 混合时间改为 35min， 得到混合料 ； 0033 C） 挤制成型， 将螺杆挤出机的挤出温度改为 ： 一区 152， 二区 175， 三区 180， 四区和五区均改为 205， 六区 210， 模具的型腔压力改。
22、为 -0.04MPa， 牵引机的牵引速度 改为 6m/min， 得到型坯 ； 0034 D） 分切， 得到颜色为蓝色的太阳能光伏组件框架材料。本实施例中未涉及的内容 均同对实施例 1 的描述。 0035 由上述实施例1至3得到的太阳能光伏组件框架材料经测试具有下表所示的理想 的物理性能。 说 明 书 CN 102627852 B 5 4/4 页 6 0036 测试项目实施例 1 实施例 2 实施例 3 产品密度1.351.341.345 软化耐温 （）242243246 拉伸强度 （MPa）165167162 抗冲击强度 （KJ/ ） （测试方法 ： IZOD）12.4512.212.5 抗曲强度 （MPa）195193.5198 硬度 （HV） 56HRR 56HRR 56HRR 断裂伸长率 （%）82%81.9%81.5% 说 明 书 CN 102627852 B 6 。