[发明专利]一种聚烯烃复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种聚烯烃复合材料及其制备方法和应用。以重量份计，所述聚烯烃复合材料包括第一聚烯烃80～100份、第二聚烯烃10～20份、中空材料15～30份和无机填料1～5份。本发明提供的聚烯烃复合材料，通过特定含量的第一聚烯烃、第二聚烯烃以及中空材料和无机填料复配，能够提高浮体材料的强度和韧性，增加浮体的浮重比，提升整体漂浮设备浮力，有效提升了浮体的使用周期，降低了浮体的维护成本。

技术领域

本发明属于浮体材料技术领域，具体涉及一种聚烯烃复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

在当前的水面漂浮电站行业中，浮体作为可以漂浮于水面上且具有一定承载力的实体，对光伏组件、电缆、汇流箱及其相关设备起到承载作用。随着水上漂浮光伏电站市场范围的扩大，整个水面电站的装机量也在逐年增加，对应组件的功率也越来越大，组件的质量也随之提高(大组件是未来趋势，对于组件厂家有成本优势)。组件质量的提高对于单位浮体所需支撑提供的浮力要求更大，进而导致现有的产品浮力无法满足要求，需要重新进行产品设计，但是研发成本也增加。

现有技术中多使用基料为高密度聚乙烯树脂(HDPE)，搭配一定比例的耐候母料为混合原料，经吹塑加工制备成的大中空类产品。但是这类材料制作的浮体性能均一性差，浮体材料的强度较低同时耐老化性能较差，无法满足水面光伏电站对浮体设备长时间稳定运行的使用需求，且后期浮体维护成本较高。

例如CN 111253661A公开一种高强度耐老化光伏浮体用聚乙烯复合材料及其制备方法，所述聚乙烯复合材料包括聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、改性碳纤维、改性海泡石纤维和助剂份。所述聚乙烯复合材料兼具高力学强度和高耐老化性能，但是所述材料的韧性差，浮力效果差。

例如CN 114058104A公开一种水面光伏浮体专用料及其制备方法。所述水面光伏浮体专用料包括聚乙烯粉料、抗氧剂、辅助抗氧剂、卤素吸收剂、光稳定剂和光屏蔽剂。所述聚乙烯粉料的密度为0.947±0.004kg/m³。包括所述材料的水面光伏浮体耐老化性能和耐候性好，但是韧性差。

因此，开发一种性能均一、强度高且韧性好，支撑浮力大，使用周期长且成本低的浮体，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚烯烃复合材料及其制备方法和应用。所述聚烯烃复合材料通过第一聚烯烃与特定含量的第二聚烯烃、中空材料和无机填料复配，使得包括所述聚烯烃复合材料的浮体强度高、韧性好，浮重比高且耐老化性能优异，有利于降低浮体表面微生物的附着，成本低，适用于水面光伏电站用浮体材料。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种聚烯烃复合材料，以重量份计，所述聚烯烃复合材料包括第一聚烯烃80～100份、第二聚烯烃10～20份、中空材料15～30份和无机填料1～5份。

本发明中，所述第一聚烯烃作为基料，赋予浮体高强度以及优异的耐环境应力开裂性能；所述第二聚烯烃作为辅基料，增加材料的韧性和流动性，使得材料的加工性好；通过特定含量的第一聚烯烃和第二聚烯烃复配，使得所述复合材料兼具高强度、高韧性且加工性能优异；进一步，通过采用特定含量的中空材料和无机填料复配，有利于提升浮体材料的浮重比，减少微生物的附着，且增加材料的冲击强度和弯曲强度，避免浮体增加浮重比所带来的力学损失，有效提升了浮体的使用周期，降低了浮体的维护成本。

优选地，以重量份计，所述聚烯烃复合材料包括第一聚烯烃80～100份，例如可以为82份、84份、86份、88份、90份、92份、94份、96份、98份等。

优选地，所述以重量份计，所述聚烯烃复合材料包括第二聚烯烃10～20份，例如可以为11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份等。