一种光伏背板膜用二氧化钛颜料的制备方法技术

一种光伏背板膜用二氧化钛颜料的制备方法，将氯化法二氧化钛初品加入脱离子水打浆，形成二氧化钛质量浓度为20％～30％的浆料，加入十二烷基苯磺酸钠和钾盐混合液分散剂；升温至40℃～70℃，使用无机酸或无机碱溶液维持浆料pH值1.5～2.5，加入酸性铝溶液，在60～120min加入碱液匀速调pH值至6.0，熟化、过滤、洗涤、高温干燥，向气流粉碎机进料口分别加入长链烷基磷酸酯和酰胺甜菜碱有机改性剂，进行汽粉处理后，得到产品。优点是：该制备方法成本合理，工艺可控，符合生产要求；并且该方法制备的二氧化钛颜料在应用中具有优异的耐紫外老化性、耐湿热性和高膜层反射率，适用于长周期使用要求的背板膜应用领域。使用要求的背板膜应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏背板膜用二氧化钛颜料的制备方法


[0001]本专利技术涉及化工领域中一种光伏背板膜用二氧化钛颜料的制备方法。

技术介绍

[0002]太阳能作为绿色无污染能源，清洁可再生。目前，太阳能的应用主要是利用太阳能发电组件将太阳能转化为电能加以利用。太阳能发电组件主要由光伏玻璃、封装胶片、晶硅电池片、背板组成。背板对太阳能发电电池片起保护和支撑作用，它位于组件背面，一般具有三层结构，多为TPT结构，内外两层为含氟聚合物膜层，中间为PET基材，太阳能背板直接与外部环境接触，要求其具有优异的耐紫外老化性能、耐水汽阻隔性能、耐风沙、耐腐蚀破坏等，为提高电池组件吸收光的能率，还要有具有优异的膜层反射率。
[0003]钛白粉作为含氟聚合物膜层的重要组成物质，主要起到遮盖、阻隔紫外线、耐久性和提高白膜反射率作用，添加量一般为5％～15％，因此钛白粉质量直接影响背板膜的使用性能。目前，通用性塑料钛白粉不满足光伏背板膜领域长周期使用要求。CN103013184A公开了一种塑料色母粒专用型二氧化钛颜料的制备方法，公开了水合氧化铝膜层和聚醚改性聚硅氧烷和氨基长链烷烃共改性聚硅氧烷混合物作为有机包膜层的方法，该申请中采用磷酸盐作为分散剂，在pH值5～10范围内并流包覆勃姆石及假勃姆石型氧化铝膜层。CN104194409A公开了一种耐高温钛白粉及其制备方法和用途，公开了无机及有机包膜方法，该申请中控制浆料pH值在2.5～7.5，反应0.5～6小时，在二氧化钛颗粒表面包覆一层致密的氧化铝膜。这两篇专利中采用氧化铝膜包覆方法对钛白粉耐紫外老化性能提升有限，采用有机包膜方法主要提高分散性，对耐湿热老化及膜层反射率提升均无效果，不满足太阳能背板膜的长使用周期要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要目的是针对现有技术的不足，提供一种光伏背板膜用二氧化钛颜料的制备方法，该方法制得的二氧化钛颜料在含氟聚合物背板膜中应用，具有优异的耐紫外性、耐湿热老化性以及提高膜层反射率，用于太阳能背板膜可满足长周期使用要求。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种光伏背板膜用二氧化钛颜料的制备方法，具体步骤如下：
⑴
取氯化法二氧化钛初品，使用脱离子水制备二氧化钛质量浓度为20％～30％浆料，加入十二烷基苯磺酸钠和钾盐混合液，所述十二烷基苯磺酸钠和钾盐混合液加入量占TiO2质量的0.5％～2.0％，其中，十二烷基苯磺酸钠和钾盐混合液中十二烷基苯磺酸钠、钾盐和水的质量比为(20～40):(5～15):(45～75)，熟化20min～40min；
⑵
将砂磨后的浆料加热升温至40℃～70℃，并在整个包膜过程维持此温度；
