[发明专利]一种基于BIPV技术专用的改性沥青防水卷材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能利用及防水材料领域，尤其涉及一种基于BIPV技术专用的改性沥青防水卷材及其制备方法。

背景技术

随着化石能源的消耗及环境污染问题的日益突出，各国开始大力寻求新型能源。作为新型环保可再生能源，太阳能一直是人们关注的重点。太阳能光伏发电技术作为一种应用广泛的太阳能转化技术，得到世界各地大力支持，发展越来越迅速。

建筑物屋面光照充足，可作为太阳能发电的良好场所，并可以降低建筑物本身的能耗。目前太阳能发电与建筑结合的方式主要有两种，直接放置型太阳能组件（BAPV）和建筑建材型组件（BIPV），其中BAPV型较为常见。BAPV型主要在建筑物屋面重新建水泥墩并安装支架，然后在支架上安装太阳能组件，这种方式由于需要外加支架等辅助材料，增加了成本，且水泥堆、支架和电池可能会破坏屋面防水保温层，同时增加屋面重量，留有安全隐患。而将太阳能电池组件直接与建筑材料结合，不仅安装方便、节约成本，还保留建筑材料功能。柔性太阳能电池作为近些年开发的一种新型太阳能电池，具有质量轻、可折叠、不易破碎等优点，可铺于屋面安装。但由于柔性太阳能电池本身不具备防水性能，安装时需与防水材料结合安装于屋面。

改性沥青防水卷材是目前防水卷材市场的主导产品，其低温柔韧性好、断裂延伸率大、耐腐蚀、不透水性良好，是用于构建BIPV技术的良好材料。但目前市场上相当一部分改性沥青卷材软化点偏低（夏季时太阳能电池组件温度可达85℃左右），太阳能电池组件、胶粘剂和沥青卷材之间的热膨胀差异使太阳能电池组件粘接到改性沥青卷材上具有挑战性。粘接剂和表面粒料的粘接也存在问题，如果BIPV系统在一昼夜温差变化中收缩膨胀幅度较大，粒料可能会从表面卷材脱开。另外，柔性薄膜太阳能电池装置的效率保证期至少为20年，改性沥青防水卷材长期耐老化性、抗UV性能、使用寿命与目前BIPV技术所需要求还有一定差距。

中国专利申请公开号102651409A，公开日为2012年08月29日的发明专利公开了一种太阳能电池与防水材料结合形成的建筑防水型光伏组件及其制备方法，涉及光伏组件技术领域，该光伏组件自下而上分别包括：防水卷材、由多个太阳能电池单元组成的太阳能电池层、以及表面封装材料。该发明安装简单、还可以节约元组件的背板材料及双面粘辅助材料，使发电成本降低。但是防水卷材采用的是普通的热塑性聚烯烃类材料制成，防水性能好，但是其软化点仍然偏低，而且昼夜的温差变化有可能使得防水卷材与电池组件之间产生脱落的情况。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中应用于BIPV技术的防水卷材软化点较低、不适用的问题，提供一种基于BIPV技术专用的改性沥青防水卷材。

一种基于BIPV技术专用的改性沥青防水卷材，其特征在于改性沥青防水卷材

为三层复合结构，从上至下依次为防水材料层、耐候层、防水增强层，所述防水材料层和防水增强层中所用改性沥青含有下述重量份的组分：

物料重量组分：

石油沥青            20~50

渣油                5~10

星型SBS橡胶       5~20

硅橡胶              2~10

古马隆树脂          1~10

抗氧化剂            0.1~5

抗紫外线吸收剂      0.05~2

滑石粉              10~20。

所述防水材料层的胎基层为玻纤增强聚酯毡，其上表面隔离材料为页岩，防水材料层厚度为1~3mm。

所述耐候层为一层复合薄膜，上层为聚四氟乙烯薄膜，下层为聚酯薄膜，聚四氟乙烯膜厚度为0.1~0.5mm，聚酯薄膜厚度为0.1~0.5mm。

所述防水增强层的胎基层为玻纤增强聚酯毡，其下表面隔离材料为热熔性PE膜，防水增强层的厚度为1~3mm。

所述防水材料层、耐候层、防水增强层之间用乙烯-醋酸烯共聚物EVA或聚乙烯醇缩乙醛纤维PVB粘接。

一种基于BIPV技术专用的改性沥青防水卷材的制备方法，包括以下步骤：

1）在反应器中加入石油沥青，在180~190℃加热搅拌脱水；

2）按照权利要求1中所述的配比依次加入渣油、SBS橡胶、硅橡胶，保温搅拌2小时； 

3）将步骤2）中处理好的物料倒入胶体磨中研磨，循环研磨三次，研磨后继续搅拌分散30~60分钟；

4）降温至160℃左右，加入古马隆隆树脂，保温搅拌1小时；