8700元起拍！一种防火保温光伏装饰复合板及其制备方法的发明专利
华电科仪从阿里拍卖平台获悉，12月27日将有一种防火保温光伏装饰复合板及其制备方法的发明专利进行专利转让竞价活动，起拍价8700元，加价幅度500元。
拍卖信息显示，本次拍卖的发明涉及建筑节能和光电建筑领域，具体涉及一种防火保温光伏装饰复合板及其制备方法。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种防火型光伏保温装饰复合板及其制备方法，所述复合板具有高温防火、施工装配化、光伏保温装饰复合化的优点。
本发明防火保温光伏装饰复合板，所述复合板为层状结构，由里至外依次包括保温层、 加强层和光伏装饰层，所述保温层为岩棉板。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述岩棉板厚度为30～100mm，由防水卷 材密封包裹。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述岩棉板的岩棉纤维排列方向垂直于所述岩棉板的水平面，使得各层间拉拔强度≥0.2MPa，所述岩棉纤维密度≥250g/m3，容重 ≥200kg/m3，抗压强度≥0.1MPa，憎水率≥98％。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述光伏装饰层由里至外依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述柔性薄膜电池组件是在塑料等可弯曲 的柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，所述柔性薄膜太阳能电池包括：非晶硅柔性太阳能薄膜电池、铜铟镓硒薄膜太能能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)或有机薄膜太阳能电池，所述膜层为含氟TPT聚酯膜或乙烯—四氟乙烯共聚物(ETFE)膜，厚度为250um，主要起防水、隔离的作用。所述涂料层由粒径为纳米级的防污自洁涂料涂覆 而成，优选所述涂料层为纳米级有机硅改性丙烯酸树脂涂料或纳米级氟碳树脂涂料，厚度为 30～70um，主要起到自洁、防污染作用，该涂料可有效避免粉尘、雾霾等污染物降低太阳能电池的光电转换效率。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述加强层为硅酸钙板或水泥压力板，厚 度为3～5mm，其弹性模量与所述保温层一致。所述硅酸钙板以优质高标号水泥为基体材料，并配以天然纤维增强，经先进生产工艺成型、加压、高温蒸养等特殊技术处理而制成，是一 种具有优良性能的新型建筑和工业用板材，其产品防火，防潮，隔音，防虫蛀，耐久性强；所述水泥压力板又称水泥纤维压力板，是以天然纤维和水泥为原料，经制浆、成型、切割、 加压、养护而成的一种新型建筑板材，具有轻质、高强、防水、防腐、防火等优点，广泛用于民用和工业建筑中外墙板、幕墙衬板、复合墙体面板；所述硅酸钙板和所述水泥压力板凭 借其优良的物理力学性能和耐久性，可有效保护保温层不受长期恶劣环境的破坏；选择与所述保温层弹性模量一致的硅酸钙板和水泥压力板，可防止所述保温层与所述加强层因差异变 形产生的层间裂隙。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述防水卷材为聚合物水泥砂浆高分子复 合防水卷材，由胎基与聚合物水泥砂浆复合而成，厚度为1.5～2.5mm，所述胎基为涤棉无纺 布与玻纤网格布的复合毡。所述聚合物水泥砂浆是由水泥、骨料和可以分散在水中的多种单聚体聚合而成的共聚物搅拌而成，可形成独特的有一定韧性的复合网状结构，对所述保温板 起到保护和防水双重功能。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述保温层和加强层通过聚合物水泥砂浆 粘合剂粘结在一起，所述加强层和光伏装饰层通过防火型聚合物粘结剂(西卡单组分高模量 聚氨酯密封胶粘剂)粘结在一起。所述聚合物水泥砂浆粘合剂是由水泥、骨料和可以分散在水中的有机聚合物搅拌而成，聚合物在环境条件下成膜覆盖在水泥颗粒子上，并使水泥机体 与骨料形成强有力的粘接。聚合物网状结构具有阻止微裂缝发生和扩展的能力，聚合物水泥砂浆粘结剂为无机材料粘结剂与保温材料防水层和硅酸钙板等无机材料的相容性好，粘结牢 固。所述防火型聚合物粘结剂—西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂是一种类似软膏，一旦接触空气中的水分就会固化成一种坚韧的橡胶类固体的材料，该粘结剂粘接力强，拉伸强度 大，同时又具有耐候性、抗振性，和防潮、抗臭气和适应冷热变化大的特点，能实现柔性薄膜电池组件塑料衬底与保温板加强层之间的有效粘结。
