本发明专利技术公开了一种高粘结性氟碳涂料，作为太阳能电池背板的粘结层。所述氟碳涂料由甲、乙两组份组成混合而成，其中甲组份含有异氰酸酯固化剂作为交联剂；乙组份包括氟碳树脂、改性聚烯烃、经功能偶联剂改性的无机填料A。本发明专利技术中功能偶联剂处理的无机填料在粘结层与EVA界面处起到“桥梁”的作用，有效地提高了涂层与EVA之间的粘结力；同时粘结层引入的改性聚烯烃与电晕处理过的表面含有极性基团的聚酯支撑体显现出优异的密接性。本发明专利技术所制备的氟碳涂料粘结层能够同时兼顾与封装材料和聚酯支撑体的粘结性，与封装材料的剥离强度高，附着力好，且在湿热、光环境下具有粘结耐久性和优异耐候性，并可低成本制备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种涂料，尤其涉及一种适用于制备涂覆型太阳能电池背板，用于改善封装材料与背板之间的粘合性的氟碳涂料。
技术介绍
太阳能的应用主要是通过太阳能电池组件将其转换为电能加以利用，发电时不排出二氧化碳且环境负担小的发电方式，是绿色能源的代表。目前，常规太阳能电池组件中太阳电池单元被夹在太阳光入射侧的正面玻璃与安置在相反侧(背面侧)的所谓的背板之间，其中，在正面玻璃与太阳电池单元之间及太阳电池单元与背板之间，分别利用封装材料(通常为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)树脂)进行密封。为了达到太阳能电池组件25年的使用寿命，重要的是保护太阳电池单元及密封材料不受风雨、湿气、高温、沙尘等影响，因此要求背板具有长期耐久性及其与EVA间具有高的密封性。聚酯膜以其优异的耐热性、机械特性及耐化学药品性，且在成本方面是有利的，通常被选作背板的支撑体，然而由于聚酯支撑体与封装材料EVA的成分不同，因此难以将两者直接粘结，需要通过中间粘结层将两者接合。封装材料和背板之间的粘合性包括聚酯支撑体与粘结层之间的界面和粘结层与封装材料之间的界面这两个界面，因此保证组件密封性需要同时提高这两个界面性能。目前背板的主流产品有复合型(TPT、KPK)及涂覆型，由于复合型背板制造成本高，且氟膜作为粘结层除了与EVA的粘结性差外，还有通过胶水与聚酯支撑体进行粘结经湿热处理后易出现老化剥离。专利CN105097971 A通过功能偶联剂的加入使氟碳树脂与封装材料中的EVA具有良好的粘结性，此专利所述的氟碳涂料除了功能偶联剂外只有氟碳树脂与固化剂，不能够保证内涂层的反射率，且经高温高湿老化处理后的黄变较大、附着力差，同时其所述固化剂含有芳香族异氰酸酯，进一步加大黄变，影响背板耐候性与外观。专利JP-A号2006-152013和JP-A号2003-060218中所述的技术能够改善密封材料和背板之间的初始粘合性，但在相对高温高湿的环境中，耐久性差。专利CN 102792462 A使用聚烯烃、聚酯、丙烯酸类聚合物及聚氨酯作为粘合剂，添加无机细粒组成粘接层涂覆在聚酯支撑体表面，提高了背板与密封材料在湿热环境中的耐久性，但是其所述的粘合剂耐候性不佳，老化后黄变严重，不能满足背板在室外25年的使用寿命。专利CN 105102228 A通过在聚酯支撑体上设置层叠膜，所述层叠膜为 两层结构，第一层为乙烯与(甲基)丙烯酸酯及酸酐的共聚物的改性聚烯烃树脂，第二层为烯烃系树脂，有效的兼具了对EVA的粘结性与对聚酯支撑体的附着性，但是其制作工艺复杂，要求高，所述层叠膜厚低至0.05μm，工业化生产存在一定挑战。鉴于以上情况，提供一种与封装材料具有优良粘结性的同时，还具有与聚酯支撑体附着性优良的粘结层变得重要，特别地，此粘结层不仅在常温常压下是优异的，且在湿热、光环境中具有粘结耐久性和优异耐候性，并可以低成本制备，对于太阳能电池组件的保护尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种高粘结性氟碳涂料。