本發(fā)明屬于輕質(zhì)柔性光伏組件，特別涉及一種阻燃環(huán)氧復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著輕質(zhì)柔性光伏組件在bipv及bapv領(lǐng)域的大范圍應(yīng)用，對(duì)輕質(zhì)柔性光伏組件的封裝材料的阻燃性提出了新的要求，對(duì)于面積受限的公共建筑領(lǐng)域，建筑覆蓋物要達(dá)到ul746c以上的級(jí)別，目前市場(chǎng)上多數(shù)組件的等級(jí)都在c級(jí)。

2、wo2023212989a1使用丙烯酸酯粉末樹(shù)脂，組件表面使用etfe膜，但是etfe膜雖然自身阻燃，但因?yàn)槭褂煤穸仍?0μm以下，在>15kw/m2高功率火焰下會(huì)很快熔融失效。因此組件按照建筑覆蓋物設(shè)計(jì)阻燃等級(jí)并未提升。

3、cn104830025a使用含有機(jī)硅氟無(wú)規(guī)丙烯酸酯共聚物及酯環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂兩種樹(shù)脂為基體，使用改性后的sio2進(jìn)行增強(qiáng)，提高材料的熱變形溫度降低了吸水性，提升了耐刮擦性，但是酯環(huán)族固化溫度高，固化時(shí)間長(zhǎng)，僅適用于電子產(chǎn)品封裝領(lǐng)域，而且其中并未對(duì)阻燃性能進(jìn)行表征。

4、cn115466565b使用聚氨酯丙烯酸，通過(guò)二步法制備封裝組件用復(fù)合材料，但是主鏈的碳含量低，除添加純鹵素阻燃劑外，無(wú)法達(dá)到建筑領(lǐng)域覆蓋物的阻燃等級(jí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種阻燃環(huán)氧復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，該復(fù)合材料有效提高了阻燃性能，適用于阻燃性要求較高的輕質(zhì)柔性光伏組件。

2、本發(fā)明提供了一種阻燃環(huán)氧復(fù)合材料，所述復(fù)合材料按重量份數(shù)，包括如下組分：

3、雙酚型環(huán)氧樹(shù)脂???10-40份；

4、芳香族環(huán)氧樹(shù)脂???10-20份；

5、含鹵環(huán)氧樹(shù)脂?????40-50份；

6、固化劑a??????????4-6份；

7、固化劑b??????????5-10份；

8、固化促進(jìn)劑???????0.1-0.5份；

9、阻燃劑a??????????5-10份；

10、阻燃劑b??????????1-3份；

11、uv吸收劑?????????0.5-1份；

12、光穩(wěn)定劑?????????0.5-1份；

13、抗氧劑???????????0.2-0.5份；

14、納米包覆蒙脫土???0.5-1份；

15、其中，所述納米包覆蒙脫土包括如下組分：

16、納米蒙脫土???????1-5份；

17、羥基丙烯酸酯?????10-30份；

18、包覆單體?????????5-20份；

19、稀釋劑???????????5-10份；

20、界面處理劑???????1-5份；

21、溶劑?????????????50-70份。

22、優(yōu)選地，所述雙酚型環(huán)氧樹(shù)脂包括雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚s型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚f型環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或幾種。

23、優(yōu)選地，所述芳香族環(huán)氧樹(shù)脂包括三苯基縮水甘油醚基甲烷、三縮水甘油基對(duì)氨基苯酚、n,n,n,n-四縮水甘油基-4,4-二氨基二苯甲烷、4-(二縮水甘油基氨基)苯基縮水甘油醚中的一種或幾種。更優(yōu)選地，所述芳香族環(huán)氧樹(shù)脂為三縮水甘油基對(duì)氨基苯酚。

24、優(yōu)選地，所述含鹵環(huán)氧樹(shù)脂包括dgeba環(huán)氧樹(shù)脂、高溴阻燃雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂（溴含量>20wt?%）中的一種或幾種。

25、優(yōu)選地，所述固化劑a為含芳基的固化劑，如4,4'-二氨基二苯甲烷（ddm）、間苯二胺（mpd）、二氨基二苯砜（dds）、4,4'-二氨基-3,3',5',5(dtb)四甲基二苯甲酮等。

26、優(yōu)選地，所述固化劑b為含氯芳香二胺，為了增加固化劑的流動(dòng)性，降低樹(shù)脂粘度，如二氨基二氯二苯甲烷、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯砜?(dcdps)、2,4-二氯-1,3-苯二胺(dcda)?等。