一种制备所述的防火保温光伏装饰复合板的方法，包括如下步骤：
(1)保温层的制备：用防水卷材将所述岩棉板密封包裹，所述保温层的厚度为 30～100mm，所述岩棉板中的岩棉纤维经过憎水处理，所述岩棉纤维的排列方向垂直于所述岩 棉板的水平面；
(2)加强层的制备：选择3～5mm的硅酸钙板或水泥压力板，进行防水和抗变形处理；
(3)光伏装饰层的制备：在所述柔性薄膜电池组件的表面覆盖加封TPT聚酯膜或乙烯 —四氟乙烯共聚物膜(ETFE)，并在所述TPT聚酯或乙烯—四氟乙烯共聚物膜(ETFE)膜层 的外侧涂覆具有防污功能的纳米级有机硅丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料；
(4)采用聚合物水泥砂浆粘结剂粘结经防水卷材密封包裹的所述保温层和所述加强层；
(5)采用西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂粘结所述加强层和光伏装饰层；
(6)合并封装：按照柔性薄膜光伏电池组件、西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂、 硅酸钙板或水压力板、聚合物水泥砂浆粘结剂和岩棉保温板的顺序依次层叠，经过辊压和高压釜处理，使各层组件紧密粘合，即得产品。
所述的制备防火保温光伏装饰复合板的方法，其中：
所述防水卷材的制作方法为：通过机械压延成型技术将柔性聚合物水泥砂浆通过机制刮 板均匀涂布于所述胎基的两侧，形成宽1.2米的防水卷材，将制成的防水卷材进行烘干和养 护；
具有憎水功能的岩棉并非后期进行的憎水处理，而是在岩棉成型时使岩棉纤维成为憎水 纤维，对所述岩棉纤维进行憎水处理的方法为：在岩棉纤维生产过程中，在岩棉纤维表面喷涂有机硅憎水剂；
所述防水卷材的烘干和养护方法为：制成的防水卷材采用生产线中的热吹风装置自动烘 干，达到卷材两侧的聚合物砂浆初凝，成卷后的防水卷材，在5～38℃的室内温度下，自然 干燥养护28天后备用；
所述加强层的防水和抗变形处理方法为：在所述加强层的表面涂刷有机硅丙烯酸防水涂 料；
所述硅酸钙板是以水泥为基体材料，配以天然纤维增强，经成型、加压、高温蒸养处理 而制成；
所述水泥压力板是以天然纤维和水泥为原料，经制浆、成型、切割、加压、养护而成；
所述柔性薄膜电池组件的生产方法包括：薄膜电池卷对卷生产、电池片组装、光伏组件 封装；
所述聚合物水泥砂浆粘合剂是由水泥、骨料和分散在水中的有机聚合物搅拌而成。
所述岩棉板中纤维采取垂直竖排放置，使得各层间拉拔强度≥0.2MPa，纤维方向垂直于 保温板水平面的岩棉，在密度较低的情况下，有较高的抗拉强度，使系统具有较高的安全性 能以及系统在建筑中的应用高度得到提升，在保温板内壁设有电能引出接线盒，接线盒与非晶硅柔性薄膜太阳能电池组件层电路连接。
本发明防火保温光伏装饰复合板与现有技术不同之处在于本发明采用了经过用防水卷材 和无机板进行防水和增强处理过的岩棉作为保温板作为底板，以非晶硅等柔性薄膜太阳能光伏电池组件作为光伏装饰层，制成的防火功能的光伏保温装饰复合板既满足了大量公用建筑 对高等级外墙防火保温材料的迫切需求，又为光伏幕墙系统的应用和推广打下了重要的技术基础。本发明中经用防水卷材密封处理的岩棉板，即能防止水分、湿气和霉变进入岩棉板内 部，又能防止岩棉板加工切割时产生的岩棉屑对人体的伤害和环境的污染；所述岩棉板中的岩棉纤维方向垂直于保温板的水平面，在密度较低的情况下，有较高的抗拉强度，使系统较 高的安全性能以及系统在建筑中的应用高度的提升。
