一種光伏玻璃面板面層抗衰減塗料及其製備方法與流程

2024-03-25 08:58:05

本發明涉及塗料
技術領域：
，具體涉及一種光伏玻璃面板面層抗衰減塗料及其製備方法。
背景技術：
：普通的光伏玻璃幾乎沒有進行過表面處理，因為處理後的光伏玻璃多數光譜反射比都會不同程度的改變或減弱，影響光伏轉換效率，光伏玻璃又長期暴露在外部環境中，使用一段時間後都會蒙塵，同樣使光伏轉換效率下降，此時就需要人工手動擦洗，費時費力，在大型光伏項目上，靠人工清洗效率太低。技術實現要素：為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在於提供一種光伏玻璃面板面層抗衰減塗料，在不影響光伏轉換率的前提下，又具有自清潔效果。本發明的另一目的在於提供一種光伏玻璃面板面層抗衰減塗料的製備方法，該製備方法操作簡單，成本低，效率高，通過嚴格控制各原料的用量、加入順序及反應參數，使各原料協同反應，使整個反應體系有序、穩定進行。本發明的目的通過下述技術方案實現：一種光伏玻璃面板面層抗衰減塗料，所述塗料包括如下重量百分比的原料：氟矽共聚樹脂8%-20%二氧化矽5%-12%分散劑2%-8%滲透劑1%-5%消泡劑0.5%-2%流平劑1.5%-5%餘量為稀釋劑。氟矽共聚樹脂形成超憎水塗層，氟矽共聚樹脂為低極性樹脂，便於二氧化矽納米粒子分散於氟矽共聚樹脂內，促進二氧化矽納米粒子的疏水效果。氟矽共聚樹脂是由氟樹脂和有機矽樹脂混煉而成的合成樹脂，是一種結合有機矽與有機氟共同特性的聚合物，既保證了有機矽優良的耐高低溫性，柔順性，耐候性，同時因為引入氟原子，使得聚合物的耐溶劑性，耐油性和疏水性都大大增強，使本發明塗料具有良好的自清潔功能；優選的，採用氟矽改性環氧樹脂或者氟矽丙烯酸樹脂，氟矽改性環氧樹脂通過化學反應，將羥基封端的氟矽聚合物與環氧樹脂反應，既解決了有矽與環氧樹脂相容性差的問題，又大大增強了環氧樹脂的疏水性，具有良好的疏水性。二氧化矽是形成納米陣列的原件，與光伏玻璃的成分具有一致性，既不影響光伏玻璃的光伏轉換效率，又可以增強光伏玻璃面板面層的塗層的抗刮擦性，同時形成的陣列具備荷葉效應。分散劑使二氧化矽在氟矽共聚樹脂中均勻分散，促進二氧化矽納米粒子的疏水效果，大大增強了本發明塗料的疏水性，使本發明塗料具有良好的自清潔功能，同時二氧化矽在氟矽共聚樹脂中均勻分散，也進一步保證了光伏玻璃的光伏轉換率，使光伏玻璃面板面層的塗層的抗刮擦性能大大提高。滲透劑促使而二氧化矽滲透進氟矽共聚樹脂除表面外的更深區域中，避免二氧化矽堆積於氟矽共聚樹脂的表面，因為表層摩擦而日益減少，造成疏水性能降低，同時滲透劑促使而二氧化矽滲透進氟矽共聚樹脂內，也進一步保證了光伏玻璃的光伏轉換率。消泡劑具有好的親和性，使二氧化矽在氟矽共聚樹脂中均勻分散，促進二氧化矽納米粒子的疏水效果，大大增強了本發明塗料的疏水性，使本發明塗料具有良好的自清潔功能，同時二氧化矽在氟矽共聚樹脂中均勻分散，也進一步保證了光伏玻璃的光伏轉換率，使光伏玻璃面板面層的塗層的抗刮擦性能大大提高。流平劑為高效流平劑，在本發明塗料中添加流平劑使本發明塗料能夠自行流平伸展，均勻塗覆在玻璃上，並可以進一步提高產品的延展性，進一步增強了本發明塗料的疏水性，使本發明塗料具有良好的自清潔功能，也進一步保證了光伏玻璃的光伏轉換率。