一种紫外阻隔涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种紫外阻隔涂料及其制备方法和应用，其制备方法为将碱液和碳酸盐加入水中溶解得混合液，并将锌盐加入水中溶解，滴加混合液和锌盐溶液后，搅拌均匀，静置陈化，清洗沉淀至中性，烘干，煅烧，得纳米氧化锌；将纳米氧化锌加入含羟基和酸性基团的聚合物中，并加入有机溶剂和树脂，研磨得到纳米氧化锌分散液；取纳米氧化锌分散液，加入氟碳树脂、丙烯酸树脂、有机溶剂、固化剂和催化剂配置，即得紫外阻隔涂料。该制备方法的工艺简单，合成过程无气体产生，能安全合成出大量纳米氧化锌，进而制得具有高透光率、高紫外阻隔和耐黄变性的紫外阻隔涂料，且纳米氧化锌在该紫外阻隔涂料固化后的涂层中不易迁移，涂层的耐老化和耐黄变性能稳定。性能稳定。性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外阻隔涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于紫外阻隔材料
，特别是涉及一种紫外阻隔涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近几年来，随着光伏行业的快速发展，双面光伏组件成为当下高效光伏组件封装的主流方式之一。双面光伏组件的正面和背面均能发电，较常规的单面光伏组件，其发电量更多。双面光伏组件背面透光材料的选择主要为玻璃背板和透明背板。传统玻璃背板，如双玻光伏组件，不仅存在工艺难度大、良品率低等工艺问题，还存在重量重、难安装、破损率高等应用方面的问题。欧洲劳动法规要求，单人单次搬重不能超过25kg，然而目前采用双玻封装的大功率光伏组件远远超过25kg的重量。在这样的行业背景下，如果使用透明背板，可以有效地解决双玻光伏组件的上述工艺和应用方面的问题。
[0003]尽管各光伏企业已经意识到了透明背板的诸多好处，但市场上一直没有很好的透明背板产品，主要是由于透明背板在技术水平上的限制。透明背板由于材料特性和使用方面的要求，具有超高的透光率，将会导致太阳光中的紫外线可以穿透整个透明背板，对透明背板的内层材料造成破坏。
[0004]因此，研发一款既具有高透明性，又具备优良耐候性、耐老化和紫外截止功能的透明背板对于光伏行业具有重要的意义。而常规的紫外吸收剂为有机紫外吸收剂，比如二苯甲酮类、水杨酸酯类、苯并三唑类、三嗪类等，在紫外线的长期照射下容易失效，长期可靠性不佳，容易黄变，进而影响透光率及背板使用寿命，降低发电量，甚至损坏背板。因此，目前人们倾向于添加无机紫外吸收剂，如申请号CN201810766248.7提供了一种耐候性透明涂料及其应用，该涂料通过添加无机填料(如纳米氧化锌)能改善其耐候性，但该无机填料为无机材料，而涂料的主要成分为有机材料，且该无机填料基本不会参与至涂料的固化交联网络中，因此，在后续的使用过程中，固化后的涂层中的无机填料容易与涂层发生相分离，而相分离后的无机填料容易迁移至涂层表面，影响光伏背板的耐老化和耐黄变性能，并影响其透光率，导致光伏背板长期户外使用的可靠性和稳定性差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种紫外阻隔涂料的制备方法，该制备方法的工艺简单，能安全合成出大量纳米氧化锌，进而能制得具有高透光率、高紫外阻隔性能、耐黄变的紫外阻隔涂料，且纳米氧化锌在该紫外阻隔涂料固化后的涂层中不易迁移，进而涂层的耐老化和耐黄变性能稳定。
[0006]本专利技术的目的之二在于克服现有技术的不足，提供一种具有高透光率、高紫外阻隔性能和耐黄变的紫外阻隔涂料，且该紫外阻隔涂料固化后的涂层的性能稳定，能适用于制备光伏背板。
[0007]本专利技术的目的之三在于克服现有技术的不足，提供一种紫外阻隔涂料的应用方
法，以制得涂覆型的光伏背板，提高光伏背板的透光率、耐老化和耐黄变性能，且光伏背板与封装胶膜的粘接性能好，能进一步提升光伏组件长期户外使用的可靠性和稳定性。
[0008]基于此，本专利技术公开了一种紫外阻隔涂料的制备方法，包含如下步骤：
[0009]步骤一，将定量的碱液和碳酸盐加入水中溶解得到混合液，并将锌盐加入水中溶解，然后滴加混合液和锌盐溶液，再搅拌均匀，静置陈化，以析出沉淀，清洗沉淀至中性，烘干，煅烧，得到纳米氧化锌；
[0010]步骤二，将所述纳米氧化锌加入含有羟基和酸性基团的聚合物中，并加入有机溶剂和树脂，研磨均匀，得到纳米氧化锌分散液；
[0011]步骤三，取定量的所述纳米氧化锌分散液，加入氟碳树脂、丙烯酸树脂、有机溶剂、固化剂和催化剂配置，即得紫外阻隔涂料。
[0012]优选地，所述纳米氧化锌的粒径为10
‑
80nm，纳米氧化锌的粒径通过反应过程中氢氧根与碳酸根的摩尔比、静置陈化时间及煅烧温度调节。
[0013]优选地，步骤一中，所述搅拌的时间为0.5
‑
2h，静置陈化的时间为2h以上，优选为4
‑
6h，烘干的温度为60
‑
105℃、优选为80
‑
90℃，煅烧的时间为2
‑
4h，煅烧的温度为200
‑
600℃、优选为300
