一种光伏背板用紫外光固化氟碳涂料制造技术

本发明专利技术属于涂料领域，具体涉及一种光伏背板用紫外光固化氟碳涂料及其制备方法，该光伏背板用紫外光固化氟碳涂料包括以下重量份数的原料：高耐溶剂性氟碳树脂40

【技术实现步骤摘要】
一种光伏背板用紫外光固化氟碳涂料


[0001]本专利技术属于涂料领域，具体涉及一种光伏背板用紫外光固化氟碳涂料。

技术介绍

[0002]太阳能电池是能够满足在室外使用几十年的电气设备，而背面保护膜裸露在空气中，经受常年的雨水冲刷和太阳的辐照，因而背面保护涂层须具备一定的耐候性、耐洗刷性、防潮性及耐热性。
[0003]双面涂层类型的太阳能背板FPC（氟碳涂料A（空气面涂层）/PET/氟碳涂料B）以其优异的性价比在市场具有重要的地位，然而由于涂层的一些固有特性，相对于KPC背板（PVDF膜/PET/氟碳涂料B）来说，在某些指标上存在着一定的劣势，如：耐溶剂不佳，市场上FPC结构涂层背板，其耐丁酮擦拭约30下左右（国标测试手法），然而，客户端在使用过程中，在背板出现脏污的部位，为便于清洁，使用清洁布摩擦系数更高的擦拭布，加上擦拭手法不规范，往往10次以内酒精擦拭后，涂层就已擦拭露底材，此情况大大限制了涂层背板的使用推广。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术中太阳能背板FPC空气面氟碳涂料的耐溶剂性差、固化速度慢的问题，提供了一种光伏背板用紫外光固化氟碳涂料及其制备方法。该涂层具有优异的附着力、抗污性、耐候性和耐溶剂性，且固化效率高。
[0005]为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光伏背板用紫外光固化氟碳涂料，包括以下重量份数的原料：高耐溶剂性氟碳树脂 40
‑
50份；聚酯丙烯酸树脂5份；单体稀释剂 5
‑
10份；二硫醇1.5
‑
4.5份；填料10
‑
15份；光引发剂3
‑
8份；助剂 2
‑
3份；有机溶剂 15
‑
20份。
[0006]作为优选，所述高耐溶剂性氟碳树脂是通过如下方法制备：（1）N2保护，将1H,1H,9H,9H
‑
全氟
‑
1,9
‑
壬烷二醇、二月桂酸二丁基锡溶于四氢呋喃A置于烧瓶中，3
‑
异氰酸丙烯溶于四氢呋喃B置于恒压滴液漏斗中，匀速滴液，20
‑
50℃下搅拌6
‑
24h，反应结束后，撤去加热，降至室温，减压蒸馏浓缩，浓缩液在80℃真空干燥4h，得到中间产物I，其结构式如下；所述1H,1H,9H,9H
‑
全氟
‑
1,9
‑
壬烷二醇、四氢呋喃A、3
‑
异氰酸丙烯、四氢呋喃B的用量比为：1mol：200mL：1
‑
1.1mol：100mL；
所述二月桂酸二丁基锡的用量为反应物总质量的0.5
‑
1%；；（2）将中间产物I、BF3乙醚、环氧氯丙烷加入到烧瓶中，在40
‑
80℃下搅拌2
‑
8h，反应结束后，降至室温，减压蒸馏浓缩，浓缩液在80℃真空干燥4h，得到中间产物II，其结构式如下；所述中间产物I、BF3乙醚、环氧氯丙烷的用量比为：1mol：0.1g：2
‑
5mol；；（3）将中间产物II、氢氧化钠加入到烧瓶中，保持40
‑
80℃下搅拌 0.5
‑
5h，得到中间产物III，其结构式如下；所述中间产物II、氢氧化钠的用量比为：1mol：1.2mol；；（4）在中间产物III中加入质量浓度为10％的氢氧化钠水溶液，加热至 30
‑
95℃，保持 2
‑
10h进行水解，反应结束后，降至室温，分液，取有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，得到产物中间产物IV，其结构式如下；所述中间产物III、氢氧化钠水溶液的用量比为：1g：100g；；（5）将中间产物IV、对苯二甲酸、乙二醇、催化剂、阻聚剂加入到二甲苯中，搅拌升
温至180
‑
210℃下反应，在10
‑
15min内，分水器中水分不再增加为反应终点；然后降至室温，冷却注入甲醇沉淀，过滤，洗涤、干燥，得到目标产物V，即高耐溶剂性氟碳树脂，其结构式如下；所述中间产物IV、对苯二甲酸、乙二醇、二甲苯、甲醇的用量比为：0.1
‑
0.3mol：1mol：0.7
‑
1mol：200mL：500mL；所述催化剂用量为反应物总质量的1%；所述阻聚剂用量为中间产物IV质量的1%；。
[0007]作为优选，所述催化剂为二丁基氧化锡、醋酸锌或钛酸四丁酯；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚或叔丁基对苯二酚。
[0008]作为优选，所述二硫醇为1,4
‑
丁二硫醇、1,5