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高粘结性氟碳涂料，其由甲、乙两组份组成；所述甲组份为交联剂，包括40～65重量份的异氰酸酯固化剂与35～60重量份的无水稀释剂A；所述乙组份含有35～50重量份的氟碳树脂，2～15重量份的改性聚烯烃，5～25重量份经功能偶联剂改性的无机填料A，15～35重量份的无水稀释剂B；使用时，将甲组份和乙组份按甲组份中的异氰酸酯基与乙组份中的羟基的物质的量之比为0.4～1.5混合，即得高粘结性氟碳涂料。进一步地，所述乙组份还可包括0～15氟碳树脂、0.1～2重量份催化剂、0～20重量份无机填料B、0～0.5重量份流平剂和0.2～2重量份润湿分散剂的一种或多种；所述催化剂为金属化合物催化剂；所述无机填料B为金红石型钛白粉；所述润湿分散剂由含酸性基团的共聚体溶液、多元胺的嵌段共聚物溶液、丙烯酸嵌段共聚物类、高度枝化结构聚酯类、羟基官能团羧酸酯类中的一种或多种按任意配比混合组成；所述无水稀释剂A、无水稀释剂B各自独立为下列一种或两种以上按任意配比的混合：C7～C10的芳香烃、C3～C8的酯类化合物、C1～C5的醇类化合物、C2～C6的酮类化合物。进一步地，所述乙组份通过以下方法制备得到：称取无水稀释剂B倒入砂磨机中，1500-3500rpm转速下搅拌下向稀释剂B中依次加入氟碳树脂，改性聚烯烃，无机填料A，预分散后，碾磨至颗粒细度≤5微米；再加入聚酯树脂、润湿分散剂、催化剂、流平剂、无机填料B中的一种或多种，机械混合均匀，加无水稀释剂B调整粘度至500～2000m Pa·S，过滤，存放于干燥密封容器中待用。进一步地，所述甲组份中的异氰酸酯基(NCO)与乙组份中的羟基(OH)的物质的量之比优选为0.5～1.2，更优选为0.8～1.0。进一步地，所述异氰酸酯固化剂为脂肪族异氰酸酯；所述氟碳树脂由溶剂可溶型的偏氟 乙烯型、三氟氯乙烯型、四氟乙烯型氟碳树脂的一种或两种按任意配比混合组成，氟碳树脂的羟值为45～60mgKOH/g，酸值为2～12mgKOH/g，固含量≥50％，氟含量为20wt％～30wt％；进一步地，所述改性聚烯烃含量优选为氟碳树脂的5％～30％，更为优选为10％～25％，可以为接枝化聚烯烃、酯类改性聚烯烃、端羟基聚烯烃，包括低密度聚乙烯与丙烯酸酯与马来酸酐的三元共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯-顺丁烯二酸酐共聚物、乙烯-丙烯-(甲基)丙烯酸酯-顺丁烯二酸酐共聚物、端羟基聚丁二烯、氢化端羟基聚丁二烯、马来酸酐接枝聚丁二烯、马来酸酐接枝聚丙烯、乙烯-丙烯-丁烯-(甲基)丙烯酸酯-顺丁烯二酸酐共聚物，其中最为优选为乙烯-(甲基)丙烯酸酯-顺丁烯二酸酐共聚物。进一步地，所述无机填料A经功能偶联剂处理，无机填料A由二氧化硅、碳酸钙、碳酸镁、氧化锌、氧化铝、滑石粉、蜡粉、高岭土、白刚玉、硫酸钡、陶瓷微粉、炭黑中的一种或者多种按任意配比混合组成；所述功能型偶联剂由钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、氟硅烷改性偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝-锆酸酯偶联剂及铝-钛复合偶联剂中的一种或多种按任意配比混合组成；进一步地，所述功能偶联剂处理具体为：首先将100重量份的无机填料A加入到30～80重量份的无水稀释剂A或B中，在30℃～50℃温度下超声分散0.5h～3h，分散均匀后，再加入0.1～10重量份的功能偶联剂，再在50℃～60℃下超声处理1h～3h，得到偶联剂处理的无机填料A；功能偶联剂的用量优选0.3～5重量份。