稀釋劑作為溶劑，具有優良的相容性和揮發性，使整個體系更好的相容，使本發明塗料能夠均勻的塗覆於光伏玻璃表面，大增強了本發明塗料的疏水性，使本發明塗料具有良好的自清潔功能，也進一步保證了光伏玻璃的光伏轉換率，使光伏玻璃面板面層的塗層的抗刮擦性能大大提高，將本發明塗覆於光伏玻璃之後，稀釋劑及時揮發，使塗層能夠快速自幹，在光伏玻璃表面形成抗衰減塗層，使用方便。本發明塗料在光伏玻璃表層形成一層緻密透明的超憎水塗層，這層塗層由於納米二氧化矽在表層行成的納米陣列，從而使光伏玻璃表層具備了荷葉效應，使灰塵，菌類，雨水無法牢固附著在光伏玻璃面板上，風和雨水即可達到清洗目的，對於大型的光伏項目，長期積累的少量灰塵，用水衝洗即可無需擦拭，大大提高了工作效率，同時相較與世面上常見的傳統親水型自潔塗料，本產品採用的是超疏水加納米陣列，無論是產品的使用年限還是自潔功能都有較大的提高。優選的，所述塗料包括如下重量百分比的原料：氟矽共聚樹脂10%-15%二氧化矽8%-10%分散劑3%-5%滲透劑2%-3%消泡劑1%-1.5%流平劑2%-4%餘量為稀釋劑。更為優選的，所述塗料包括如下重量百分比的原料：氟矽共聚樹脂12%二氧化矽9%分散劑4%滲透劑2.5%消泡劑1.2%流平劑3%餘量為稀釋劑。優選的，所述二氧化矽的粒徑為8-14nm。二氧化矽的粒徑極大的影響了二氧化矽在氟矽共聚樹脂中的分散度和光伏轉換率本發明通過採用二氧化矽的粒徑為8-14nm，使二氧化矽均勻分布於氟矽共聚樹脂中，也進一步保證了光伏玻璃的光伏轉換率，使光伏玻璃面板面層的塗層的抗刮擦性能大大提高，更為優選的，二氧化矽的粒徑為10-12nm。優選的，所述分散劑為聚乙烯基醯胺類聚合物及其衍生物，所述聚乙烯基醯胺類聚合物及其衍生物為聚丙烯醯胺和聚丁烯醯胺中的至少一種。本發明通過採用上述聚乙烯基醯胺類聚合物及其衍生物分散劑使二氧化矽在氟矽共聚樹脂中均勻分散，促進二氧化矽納米粒子的疏水效果，大大增強了本發明塗料的疏水性，使本發明塗料具有良好的自清潔功能，同時二氧化矽在氟矽共聚樹脂中均勻分散，也進一步保證了光伏玻璃的光伏轉換率，使光伏玻璃面板面層的塗層的抗刮擦性能大大提高。更為優選的分散劑為聚丙烯醯胺。優選的，所述滲透劑為聚醚類滲透劑，所述聚醚類滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一種，所述烷基酚聚氧乙烯醚為壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚和二壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一種。本發明通過採用上述聚醚類滲透劑，促使而二氧化矽滲透進氟矽共聚樹脂除表面外的更深區域中，避免二氧化矽堆積於氟矽共聚樹脂的表面，因為表層摩擦而日益減少，造成疏水性能降低，同時滲透劑促使二氧化矽滲透進氟矽共聚樹脂內，也進一步保證了光伏玻璃的光伏轉換率。更為優選的，所述聚醚類滲透劑是脂肪醇聚氧乙烯醚與烷基酚聚氧乙烯醚按照重量比2:1-2復配而成。優選的，所述消泡劑為聚醚改性矽類消泡劑，所述聚醚改性矽類消泡劑為聚醚類矽氧烷，所述聚醚類矽氧烷為聚醚改性聚二甲基矽氧烷和聚醚改性聚甲基矽氧烷中的至少一種。