‑
500℃。
[0014]优选地，步骤一中，所述碱液为强碱(如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂或氢氧化铯)，优选为氢氧化钠；所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂或碳酸铯，优选为碳酸钠；所述锌盐为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌或醋酸锌。
[0015]优选地，步骤一中，所述碱液与碳酸盐的摩尔比为1
‑
6:1；所述锌盐与碱液的摩尔比为2
‑
5:1
‑
6。
[0016]优选地，步骤一中，采用双向滴加方式将所述混合液和锌盐溶液共同滴加到容器中。
[0017]优选地，步骤二中，所述含有羟基和酸性基团的聚合物的分子结构式为和中的至少一种，例如，所述含有羟基和酸性基团的聚合物为聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物、聚乙二醇
‑
聚酸羟基乙酸共聚物和聚乙醇酸中的至少一种。
[0018]优选地，步骤二中，所述树脂为丙烯酸嵌段共聚物。所述丙烯酸嵌段共聚物是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸正丁酯中至少两种单体的共聚物；或者，所述丙烯酸嵌段共聚物是甲基丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯单体(或其他多官能烯烃单体)的共聚物；亦或，所述丙烯酸嵌段共聚物是丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物(如酯类、腈类、酰胺类)聚合制成的一类热塑性树脂；
[0019]步骤二中，所述有机溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种。
[0020]其中，步骤二中，所述含有羟基和酸性基团的聚合物的质量为氧化锌的1
‑
10％、优选为5％；所述树脂与氧化锌的质量比为0.5
‑
1.2:1、优选为1:1；所述有机溶剂的质量为氧化锌的30
‑
70％、优选为50％。
[0021]优选地，步骤三中，还向所述纳米氧化锌分散液中加入无机填料和助剂中的至少一种。
[0022]进一步优选地，步骤三中，所述纳米氧化锌分散液、氟碳树脂、丙烯酸树脂、无机填
料、有机溶剂、助剂、固化剂和催化剂的质量比为0.5
‑
5:100:10:55:30:10:20:0.5、优选为1
‑
4:100:10:55:30:10:20:0.5。
[0023]其中，所述无机填料为消光粉，优选为纳米二氧化硅消光粉；
[0024]所述助剂为分散剂、流平剂、消泡剂、表面活性剂、抗氧剂和光稳定剂中的至少一种，优选为所述助剂由如下质量百分比的组分组成：乙烯
‑
丙烯酸共聚物分散剂40％、烷基改性聚硅氧烷流平剂20％、改性丙烯酸流平剂20％、聚硅氧烷消泡剂10％、聚醚改性硅油3％、受阻酚抗氧剂2％和光稳定剂5％；
[0025]其中，所述受阻酚抗氧剂为2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外阻隔涂料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一，将定量的碱液和碳酸盐加入水中溶解得到混合液，并将锌盐加入水中溶解，然后滴加混合液和锌盐溶液，再搅拌均匀，静置陈化，以析出沉淀，清洗沉淀至中性，烘干，煅烧，得到纳米氧化锌；步骤二，将所述纳米氧化锌加入含有羟基和酸性基团的聚合物中，并加入有机溶剂和树脂，研磨均匀，得到纳米氧化锌分散液；步骤三，取定量的所述纳米氧化锌分散液，加入氟碳树脂、丙烯酸树脂、有机溶剂、固化剂和催化剂配置，即得紫外阻隔涂料。2.根据权利要求1所述的一种紫外阻隔涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述搅拌的时间为0.5
‑
2h，静置陈化的时间为2h以上，所述煅烧的时间为2
‑
4h，煅烧的温度为300
‑
500℃。3.根据权利要求1所述的一种紫外阻隔涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述碱液为强碱；所述碱液与碳酸盐的摩尔比为1
‑
6:1；所述锌盐与碱液的摩尔比为2
‑
5:1
‑
6。4.根据权利要求1所述的一种紫外阻隔涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中，采用双向滴加方式将所述混合液和锌盐溶液共同滴加到容器中。5.根据权利要求1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，张付特，孙海龙，薛虎，唐邓，李君君，
申请(专利权)人：苏州中来光伏新材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：