‑
戊二硫醇、1,6
‑
己二硫醇、1,8
‑
辛二硫醇或1,9
‑
壬二硫醇。
[0009]作为优选，所述填料为硫酸钡、改性纳米氧化锌、滑石粉或有机膨润土中的一种或几种。
[0010]作为优选，所述填料包含5
‑
10重量份数的改性纳米氧化锌和5重量份数的硫酸钡/有机膨润土或滑石粉/有机膨润土。
[0011]作为优选，改性纳米氧化锌是通过如下方法制备：将纳米氧化锌分散于pH=5的水溶液中，浓度为2mg/mL，加入马来酸酐，室温下，搅拌1h，100W下超声30min，即获得改性纳米氧化锌；所述纳米氧化锌与马来酸酐的用量比为：1g：5g。
[0012]作为优选，所述光引发剂为 (2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦（TPO）、2
‑
异丙基硫杂蒽酮（ITX）、2
‑
苄基
‑2‑
二甲基氨基
‑1‑
(4
‑
吗啉苯基)丁酮（369）、α
‑
羟基异丁酰苯（1173）、1
‑
羟基环己基苯基甲酮（184）中的一种或几种。
[0013]作为优选，所述助剂为润湿分散剂、消泡剂和流平剂。
[0014]一种光伏背板用紫外光固化氟碳涂料的制备方法，包括如下的步骤：避光操作，将高耐溶剂性氟碳树脂、聚酯丙烯酸树脂、助剂、有机溶剂混合，搅拌至溶解；向体系中加入填料搅拌均匀，直至完全溶解，2000r/min高速分散，研磨至细度＜20μm；加入单体稀释剂、二硫醇、光引发剂，混合分散均匀，过滤，封存，即得光伏背板用紫外光固化氟碳涂料。
[0015]本专利技术具有如下的有益效果：（1）本专利技术提供了一种光伏背板用紫外光固化氟碳涂料，其主体树脂提供了一种高耐溶剂性氟碳树脂，首先、氟碳树脂结构中含有一定量的C
‑
F结构，可保证氟碳树脂的耐候性、抗污性；第二、氟碳树脂结构中存在的聚酯结构，可提高材料对基材的附着力；第三、氟碳树脂结构中存在的聚氨酯结构可提高材料的耐磨性及韧性；第四、氟碳树脂结构中存在的双键结构，可作为反应活性点进一步进行交联反应，提高力学性能。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏背板用紫外光固化氟碳涂料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：高耐溶剂性氟碳树脂 40
‑
50份；聚酯丙烯酸树脂5份；单体稀释剂 5
‑
10份；二硫醇1.5
‑
4.5份；填料10
‑
15份；光引发剂3
‑
8份；助剂 2
‑
3份；有机溶剂 15
‑
20份；所述高耐溶剂性氟碳树脂是通过如下方法制备：（1）N2保护，将1H,1H,9H,9H
‑
全氟
‑
1,9
‑
壬烷二醇、二月桂酸二丁基锡溶于四氢呋喃A置于烧瓶中，3
‑
异氰酸丙烯溶于四氢呋喃B置于恒压滴液漏斗中，匀速滴液，20
‑
50℃下搅拌6
‑
24h，反应结束后，撤去加热，降至室温，减压蒸馏浓缩，浓缩液在80℃真空干燥4h，得到中间产物I；所述1H,1H,9H,9H
‑
全氟
‑
1,9
‑
壬烷二醇、四氢呋喃A、3
‑
异氰酸丙烯、四氢呋喃B的用量比为：1mol：200mL：1
‑
1.1mol：100mL；所述二月桂酸二丁基锡的用量为反应物总质量的0.5
‑
1%；（2）将中间产物I、BF3乙醚、环氧氯丙烷加入到烧瓶中，在40
‑
80℃下搅拌2
‑
8h，反应结束后，降至室温，减压蒸馏浓缩，浓缩液在80℃真空干燥4h，得到中间产物II；所述中间产物I、BF3乙醚、环氧氯丙烷的用量比为：1mol：0.1g：2
‑
5mol；（3）将中间产物II、氢氧化钠加入到烧瓶中，保持40
‑
80℃下搅拌 0.5
‑
5h，得到中间产物III；所述中间产物II、氢氧化钠的用量比为：1mol：1.2mol；（4）在中间产物III中加入质量浓度为10％的氢氧化钠水溶液，加热至 30
‑
95℃，保持 2
‑
10h进行水解，反应结束后，降至室温，分液，取有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，得到产物中间产物IV；所述中间产物III、氢氧化钠水溶液的用量比为：1g：100g；（5）将中间产物IV、对苯二甲酸、乙二醇、催化剂、阻聚剂加入到二甲苯中，搅拌升温至180
‑
210℃下反应，在10
‑
15min内，分水器中水分不再增加为反应终点；然后降至室温...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘俊，胡玉婷，居俊杰，
申请(专利权)人：苏州易昇光学材料有限公司，
类型：发明
国别省市：