一种用于光伏电池支架的防腐蚀涂料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于光伏电池支架的防腐蚀涂料及制备方法，所述涂料包括如下组分：水乳型聚氨酯‑丙烯酸酯、聚丙烯腈、氧化石墨烯、纳米氧化铝、纳米氧化锌、硅藻土、高粘凹凸棒石粘土、填充料、消泡剂。然后按照一定配比将上述组分进行反应、混合均匀，即得所述防腐蚀涂料。本发明专利技术所述涂料具有较好的防水、防腐蚀效果，大大延长了光伏支架的使用寿命，同时为太阳能光伏电池的推广应用提供了条件。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光伏电池支架的防腐蚀涂料及制备方法
本专利技术涉及太阳能光伏材料
，具体涉及一种用于光伏电池支架的防腐蚀涂料及制备方法。
技术介绍
太阳能技术将成为未来的绿色能源技术之一，太阳能或光伏（PV）在中国应用日渐广泛，尤其近几年随着太阳能电池原料多晶硅生产成本的大幅降低，太阳能电池生产技术的日臻完善，最近几年全世界太阳能电池的产量增加非常快，可以说是极其有前景的工业。现有光伏电池板支架多为铝合金材质，其上涂有油漆以便防锈、防腐蚀。但是一般的油漆在室外的太阳直射、雨水、气温变化等条件下非常容易脱落，尤其在沿海地区，常规的防腐涂料不具备沿海条件的耐腐蚀性，使得在沿海地区的光伏支架极易被腐蚀，使用寿命相对较短，维护更新的成本相对较高，同时，为光伏电池的应用提供了局限性。因此，研究开发一种具有优异的防腐蚀效果的涂料应用于光伏支架，具有较好的应用价值及使用前景。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于光伏电池支架的防腐蚀涂料及制备方法，所述涂料具有较好的防水、防腐蚀效果，大大延长了光伏支架的使用寿命，同时为太阳能光伏电池的推广应用提供了条件。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术涉及一种用于光伏电池支架的防腐蚀涂料，包括如下重量份的各组分：水乳型聚氨酯-丙烯酸酯18~25份、聚丙烯腈12~20份、氧化石墨烯0.3~0.5份、纳米氧化铝7~15份、纳米氧化锌5~9份、硅藻土8~13份、高粘凹凸棒石粘土10~16份、填充料7~18份、消泡剂2~6份，还包括适量的水。优选地，所述水乳型聚氨酯-丙烯酸酯23份、聚丙烯腈18份、氧化石墨烯0.4份、纳米氧化铝12份、纳米氧化锌8份、硅藻土9份、高粘凹凸棒石粘土14份、填充料12份、消泡剂3份，还包括适量的水。优选地，所述高粘凹凸棒石粘土为天然凹凸棒石粘土经提纯、热改性之后得到的产物。优选地，所述填充料包括超细滑石粉、白炭黑、轻质碳酸钙中的任一种。本专利技术还涉及一种制备所述用于光伏电池支架的防腐蚀涂料的方法，包括如下步骤：（1）按照配比称取水乳型聚氨酯-丙烯酸酯加入到反应釜中，于40~60℃条件下，边搅拌边加入氧化石墨烯，恒温搅拌反应2~3h，得到反应产物a1；（2）按照配比称取聚丙烯腈及适量的水，加入到反应产物a1中，同温下混合反应0.5~2h，得到混合物a2，备用；（3）按照配比称取高粘凹凸棒石粘土和适量的水，混合均匀后，向混合物中加入配比量的纳米氧化铝、纳米氧化锌，搅拌均匀，然后将混合物置于超声波条件下超声分散0.5~1h，得到混合物a3，备用；（4）将混合物a2、混合物a3及消泡剂混合均匀，然后再向混合物中加入配比量的硅藻土和填充料，充分搅拌均匀，然后将混合物转移至剪切速度为1000~2000转/min的剪切机中剪切分散10~15min，即得所述防腐蚀涂料。优选地，所述步骤（1）中加入氧化石墨烯的方法为首先将氧化石墨烯配置成浓度为0.5~0.8g/L的氧化石墨烯水溶液，然后再将氧化石墨烯水溶液滴加到反应釜中，其中滴加速度控制在20~40min内将氧化石墨烯水溶液滴加完毕。优选地，所述步骤（2）中加入水的质量为聚丙烯腈质量的3~6倍。优选地，所述步骤（3）中高粘凹凸棒石粘土的制备方法包括：取天然凹凸棒土进行粉碎并过200目筛，加入凹凸棒土质量10~20倍的水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于2000~3000转/min的离心机中离心处理10~15min，真空抽滤，得滤饼；再将滤饼烘干，然后置于马弗炉中，按照20℃/min的升温速度程序升温至800℃，然后再恒温焙烧4~5h，冷却，即得。优选地，所述步骤（3）加入水的质量使得高粘凹凸棒石粘土在水中呈悬浮不沉淀状态。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：（1）本专利技术所述的用于光伏电池支架的防腐蚀涂料，具有较好的防水、防腐蚀效果，大大延长了光伏支架的使用寿命，同时为太阳能光伏电池的推广应用提供了条件。（2）本专利技术所述的用于光伏电池支架的防腐蚀涂料采用水乳型聚氨酯-丙烯酸酯和聚丙烯腈作为基材，具有较好的柔韧性，且聚合物之间形成相互贯穿的网络，使得涂膜具有较好的耐刮擦等力学性能及较好的防水防腐蚀效果。（3）本专利技术所述的用于光伏电池支架的防腐蚀涂料中添加有氧化石墨烯材料，由于石墨烯具有片层共轭结构，层层叠加形成致密的物理隔绝层，使得光伏涂料能够形成一层致密的保护膜，起到隔绝空气的作用，从而起到较好的防水、防腐作用；再加上石墨烯优异的力学性能及环境稳定性，使得涂层具有较好的耐刮擦、强韧性等力学性能及较好的化学稳定性。