一种水上光伏浮箱的制作方法

本发明涉及水上光伏设备技术领域，具体涉及一种水上光伏浮箱。

背景技术：

随着土地利用形势的日益紧张，很多国家和地区充分开发水上资源，大力推广水上光伏发电技术，将水上光伏电站作为一项新型的发电项目。

根据光伏支架形式，在水深大于3米时，一般采用漂浮电站，而水上漂浮式电站的特点在于：(1)开发效益大：不占用农业和采矿的土地，提高了土地的综合利用率；(2)保护水体：减少水面蒸发量及抑制藻类生长；(3)运维方便，灰尘少，避免杂草阴影遮挡；(4)节能环保：浮箱材料100％可回收利用，不污染水体；(5)发电量优势：水面对光伏组件起到降温、镜面反射等的作用，发电量明显高于地面电站。

水上光伏浮箱作为漂浮电站的主要载体，其原材料均为高密度聚乙烯(外文名称为High Density Polyethylene，简称为“HDPE”)，由于其具有密度低，防酸碱性优良、易于加工等特点，因此，HDPE为目前水上光伏浮箱的原材料。但由于HDPE的光老化和热氧老化性能弱，水上光伏浮箱直接暴露在自然环境中，经紫外老化、高温、严寒、以及潮湿空气的侵蚀，以纯HDPE为原材料的水上光伏浮箱容易老化降解，使用寿命短，维修更换成本大，因此，需要采取增强耐候性、耐老化性能的措施，使水上光伏浮箱的抗老化降解、抗紫外能力更强，以提水上光伏浮箱的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺点，提供一种含氟材料的水上光伏浮箱，该水上光伏浮箱具有高耐候性，使用寿命长达20年以上。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种水上光伏浮箱的原料包括70～90重量份高密度聚乙烯、10～30重量份含氟高聚物超微粉和0～20重量份填充剂。

进一步地，含氟高聚物超微粉为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物或乙烯三氟氯乙烯共聚物中的一种或几种的共混物。

进一步地，含氟高聚物超微粉的粒径在0.1微米～100微米之间。

进一步地，填充剂为钛白粉、硫酸钡或纳米碳酸钙中的一种或几种。

进一步地，水上光伏浮箱的原料还包括功能性助剂，该功能性助剂为抗氧剂、耐寒剂、抗静电剂、增韧剂、紫外吸收剂、光稳定剂和热稳定剂中的一种或多种。

进一步地，功能性助剂的原料配比为0～5重量份抗氧剂、0～3重量份耐寒剂、0～3重量份抗静电剂、0～10重量份增韧剂、0～5重量份紫外吸收剂、0～3重量份光稳定剂和0～3重量份热稳定剂。

本发明的有益效果是：与传统以纯HDPE为原料成型的浮箱相比，本发明水上光伏浮箱原料中的含氟高聚物超微粉中，氟材料表面能较低，在基体树脂中，形成一个不相容的、以极小微粒存在的分散相。在加工过程中，低表面能的超微粉微粒迁移至熔体表层与加工设备的金属表面，逐渐在高密度聚乙烯熔体与加工设备金属之间，形成能使加工聚合物畅通滑过的“涂层”，该“涂层”表現出优良的耐高低温性能、耐化学性能、以及优异的耐候性和耐紫外光老化，进而使得本发明的水上光伏浮箱使用寿命高于纯聚乙烯材料的浮箱，耐候性、耐磨性提高；去污性增强，即化学物质不易停留在浮箱表面，化学惰性增强；反射率提高，紫外光透过率减少，降低了光对水上光伏浮箱的老化降解，延长浮箱的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面对实施例描述中所使用的附图做简单介绍。

图1为对角拉力试验示意图；

图2为对边拉力试验示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面对本发明实施例中的方案进行清楚、完整地描述。

表1中实施例1至5是不同原料配比的水上光伏浮箱，其中，含氟高聚物超微粉的粒径在0.1微米～100微米之间。

表1为实施例1至5水上光伏浮箱原料配方(重量份)：

以表1的各原料配比成型的实施例1至5的水上光伏浮箱，分别进行以下技术参数的测试。

按国家标准《紧固件横向振动试验方法》GB/T 1043.1检测简支梁冲击强度(单位：KJ/㎡)；按《塑料模塑件尺寸公差》国家标准GB/T 14486-2008检测水上光伏浮箱的厚度(单位：mm)；以2kg铁球，2m高自由的测试标准检测落锤冲击水上光伏浮箱是否开裂；以整个水上光伏浮箱浸没在水中24h的测试标准进行防渗漏试验，检测水上光伏浮箱是否发生渗漏；以《光伏组件的安全鉴定》标准IEC 61730为测试标准，针对水上光伏的特点，将IEC 61730标准中测试的条件-40℃～85℃，85％RH调整为-40℃～65℃，100％RH，结果以机械性能的保持率表示，检测紫外加速老化性能、高低温循环性能(试验箱型号：TC200)性能、湿—热加速老化(试验箱型号：DH100)性能、湿—冻加速老化(试验机型号：HS10)性能；以50g/L+5g/L的NaCl溶液，PH控制在6.5-7.2，温度35±2℃的温度下连续对水上光伏浮箱喷雾，测试时间56天的测试标准，进行中性盐雾测试；以耐化学性(95％酒精、2％NaOH、5％HCL溶液)，测试时间45天的测试标准，进行耐酸碱测试；按《食品中脂肪的测定》国家标准GB/T5009.6和《国家玩具安全技术规范》国家标准GB6675-2014检测有害物质析出性能；以-40℃调节2h，2kg铁球，2m高自由为测试标准，进行低温落锤实验，得出如表2所示的技术性能参数表。

表2实施例1至5水上光伏浮箱技术性能测试结果：

对实施例1至5的水上光伏浮箱分别进行的对角拉力试验和对边拉力试验，具体测试方法如图1和图2所示。

对角拉力试验：按图1方式用的吊环固定试样件耳部孔，沿P方向施力，测试速度为50mm/min，加大拉力P直至产品破坏，记下最大值F，见表1中所示数据。

对边拉力试验：按图2方式用吊环固定试样件耳部孔，沿P方向施力，测试速度为50mm/min，加大拉力P直至产品破坏，记下最大值F，见表1中所示数据。

表2中，对比例*是某公司生产的以纯高密度聚乙烯为原材料的水上光伏浮箱的测试结果。

以上各个实施例均通过吹塑工艺成型。比较实施例1至5与对比例*的各项测试结果，说明含氟材料的本发明水上光伏浮箱的耐候性、耐老化等性能更优，本发明水上光伏浮箱的使用寿命更长。