P类织物膜材在海洋环境下的自然老化试验

摘要

针对漂浮式光伏结构中的P类织物膜材在海洋环境下的老化性能，在天津某港口进行了10个月的膜材自然老化试验．研究了膜材强度等级和表面处理类型对P类织物膜材老化性能的影响，分析了膜材的生物污损状况和老化后的力学性能，其中生物污损分析包括膜材表面的污损生物种类、单位面积污损生物质量、膜材表面状况和透光性，力学性能分析包括膜材经向和纬向的单轴拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度．结果表明：膜表面污损生物主要为藤壶和海藻，单位面积污损生物质量在不同位置的差异性较大，其范围为22.2～356.0 g/m²，平均值约为143.9 g/m²；污损生物使膜材涂层表面轻微变黄，透过光可见由于老化造成的黄褐色斑点，透光性变差，且藤壶生物对膜材涂层表面颜色和透光性的影响相较于海藻更为严重；膜材在海洋中暴露10个月后，经向和纬向的单轴拉伸强度和断裂伸长率的老化保持率总平均值分别为98.5%、98.7%、97.8%和98.2%，经向和纬向的撕裂强度的老化保持率总平均值分别为95.3%和95.2%；建立了P类织物膜材在海洋环境下的老化预测模型，并对膜材老化25年后的力学性能保持率进行预测，发现经向和纬向的单轴拉伸强度和断裂伸长率的老化保持率均大于50.0%，表明膜材在海洋环境下具有较好的抗老化性能．本文研究结果为海上漂浮式光伏膜结构的工程应用提供一定参考．

关键词

漂浮式光伏结构 / P类织物膜材 / 老化试验 / 生物污损 / 老化预测模型