一种高耐磨性氟碳树脂及使用其的太阳能背板用涂料制造技术

本发明专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种高耐磨性氟碳树脂及使用其的太阳能背板用涂料，该方法以1H,1H,9H,9H

A fluorocarbon resin with high wear resistance and a coating for solar backplane using it

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨性氟碳树脂及使用其的太阳能背板用涂料


[0001]本专利技术属于新型高分子材料领域，具体涉及一种高耐磨性氟碳树脂及使用其的太阳能背板用涂料。

技术介绍

[0002]透明背板是应用于光伏领域双面电池组件的一种新型封装材料。传统光伏组件仅能接受正面太阳光发电，而双面电池组件的背面可以利用地面、周围物体和空气反射、散射而来的太阳光发电，从而显著提高组件整体的发电效率，且双面电池价格与单面电池相当，因此双面电池组件已成为未来的发展趋势。
[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）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：耐磨性不佳，20μm PVDF膜制备的KPC背板，PVDF膜面（空气面）落砂实验可达80L以上，而目前市场上同样厚度的涂层背板，空气面20μm涂层耐落砂仅40L左右，此情况大大限制了涂层背板的使用推广。
[0004]此外，虽然氟碳树脂具有优异的力学性能和耐候耐蚀性等诸多优点，但由于其分子刚性过大，厚涂时极易发生开裂现象，从而导致耐磨性更差。因此，为相应国家号召，深度进入节能减排，解决太阳能背板FPC空气面氟碳涂料的耐磨差的问题就显得迫在眉睫。

技术实现思路

[0005]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磨性差的问题，提供了一种高耐磨性氟碳树脂及使用其的太阳能背板用涂料，采用1H,1H,9H,9H
‑
全氟
‑
1,9
‑
壬烷二醇、3
‑
异氰酸丙烯作为原料，经取代、加成聚合、取代反应制备一种高耐磨性氟碳树脂，该新型氟碳树脂及其组合物有效解决现有技术中存在的问题，且可用于光固化体系，节能减排，易于工业化生产。
[0006]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：一种高耐磨性氟碳树脂，其结构式如下所示：
。
[0007]作为优选，所述氟碳树脂的聚合度n为77
‑
101。
[0008]一种高耐磨性氟碳树脂的制备方法，包含以下步骤：（1）N2保护，将1H,1H,9H,9H
‑
全氟
‑
1,9
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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溶于四氢呋喃B中，加入光引发剂，搅拌至均质溶液，在UV灯下照射0.1
‑
1h，反应结束后，减压蒸馏浓缩，加入甲醇沉淀，过滤，沉淀物在80℃真空干燥2h，得到中间产物II；所述中间产物I、四氢呋喃B、光引发剂、甲醇的用量比为：100g：100mL：1
‑
5g：500mL；（3）将中间产物II、二月桂酸二丁基锡溶于四氢呋喃C置于烧瓶中，3
‑
异氰酸丙烯溶于四氢呋喃D置于恒压滴液漏斗中，匀速滴液，30
‑
50℃下搅拌6
‑
18h，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，得到目标产物III，即高耐磨性氟碳树脂；所述中间产物II、四氢呋喃C、3
‑
异氰酸丙烯、四氢呋喃D的用量比为：495g：1000mL：1.2
‑
1.4mol：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%。
[0009]一种太阳能背板用涂料，由以下重量份的原料制成：高耐磨性氟碳树脂 100份二硫醇 13
‑
17份二官能度聚酯丙烯酸酯 8
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12份二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA） 2.5
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5份α
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羟基异丁酰苯（1173） 2
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4份γ
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氨丙基三乙氧基硅烷改性纳米二氧化硅（KH550改性纳米二氧化硅）0.4
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0.6份流平剂EFKA3777 1
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2份甲基异丁基酮（MIBK） 20
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25份。
[0010]作为优选，所述二硫醇为1,5
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戊二硫醇、1,6
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己二硫醇、1,8
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辛二硫醇或1,9
‑
壬二硫醇。
[0011]KH550改性纳米二氧化硅为市售的KH550改性纳米二氧化硅，当然也是可以采用现有技术制备。
[0012]本专利技术的提供的一种高耐磨性氟碳树脂，其中氟碳树脂制备流程如下：其中氟碳树脂制备流程如下：
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高耐磨性氟碳树脂及使用其的太阳能背板用涂料，首先，氟碳树脂结构中侧基含有一定量的C
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F结构，迁移至涂层表面，形成屏蔽效应，可保证氟碳树脂的耐候性、抗污性、耐磨性；第二，氟碳树脂结构中存在的大量聚氨酯结构可提高材料的耐磨性及韧性，改善其厚涂后由于刚性过大而存在易开裂的问题；第三，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，从而进一步提升耐磨性。
[0013]（2）本专利技术提供了一种太阳能背板用涂料，首先，配套组合物为双官能度巯基结构，其来源广泛且可提高树脂交联密度，显著提升耐磨性；第二，巯基结构可以与氟碳树脂发生“巯基
‑
烯”的点击反应，反应高效，可用于光固化体系。
[0014]（3）本专利技术提供了一种太阳能背板用涂料，原料简单易得、操作步骤简单易行，适合工业推广。
具体实施方式
[0015]以下结合实施例对本专利技术进行详细说明。但应理解，以下实施例仅是对本专利技术实施方式的举例说明，而非是对本专利技术的范围限定。
[0016]本专利技术以下应用实施例和应用实施对比例中所使用的原料为：二官能度聚酯丙烯酸酯，牌号为：NeoRad P
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85，厂家为：威来惠南集团（中国）有限公司；KH550改性纳米二氧化硅，牌号为：XFI05，厂家为：江苏先丰纳米材料科技有限公司；脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯，牌号为：Etercure6112
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100，厂家为：长兴材料工业股
份有限公司。
[0017]实施例1一种高耐磨性氟碳树脂的制备方法，包含以下步骤：（1）N2保护，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨性氟碳树脂，其特征在于，其结构式如下所示：。2.根据权利要求1所述的一种高耐磨性氟碳树脂，其特征在于：所述高耐磨性氟碳树脂的聚合度n为77
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101。3.根据权利要求1所述的一种高耐磨性氟碳树脂的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：（1）N2保护，将1H,1H,9H,9H
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全氟
‑
1,9
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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
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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
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50℃下搅拌6
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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
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全氟
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1,9
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壬烷二醇、四氢呋喃A、3
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异氰酸丙烯、四氢呋喃B的用量比为：1mol：200mL：1
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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
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1%；（2）将中间产物I溶于四氢呋喃B中，加入光引发剂，搅拌至均质溶液，在UV灯下照射0.1
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1h，反应结束后，减压蒸馏浓缩，加入甲醇沉淀，过滤，沉淀物在80℃真空干燥2h，得到
中间产物II；所述中间产物I、四氢呋喃B、光引发剂、甲醇的用量比为：100g：100mL：1
‑
5g：500mL；...

【专利技术属性】
技术研发人员：居俊杰，潘俊，胡玉婷，
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：