聚醚改性矽類消泡劑結合了聚醚跟有機矽消泡劑二者的優點，具有無毒無害，對菌種無害，添加量極少，是一種高性價比的產品，在聚醚改性矽類消泡劑中，矽氧烷段是親油基，聚醚段是親水基，聚醚鏈段中聚環氧乙烷鏈節能提供親水性和起泡性，聚環氧丙烷鏈節能提供疏水性和滲透力，對降低表面張力有較強的作用。本發明通過採用上述聚醚改性矽類消泡劑具有良好的親和性，使二氧化矽在氟矽共聚樹脂中均勻分散，促進二氧化矽納米粒子的疏水效果，大大增強了本發明塗料的疏水性，使本發明塗料具有良好的自清潔功能，同時二氧化矽在氟矽共聚樹脂中均勻分散，也進一步保證了光伏玻璃的光伏轉換率，使光伏玻璃面板面層的塗層的抗刮擦性能大大提高。更為優選的，所述聚醚改性矽類消泡劑是聚醚改性聚二甲基矽氧烷、聚醚改性聚甲基矽氧烷按照重量比3:1-2復配而成。優選的，所述流平劑為氟烷基丙烯酸脂類流平劑或聚醚磷酸酯類流平劑，所述氟烷基丙烯酸脂類流平劑為氟烷基丙烯酸樹脂，所述聚醚磷酸酯類流平劑為異構十三醇聚醚磷酸酯。本發明通過採用上述氟烷基丙烯酸脂類流平劑或聚醚磷酸酯類流平劑，使本發明能夠自行流平伸展，均勻塗覆在玻璃上，並可以進一步提高產品的延展性，進一步增強了本發明塗料的疏水性，使本發明塗料具有良好的自清潔功能，也進一步保證了光伏玻璃的光伏轉換率。更為優選的，流平劑為氟烷基丙烯酸樹脂和異構十三醇聚醚磷酸酯按照重量比1:1-1.5復配而成。優選的，所述稀釋劑為丁酯、甲苯、二甲苯和環氧乙醚中的至少一種。本發明通過採用上述稀釋劑，使整個體系更好的相容，使本發明塗料能夠均勻的塗覆於光伏玻璃表面，大增強了本發明塗料的疏水性，使本發明塗料具有良好的自清潔功能，也進一步保證了光伏玻璃的光伏轉換率，使光伏玻璃面板面層的塗層的抗刮擦性能大大提高。將本發明塗覆於光伏玻璃之後，稀釋劑及時揮發，使塗層能夠快速自幹，在光伏玻璃表面形成抗衰減塗層，使用方便。更為優選的，稀釋劑採用甲苯、二甲苯、環氧乙醚按照重量比5-7:2-4:1復配而成。本發明的另一目的通過下述技術方案實現：一種光伏玻璃面板面層抗衰減塗料的製備方法，包括以下步驟：（1）將二氧化矽、分散劑和一部分稀釋劑混合，攪拌1.5-3h至混合均勻；（2）向步驟（1）得到的混合物料中加入氟矽共聚樹脂和消泡劑，攪拌25-45min至混合均勻；（3）向步驟（2）得到的混合物料中加入滲透劑，攪拌25-45min至混合均勻；（4）向步驟（3）得到的混合物料中加入流平劑和剩餘的稀釋劑，攪拌45-70min至混合均勻；（5）將步驟（4）得到的混和物料過濾即得到所述光伏玻璃面板面層抗衰減塗料。優選的，步驟（1）中加入稀釋劑總量的50%，攪拌速度為2000-2500r/min，更為優選的，攪拌速度為2500r/min，攪拌時間為2h；優選的，步驟（2）中的攪拌速度為2800-3000r/min，更為優選的，攪拌速度為3000r/min，攪拌時間為30min；優選的，步驟（3）中的攪拌速度為2800-3000r/min，更為優選的，攪拌速度為3000r/min，攪拌時間為30min；優選的，步驟（4）中的攪拌速度為2800-3000r/min，更為優選的，攪拌速度為3000r/min，攪拌時間為1h。