本发明所述具有防火功能的光伏保温装饰复合板既避免了有机保温材料易燃不耐久的缺 陷，又充分发挥了非晶硅等柔性薄膜太阳能光伏电池组件体薄质轻、柔韧性好、对弱光、散射光、漫射光都具有很强的吸收能力等优点，这一发明为外墙外保温和光伏发电系统在建筑 上的综合利用提供了一个科学且切实可行的系统解决方案。所述复合板中光伏装饰层、增强层、保温层及与墙体基层各界面的抗拉强度高、整体系统安全系数大；通过把建筑围系统护 与光伏技术集成融合，制成具备各种功能和规格的光伏建材部品，大幅度降低了光电建筑建设成本；并具有火灾高温防火、施工装配化、光伏保温装饰复合化的优点。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种防火型光伏保温装饰复合板及其制备方法，所述复合板具有高温防火、施工装配化、光伏保温装饰复合化的优点。
本发明防火保温光伏装饰复合板，所述复合板为层状结构，由里至外依次包括保温层、 加强层和光伏装饰层，所述保温层为岩棉板。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述岩棉板厚度为30～100mm，由防水卷 材密封包裹。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述岩棉板的岩棉纤维排列方向垂直于所述岩棉板的水平面，使得各层间拉拔强度≥0.2MPa，所述岩棉纤维密度≥250g/m3，容重 ≥200kg/m3，抗压强度≥0.1MPa，憎水率≥98％。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述光伏装饰层由里至外依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述柔性薄膜电池组件是在塑料等可弯曲 的柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，所述柔性薄膜太阳能电池包括：非晶硅柔性太阳能薄膜电池、铜铟镓硒薄膜太能能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)或有机薄膜太阳能电池，所述膜层为含氟TPT聚酯膜或乙烯—四氟乙烯共聚物(ETFE)膜，厚度为250um，主要起防水、隔离的作用。所述涂料层由粒径为纳米级的防污自洁涂料涂覆 而成，优选所述涂料层为纳米级有机硅改性丙烯酸树脂涂料或纳米级氟碳树脂涂料，厚度为 30～70um，主要起到自洁、防污染作用，该涂料可有效避免粉尘、雾霾等污染物降低太阳能电池的光电转换效率。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述加强层为硅酸钙板或水泥压力板，厚 度为3～5mm，其弹性模量与所述保温层一致。所述硅酸钙板以优质高标号水泥为基体材料，并配以天然纤维增强，经先进生产工艺成型、加压、高温蒸养等特殊技术处理而制成，是一 种具有优良性能的新型建筑和工业用板材，其产品防火，防潮，隔音，防虫蛀，耐久性强；所述水泥压力板又称水泥纤维压力板，是以天然纤维和水泥为原料，经制浆、成型、切割、 加压、养护而成的一种新型建筑板材，具有轻质、高强、防水、防腐、防火等优点，广泛用于民用和工业建筑中外墙板、幕墙衬板、复合墙体面板；所述硅酸钙板和所述水泥压力板凭 借其优良的物理力学性能和耐久性，可有效保护保温层不受长期恶劣环境的破坏；选择与所述保温层弹性模量一致的硅酸钙板和水泥压力板，可防止所述保温层与所述加强层因差异变 形产生的层间裂隙。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述防水卷材为聚合物水泥砂浆高分子复 合防水卷材，由胎基与聚合物水泥砂浆复合而成，厚度为1.5～2.5mm，所述胎基为涤棉无纺 布与玻纤网格布的复合毡。所述聚合物水泥砂浆是由水泥、骨料和可以分散在水中的多种单聚体聚合而成的共聚物搅拌而成，可形成独特的有一定韧性的复合网状结构，对所述保温板 起到保护和防水双重功能。
本发明所述的防火保温光伏装饰复合板，其中所述保温层和加强层通过聚合物水泥砂浆 粘合剂粘结在一起，所述加强层和光伏装饰层通过防火型聚合物粘结剂(西卡单组分高模量 聚氨酯密封胶粘剂)粘结在一起。所述聚合物水泥砂浆粘合剂是由水泥、骨料和可以分散在水中的有机聚合物搅拌而成，聚合物在环境条件下成膜覆盖在水泥颗粒子上，并使水泥机体 与骨料形成强有力的粘接。聚合物网状结构具有阻止微裂缝发生和扩展的能力，聚合物水泥砂浆粘结剂为无机材料粘结剂与保温材料防水层和硅酸钙板等无机材料的相容性好，粘结牢 固。所述防火型聚合物粘结剂—西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂是一种类似软膏，一旦接触空气中的水分就会固化成一种坚韧的橡胶类固体的材料，该粘结剂粘接力强，拉伸强度 大，同时又具有耐候性、抗振性，和防潮、抗臭气和适应冷热变化大的特点，能实现柔性薄膜电池组件塑料衬底与保温板加强层之间的有效粘结。