一种上述高粘结性氟碳涂料在太阳能组件上的的用途，该用途具体为：将氟碳涂料涂布聚酯支撑体上，制备高粘结性背板；再将高粘结性背板与封装材料进行层压；所述聚酯支撑体的平均厚度为50～300μm，羧基含量为0.5当量/t至35当量/t，为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)构成的单层或多层薄膜；所述封装材料为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。进一步地，所述聚酯支撑体在涂覆氟碳涂料前进行表面处理，所述表面处理选自电晕处理、火焰处理、低压等离子体处理、大气压等离子体处理、紫外线处理等；优选电晕处理，所述电晕处理时间为0.5s～100s；所述涂布方本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高粘结性氟碳涂料，其特征在于，其由甲、乙两组份组成；所述甲组份为交联剂，包括40～65重量份的异氰酸酯固化剂与35～60重量份的无水稀释剂A；所述乙组份含有35～50重量份的氟碳树脂，2～15重量份的改性聚烯烃，5～25重量份经功能偶联剂改性的无机填料A，15～35重量份的无水稀释剂B；使用时，将甲组份和乙组份按甲组份中的异氰酸酯基与乙组份中的羟基的物质的量之比为0.4～1.5混合，即得高粘结性氟碳涂料。
【技术特征摘要】
1.一种高粘结性氟碳涂料，其特征在于，其由甲、乙两组份组成；所述甲组份为交联剂，包括40～65重量份的异氰酸酯固化剂与35～60重量份的无水稀释剂A；所述乙组份含有35～50重量份的氟碳树脂，2～15重量份的改性聚烯烃，5～25重量份经功能偶联剂改性的无机填料A，15～35重量份的无水稀释剂B；使用时，将甲组份和乙组份按甲组份中的异氰酸酯基与乙组份中的羟基的物质的量之比为0.4～1.5混合，即得高粘结性氟碳涂料。2.如权利要求1所述的一种高粘结性氟碳涂料，其特征在于，所述乙组份还可包括0～15氟碳树脂、0.1～2重量份催化剂、0～20重量份无机填料B、0～0.5重量份流平剂和0.2～2重量份润湿分散剂的一种或多种；所述催化剂为金属化合物催化剂；所述无机填料B为金红石型钛白粉；所述润湿分散剂由含酸性基团的共聚体溶液、多元胺的嵌段共聚物溶液、丙烯酸嵌段共聚物类、高度枝化结构聚酯类、羟基官能团羧酸酯类中的一种或多种按任意配比混合组成；所述无水稀释剂A、无水稀释剂B各自独立为下列一种或两种以上按任意配比的混合：C7～C10的芳香烃、C3～C8的酯类化合物、C1～C5的醇类化合物、C2～C6的酮类化合物。3.如权利要求2所述的一种高粘结性氟碳涂料，其特征在于，所述乙组份通过以下方法制备得到：称取无水稀释剂B倒入砂磨机中，1500-3500rpm转速下搅拌下向稀释剂B中依次加入氟碳树脂，改性聚烯烃，无机填料A，预分散后，碾磨至颗粒细度≤5微米；再加入聚酯树脂、润湿分散剂、催化剂、流平剂、无机填料B中的一种或多种，机械混合均匀，加无水稀释剂B调整粘度至500～2000m Pa·S，过滤，存放于干燥密封容器中待用。4.如权利要求1所述的一种高粘结性氟碳涂料，其特征在于，所述甲组份中的异氰酸酯基(NCO)与乙组份中的羟基(OH)的物质的量之比优选为0.5～1.2，更优选为0.8～1.0。5.如权利要求1所述的一种高粘结性氟碳涂料，其特征在于，所述异氰酸酯固化剂为脂肪族异氰酸酯；所述氟碳树脂由溶剂可溶型的偏氟乙烯型、三氟氯乙烯型、四氟乙烯型氟碳树脂的一种或两种按任意配比混合组成，氟碳树脂的羟值为45～60mgKOH/g，酸值为2～12mgKOH/g，固含量≥50％，氟含量为20wt％～30wt％。6.如权利要求1～3所述的一种高粘结性氟碳涂料，其特征在于，所述改性聚烯烃含量优 选为...
【专利技术属性】
技术研发人员：李景菲，林维红，郑炯洲，周光大，林建华，
申请(专利权)人：杭州福斯特光伏材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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