在步驟（1）中加入一部分稀釋劑、二氧化矽和分散劑，將二氧化矽均勻分散在溶劑中，接著加入氟矽共聚樹脂和消泡劑，使均勻分散在稀釋劑中的二氧化矽均勻分散在氟矽共聚樹脂中，繼續加入滲透劑，保證二氧化矽能夠滲透入氟矽共聚樹脂的內部，接著加入流平劑和剩餘的稀釋劑，調節本發明塗料的濃度，增強其延展性，使本發明塗料能夠均勻塗覆於光伏玻璃，並能夠在短時間內自幹。該製備方法操作簡單，成本低，效率高，通過嚴格控制各原料的用量、加入順序及反應參數，使各原料協同反應，使整個反應體系有序、穩定進行。本發明的有益效果在於：本發明光伏玻璃面板面層抗衰減塗料在不影響光伏轉換率的前提下，又具有自清潔效果，本發明光伏玻璃面板面層抗衰減塗料在光伏玻璃表層形成一層緻密透明的超憎水塗層，這層塗層由於納米二氧化矽在表層行成的納米陣列，從而使光伏玻璃表層具備了荷葉效應，使灰塵，菌類，雨水無法牢固附著在光伏玻璃面板上，風和雨水即可達到清洗目的，對於大型的光伏項目，長期積累的少量灰塵，用水衝洗即可無需擦拭，大大提高了工作效率。本發明光伏玻璃面板面層抗衰減塗料與世面上常見的傳統親水型自潔塗料，本發明光伏玻璃面板面層抗衰減塗料採用的是超疏水加納米陣列，且塗覆於光伏玻璃之後即能自幹，不需要使用固化劑等做後續乾燥處理，使用簡單，形成的塗層無論是使用年限還是自潔功能都有較大的提高。本發明光伏玻璃面板面層抗衰減塗料具有較高的疏水性能，憎水率達到95%，對水接觸角較大，達到130°以上，而滾動角小於20°，因此雨水低落到表面後會迅速滾落，並且把表面的灰塵等汙物也帶走，因此在雨水的衝刷下具有良好的自清潔能力。同時透光率達到98%以上，在具有自清潔的前提下，又不會影響光伏轉換率，大大保證了光伏轉換率。本發明製備方法通過嚴格控制各原料的用量、加入順序及反應參數，使各原料協同反應，使整個反應體系有序、穩定進行。本發明製備方法的製備過程無三廢，製備方法簡單，成本低，效率高，簡單易行，節約能源，適合規模化生產。具體實施方式為了便於本領域技術人員的理解，下面結合實施例對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容並非對本發明的限定。實施例1本實施例涉及一種光伏玻璃面板面層抗衰減塗料，所述塗料包括如下重量百分比的原料：氟矽共聚樹脂8%二氧化矽5%分散劑2%滲透劑1%消泡劑0.5%流平劑1.5%餘量為稀釋劑。其中，二氧化矽的粒徑為8nm，氟矽共聚樹脂為氟矽改性環氧樹脂，分散劑為聚丙烯醯胺，滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，消泡劑為聚醚改性聚二甲基矽氧烷，流平劑為氟烷基丙烯酸樹脂，稀釋劑為丁酯。本實施例光伏玻璃面板面層抗衰減塗料的製備方法，包括以下步驟：（1）將二氧化矽、聚丙烯醯胺和一半丁酯混合，攪拌速度為2000r/min，攪拌1.5h至混合均勻；（2）向步驟（1）得到的混合物料中加入氟矽改性環氧樹脂和聚醚改性聚二甲基矽氧烷，攪拌速度為2800r/min，攪拌25min至混合均勻；（3）向步驟（2）得到的混合物料中加入脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌速度為2800r/min，攪拌25min至混合均勻；（4）向步驟（3）得到的混合物料中加入氟烷基丙烯酸樹脂和另一半丁酯，攪拌速度為2800r/min，攪拌45min至混合均勻；（5）將步驟（4）得到的混和物料過濾即得到所述光伏玻璃面板面層抗衰減塗料。