27、優(yōu)選地，所述固化促進(jìn)劑為硼胺絡(luò)合物促進(jìn)劑。更優(yōu)選地，硼胺絡(luò)合物中三氟化硼的配體為正己胺、單乙胺、苯胺、二乙胺、哌啶、三乙胺、苯胺中的一種，最優(yōu)選為三氟化硼乙胺。

28、優(yōu)選地，所述阻燃劑a為六苯氧基環(huán)三磷腈。

29、優(yōu)選地，所述阻燃劑b為dopo衍生物，如dopo-對(duì)苯二酚dopo-苯基乙烯基磷酸酯、dopo-雙酚a中的一種，或者為10-（2,5-二羥基苯基）-10h-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物。

30、優(yōu)選地，所述uv吸收劑包括三嗪類uv吸收劑uv1164、uv1577、uv400中的一種或幾種。

31、優(yōu)選地，所述光穩(wěn)定劑包括苯丙三氮唑光穩(wěn)定劑uv1130、uv928中的一種或幾種。

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

33、優(yōu)選地，所述羥基丙烯酸酯包括丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或幾種。

34、優(yōu)選地，所述包覆單體包括2,2?'-二烯丙基雙酚a、2,2?'-二烯丙基雙酚s、環(huán)氧丙烯酸酯中的一種或幾種。

35、優(yōu)選地，所述稀釋劑包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異冰片酯中的一種或幾種。

36、優(yōu)選地，所述界面處理劑包括3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷中的一種或幾種。

37、優(yōu)選地，所述溶劑為無(wú)水乙醇。

38、本發(fā)明還提供了一種阻燃環(huán)氧復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

39、（1）按配比，將納米蒙脫土在溶劑中進(jìn)行超聲分散，得到納米蒙脫土溶液；隨后將羥基丙烯酸酯、包覆單體、稀釋劑、界面處理劑加入到納米蒙脫土溶液中，溫度升至70-80℃后加入引發(fā)劑溶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后將溶劑旋蒸出溶劑，烘干，得到納米包覆蒙脫土；

40、（2）按配比，將雙酚型環(huán)氧樹(shù)脂、芳香族環(huán)氧樹(shù)脂、含鹵環(huán)氧樹(shù)脂、阻燃劑a、阻燃劑b、uv吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑，加入到攪拌釜中升溫至120-130℃攪拌，得到主劑a；

41、（3）將固化劑a、固化劑b、固化促進(jìn)劑、步驟（1）中的納米包覆蒙脫土混合研磨，隨后加入到80-90℃的主劑a中，得到阻燃環(huán)氧復(fù)合材料。

42、優(yōu)選地，所述步驟（1）中的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、過(guò)氧化二異丙苯、叔丁基過(guò)氧化氫、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯中的一種或幾種；所述引發(fā)劑的加入量為體系總質(zhì)量的0.1%-0.5%；所述引發(fā)劑溶液的溶劑為無(wú)水乙醇。

43、本發(fā)明還提供了一種阻燃環(huán)氧復(fù)合材料在輕質(zhì)柔性光伏組件中的應(yīng)用。

44、有益效果

45、（1）本發(fā)明在不影響透光率的前提下加入納米包覆蒙脫土，阻燃劑在高溫時(shí)與蒙脫土配合生成隔熱碳層，蒙脫土作為隔熱碳層增強(qiáng)介質(zhì)，起到凝聚相阻燃的作用，隔熱降溫并減慢樹(shù)脂的熱降解，進(jìn)而減慢火焰?zhèn)鞑ィ行岣吡俗枞夹阅?，適用于阻燃性要求較高的輕質(zhì)柔性組件。

46、（2）本發(fā)明采用固化劑b降低了固化劑a的熔點(diǎn)，有利于樹(shù)脂共混，配合固化促進(jìn)劑，實(shí)現(xiàn)中溫快速固化。

47、（3）本發(fā)明采用含鹵環(huán)氧樹(shù)脂作為稀釋劑，配合降低樹(shù)脂體系粘度，反應(yīng)后穩(wěn)定鹵素側(cè)基能使分子鏈快速異構(gòu)化，延緩環(huán)氧樹(shù)脂在高溫時(shí)的降解。

48、（4）本發(fā)明采用阻燃劑b與阻燃劑a協(xié)同增效，相容性好，在高溫高濕狀態(tài)下不遷移。