一种制备所述的防火保温光伏装饰复合板的方法，包括如下步骤：
(1)保温层的制备：用防水卷材将所述岩棉板密封包裹，所述保温层的厚度为 30～100mm，所述岩棉板中的岩棉纤维经过憎水处理，所述岩棉纤维的排列方向垂直于所述岩 棉板的水平面；
(2)加强层的制备：选择3～5mm的硅酸钙板或水泥压力板，进行防水和抗变形处理；
(3)光伏装饰层的制备：在所述柔性薄膜电池组件的表面覆盖加封TPT聚酯膜或乙烯 —四氟乙烯共聚物膜(ETFE)，并在所述TPT聚酯或乙烯—四氟乙烯共聚物膜(ETFE)膜层 的外侧涂覆具有防污功能的纳米级有机硅丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料；
(4)采用聚合物水泥砂浆粘结剂粘结经防水卷材密封包裹的所述保温层和所述加强层；
(5)采用西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂粘结所述加强层和光伏装饰层；
(6)合并封装：按照柔性薄膜光伏电池组件、西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂、 硅酸钙板或水压力板、聚合物水泥砂浆粘结剂和岩棉保温板的顺序依次层叠，经过辊压和高压釜处理，使各层组件紧密粘合，即得产品。
所述的制备防火保温光伏装饰复合板的方法，其中：
所述防水卷材的制作方法为：通过机械压延成型技术将柔性聚合物水泥砂浆通过机制刮 板均匀涂布于所述胎基的两侧，形成宽1.2米的防水卷材，将制成的防水卷材进行烘干和养 护；
具有憎水功能的岩棉并非后期进行的憎水处理，而是在岩棉成型时使岩棉纤维成为憎水 纤维，对所述岩棉纤维进行憎水处理的方法为：在岩棉纤维生产过程中，在岩棉纤维表面喷涂有机硅憎水剂；
所述防水卷材的烘干和养护方法为：制成的防水卷材采用生产线中的热吹风装置自动烘 干，达到卷材两侧的聚合物砂浆初凝，成卷后的防水卷材，在5～38℃的室内温度下，自然 干燥养护28天后备用；
所述加强层的防水和抗变形处理方法为：在所述加强层的表面涂刷有机硅丙烯酸防水涂 料；
所述硅酸钙板是以水泥为基体材料，配以天然纤维增强，经成型、加压、高温蒸养处理 而制成；
所述水泥压力板是以天然纤维和水泥为原料，经制浆、成型、切割、加压、养护而成；
所述柔性薄膜电池组件的生产方法包括：薄膜电池卷对卷生产、电池片组装、光伏组件 封装；
所述聚合物水泥砂浆粘合剂是由水泥、骨料和分散在水中的有机聚合物搅拌而成。
所述岩棉板中纤维采取垂直竖排放置，使得各层间拉拔强度≥0.2MPa，纤维方向垂直于 保温板水平面的岩棉，在密度较低的情况下，有较高的抗拉强度，使系统具有较高的安全性 能以及系统在建筑中的应用高度得到提升，在保温板内壁设有电能引出接线盒，接线盒与非晶硅柔性薄膜太阳能电池组件层电路连接。
本发明防火保温光伏装饰复合板与现有技术不同之处在于本发明采用了经过用防水卷材 和无机板进行防水和增强处理过的岩棉作为保温板作为底板，以非晶硅等柔性薄膜太阳能光伏电池组件作为光伏装饰层，制成的防火功能的光伏保温装饰复合板既满足了大量公用建筑 对高等级外墙防火保温材料的迫切需求，又为光伏幕墙系统的应用和推广打下了重要的技术基础。本发明中经用防水卷材密封处理的岩棉板，即能防止水分、湿气和霉变进入岩棉板内 部，又能防止岩棉板加工切割时产生的岩棉屑对人体的伤害和环境的污染；所述岩棉板中的岩棉纤维方向垂直于保温板的水平面，在密度较低的情况下，有较高的抗拉强度，使系统较 高的安全性能以及系统在建筑中的应用高度的提升。
本发明所述具有防火功能的光伏保温装饰复合板既避免了有机保温材料易燃不耐久的缺 陷，又充分发挥了非晶硅等柔性薄膜太阳能光伏电池组件体薄质轻、柔韧性好、对弱光、散射光、漫射光都具有很强的吸收能力等优点，这一发明为外墙外保温和光伏发电系统在建筑 上的综合利用提供了一个科学且切实可行的系统解决方案。所述复合板中光伏装饰层、增强层、保温层及与墙体基层各界面的抗拉强度高、整体系统安全系数大；通过把建筑围系统护 与光伏技术集成融合，制成具备各种功能和规格的光伏建材部品，大幅度降低了光电建筑建设成本；并具有火灾高温防火、施工装配化、光伏保温装饰复合化的优点。