實施例2本實施例涉及一種光伏玻璃面板面層抗衰減塗料，所述塗料包括如下重量百分比的原料：氟矽共聚樹脂10%二氧化矽8%分散劑3%滲透劑2%消泡劑1%流平劑2%餘量為稀釋劑。其中，二氧化矽的粒徑為9nm，氟矽共聚樹脂為氟矽改性環氧樹脂，分散劑為聚丁烯醯胺，滲透劑脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚按重量1:1復配而成，消泡劑為聚醚改性聚二甲基矽氧烷、聚醚改性聚甲基矽氧烷按重量比1:1.5復配而成，流平劑為氟烷基丙烯酸樹脂、異構十三醇聚醚磷酸酯按照重量比2:1復配而成，所述稀釋劑為丁酯、甲苯按照體積比1:1復配而成。本實施例光伏玻璃面板面層抗衰減塗料的製備方法，包括以下步驟：（1）將二氧化矽、聚丁烯醯胺和40%的稀釋劑混合，攪拌速度為2100r/min，攪拌2h至混合均勻；（2）向步驟（1）得到的混合物料中加入氟矽改性環氧樹脂和消泡劑，攪拌速度為2850r/min，攪拌28min至混合均勻；（3）向步驟（2）得到的混合物料中加入滲透劑，攪拌速度為2900r/min，攪拌28min至混合均勻；（4）向步驟（3）得到的混合物料中加入流平劑和另一部分的稀釋劑，攪拌速度為2850r/min，攪拌50min至混合均勻；（5）將步驟（4）得到的混和物料過濾即得到所述光伏玻璃面板面層抗衰減塗料。實施例3本實施例涉及一種光伏玻璃面板面層抗衰減塗料，所述塗料包括如下重量百分比的原料：氟矽共聚樹脂12%二氧化矽9%分散劑4%滲透劑2.5%消泡劑1.2%流平劑1.5%餘量為稀釋劑。其中，二氧化矽的粒徑為14nm，氟矽共聚樹脂為氟矽丙烯酸樹脂，分散劑為聚丙烯醯胺、聚丁烯醯胺按照重量比1:1復配而成，滲透劑烷基酚聚氧乙烯醚為壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚按照重量比1:1:1復配而成，消泡劑為聚醚改性聚甲基矽氧烷，流平劑為異構十三醇聚醚磷酸酯，稀釋劑為甲苯、二甲苯、環氧乙醚按照體積比7:2:1復配而成。本實施例光伏玻璃面板面層抗衰減塗料的製備方法，包括以下步驟：（1）將二氧化矽、分散劑和60%的稀釋劑混合，攪拌速度為2200r/min，攪拌1.8h至混合均勻；（2）向步驟（1）得到的混合物料中加入氟矽丙烯酸樹脂和消泡劑，攪拌速度為2900r/min，攪拌30min至混合均勻；（3）向步驟（2）得到的混合物料中加入滲透劑，攪拌速度為2850r/min，攪拌30min至混合均勻；（4）向步驟（3）得到的混合物料中加入流平劑和另一部分的稀釋劑，攪拌速度為2900r/min，攪拌55min至混合均勻；（5）將步驟（4）得到的混和物料過濾即得到所述光伏玻璃面板面層抗衰減塗料。實施例4本實施例涉及一種光伏玻璃面板面層抗衰減塗料，所述塗料包括如下重量百分比的原料：氟矽共聚樹脂15%二氧化矽10%分散劑5%滲透劑3%消泡劑1.5%流平劑2%餘量為稀釋劑。