（4）本专利技术所述的用于光伏电池支架的防腐蚀涂料中添加有高粘凹凸棒石粘土，由于凹凸棒石粘土具有独特的链层状结构及较大的比表面积，具有优良的载体性能，通过将单晶硅和金属纳米颗粒与改性凹凸棒石粘土混合，使得纳米氧化铝和纳米氧化锌能够均匀分布在高粘凹凸棒石粘土的表面，进而使其能够在整个涂料中均匀分布，大大提高了涂料的防腐蚀性能；此外，高粘凹凸棒石粘土的存在还提高了涂料的流平性能、悬浮性能及粘结性能，提高涂料的稳定性及抗剥落性能。（5）本专利技术所述用于光伏电池支架的防腐蚀涂料的制备方法简单，工艺操作简便，适合工业化推广生产。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1：本专利技术优选实施例的一种用于光伏电池支架的防腐蚀涂料及制备方法；所述用于光伏电池支架的防腐蚀涂料，由如下重量份的各组分：水乳型聚氨酯-丙烯酸酯23份、聚丙烯腈18份、氧化石墨烯0.4份、纳米氧化铝12份、纳米氧化锌8份、硅藻土9份、高粘凹凸棒石粘土14份、填充料12份、消泡剂3份，还包括适量的水。其中，所述高粘凹凸棒石粘土为天然凹凸棒石粘土经提纯、热改性之后得到的产物。其中，所述填充料为白炭黑。本专利技术所述制备用于光伏电池支架的防腐蚀涂料的方法，包括如下步骤：（1）按照配比称取水乳型聚氨酯-丙烯酸酯加入到反应釜中，于60℃条件下，边搅拌边加入氧化石墨烯，恒温搅拌反应2h，得到反应产物a1；（2）按照配比称取聚丙烯腈及适量的水，加入到反应产物a1中，同温下混合反应1.5h，得到混合物a2，备用；（3）按照配比称取高粘凹凸棒石粘土和适量的水，混合均匀后，向混合物中加入配比量的纳米氧化铝、纳米氧化锌，搅拌均匀，然后将混合物置于超声波条件下超声分散0.5h，得到混合物a3，备用；（4）将混合物a2、混合物a3及消泡剂混合均匀，然后再向混合物中加入配比量的硅藻土和填充料，充分搅拌均匀，然后将混合物转移至剪切速度为2000转/min的剪切机中剪切分散10min，即得所述防腐蚀涂料。其中，所述步骤（1）中加入氧化石墨烯的方法为首先将氧化石墨烯配置成浓度为0.7g/L的氧化石墨烯水溶液，然后再将氧化石墨烯水溶液滴加到反应釜中，其中滴加速度控制在30min内将氧化石墨烯水溶液滴加完毕。其中，所述步骤（2）中加入水的质量为聚丙烯腈质量的5倍。其中，所述步骤（3）中高粘凹凸棒石粘土的制备方法包括：取天然凹凸棒土进行粉碎并过200目筛，加入凹凸棒土质量18倍的水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于2000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤，得滤饼；再将滤饼烘干，然后置于马弗炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光伏电池支架的防腐蚀涂料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：水乳型聚氨酯‑丙烯酸酯18~25份、聚丙烯腈12~20份、氧化石墨烯0.3~0.5份、纳米氧化铝7~15份、纳米氧化锌5~9份、硅藻土8~13份、高粘凹凸棒石粘土10~16份、填充料7~18份、消泡剂2~6份，还包括适量的水。

【技术特征摘要】
1.一种用于光伏电池支架的防腐蚀涂料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：水乳型聚氨酯-丙烯酸酯18~25份、聚丙烯腈12~20份、氧化石墨烯0.3~0.5份、纳米氧化铝7~15份、纳米氧化锌5~9份、硅藻土8~13份、高粘凹凸棒石粘土10~16份、填充料7~18份、消泡剂2~6份，还包括适量的水。2.根据权利要求1所述的用于光伏电池支架的防腐蚀涂料，其特征在于，所述水乳型聚氨酯-丙烯酸酯23份、聚丙烯腈18份、氧化石墨烯0.4份、纳米氧化铝12份、纳米氧化锌8份、硅藻土9份、高粘凹凸棒石粘土14份、填充料12份、消泡剂3份，还包括适量的水。3.根据权利要求1所述的用于光伏电池支架的防腐蚀涂料，其特征在于，所述高粘凹凸棒石粘土为天然凹凸棒石粘土经提纯、热改性之后得到的产物。4.根据权利要求1所述的用于光伏电池支架的防腐蚀涂料，其特征在于，所述填充料包括超细滑石粉、白炭黑、轻质碳酸钙中的任一种。5.一种制备如权利要求1~4任一项所述的用于光伏电池支架的防腐蚀涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按照配比称取水乳型聚氨酯-丙烯酸酯加入到反应釜中，于40~60℃条件下，边搅拌边加入氧化石墨烯，恒温搅拌反应2~3h，得到反应产物a1；（2）按照配比称取聚丙烯腈及适量的水，加入到反应产物a1中，同温下混合反应0.5~2h，得到混合物a2，备用；（3）按照配比称取高粘凹凸棒石粘土和适量的水，混合均匀后，向混合物中加入配比量的纳米氧化铝、纳米氧化锌，搅拌均匀，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，
申请(专利权)人：合肥华盖光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34