其中，二氧化矽的粒徑為10nm，氟矽共聚樹脂為氟矽改性環氧樹脂、氟矽丙烯酸樹脂按照重量比3:1復配而成，分散劑為聚丙烯醯胺，滲透劑為辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚案按照重量比1:1:1復配而成，消泡劑為聚醚改性聚甲基矽氧烷，流平劑為氟烷基丙烯酸樹脂，所述稀釋劑為甲苯、二甲苯按照體積比1:1復配而成。本實施例光伏玻璃面板面層抗衰減塗料的製備方法，包括以下步驟：（1）將二氧化矽、分散劑和70%的稀釋劑混合，攪拌速度為2300r/min，攪拌2h至混合均勻；（2）向步驟（1）得到的混合物料中加入氟矽共聚樹脂和消泡劑，攪拌速度為2950r/min，攪拌40min至混合均勻；（3）向步驟（2）得到的混合物料中加入滲透劑，攪拌速度為2950r/min，攪拌40min至混合均勻；（4）向步驟（3）得到的混合物料中加入流平劑和另一部分的稀釋劑，攪拌速度為2950r/min，攪拌1h至混合均勻；（5）將步驟（4）得到的混和物料過濾即得到所述光伏玻璃面板面層抗衰減塗料。實施例5本實施例涉及一種光伏玻璃面板面層抗衰減塗料，所述塗料包括如下重量百分比的原料：氟矽共聚樹脂20%二氧化矽12%分散劑8%滲透劑5%消泡劑2%流平劑4%餘量為稀釋劑。其中，二氧化矽的粒徑為12nm，分散劑為聚丁烯醯胺，所述滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，消泡劑為聚二甲基矽氧烷，流平劑為氟烷基丙烯酸樹脂、異構十三醇聚醚磷酸酯按照重量比1:1復配而成，所述稀釋劑為丁酯，一種權利要求1-9任一所述的光伏玻璃面板面層抗衰減塗料的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟：本實施例光伏玻璃面板面層抗衰減塗料的製備方法，包括以下步驟：（1）將二氧化矽、分散劑和70%的稀釋劑混合，攪拌速度為2500r/min，攪拌3h至混合均勻；（2）向步驟（1）得到的混合物料中加入氟矽共聚樹脂和消泡劑，攪拌速度為3000r/min，攪拌45min至混合均勻；（3）向步驟（2）得到的混合物料中加入滲透劑，攪拌速度為3000r/min，攪拌45min至混合均勻；（4）向步驟（3）得到的混合物料中加入流平劑和另一半稀釋劑，攪拌速度為3000r/min，攪拌70min至混合均勻；（5）將步驟（4）得到的混和物料過濾即得到所述光伏玻璃面板面層抗衰減塗料。實施例1-5製得的光伏玻璃面板面層抗衰減塗料的自潔性能和透光率如下表所示：測試項目實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5對水接觸角130°132°131°133°135°滾動角18°16°17°19°15°拒水等級4級4級4級4級4級拒油等級3級3級3級3級3級憎水率95%95%95%95%95%透光率98%98%98%98%98%耐擦洗/次2000以上2000以上2000以上2000以上2000以上從上表可以看出，本發明製得的光伏玻璃面板面層抗衰減塗料的對水接觸角較大，達到130°以上，而滾動角小於20°，透光率達到98%以上，在不影響光伏轉換率的前提下，又具有自清潔效果。上述實施例為本發明較佳的實現方案，除此之外，本發明還可以其它方式實現，在不脫離本發明構思的前提下任何顯而易見的替換均在本發明的保護範圍之內。當前第1頁12