⑶
使用无机酸或无机碱溶液将浆料pH值调至1.5～2.5，加入酸性铝盐溶液，酸性铝盐溶液加入量以Al2O3占TiO2质量计为0.5％～1.0％，并维持浆料pH值始终在1.5～2.5；在60min～120min内加入无机碱溶液匀速调整pH值为6.0，熟化60min～120min；
⑷
将步骤(3)中熟化的浆料用50℃～80℃脱离子水洗至滤饼电阻率大于200Ω
·
m，Na含量≤100ppm，Cl含量≤50ppm；
⑸
将步骤(4)滤饼高温干燥；
⑹
将经高温干燥的二氧化钛通过二氧化钛输送管道由气流粉碎机进料口输送至气流粉碎机内，并分别加入长链烷基磷酸酯和酰胺甜菜碱改性剂进行汽粉处理，在所述二氧化钛输送管道上开设有第一有机剂进口，用于加入长链烷基磷酸酯，在气流粉碎机进料口位置开设第二有机剂进口，用于加入酰胺甜菜碱改性剂，得到具有优异的耐紫外老化性、耐湿热性和高膜层反射率的光伏背板膜用二氧化钛颜料。
[0007]进一步的，步骤(6)中的加入的长链烷基磷酸酯为十八烷基磷酸酯，加入量为占TiO2质量的0.5％～1.5％；酰胺甜菜碱主要为芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱中的一种或几种，加入量为占TiO2质量的0.1％～0.5％。
[0008]进一步的，步骤(1)中，所述钾盐溶液为氯化钾、硫酸钾、硝酸钾中的一种或几种。
[0009]进一步的，步骤(3)所述无机酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液中一种，无机酸溶液的质量浓度为10％～20％。
[0010]进一步的，步骤(3)所述无机碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，其溶液浓度为10％～20％。
[0011]进一步的，步骤(3)所述酸性铝盐溶液为三氯化铝溶液、硫酸铝溶液、硝酸铝溶液中至少一种，溶液以Al2O3计为80g/L～100g/L。
[0012]进一步的，步骤(5)中所述干燥温度为200℃～280℃，干燥6h～12h。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)采用十二烷基苯磺酸钠和钾盐混合溶液作为分散剂，不但可以保持二氧化钛浆料良好的分散状态，在十二烷基苯磺酸钠和钾盐共同作用还能为致密氧化铝膜层的包覆提供附着点，以增加膜层连续性和上膜率；在pH值1.5～2.5条件下，加入酸性铝盐溶液，主要以Al
3+
形式存在二氧化钛浆料中，通过匀速调节pH值为6.0，Al
3+
逐渐在二氧化钛颗粒表面进行包覆，形成连续完整氧化铝膜层；通过高温干燥工序，增强氧化铝包膜层与二氧化钛的结合性能和缩聚包膜层厚度，增强氧化铝膜层致密性，并且减少了氧化铝结晶水和表面吸附水含量，弥补了二氧化钛表面的光化学点；以上三方面相结合，综合增强了二氧化钛的抗紫外老化性能；(2)在气粉工序中使用长链烷基磷酸酯，包膜后钛白粉与应用树脂具有良好的相容性、分散性，可以提高耐湿热老化性能；与酰胺甜菜碱配合使用，修复包膜二氧化钛粒子形貌，颗粒均匀、粒径分布范围窄，提高钛白粉应用膜层的反射率。该方法制得的二氧化钛颜料在含氟聚合物背板膜中应用，具有优异的耐紫外性、耐湿热老化性以及提高膜层反射率，用于太阳能背板膜可以满足长周期使用要求。
具体实施方式
[0014]下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步描述，但本专利技术的应用范围应用不仅仅局限于实施例，在不脱离本专利技术技术思想的前提下，做出的各种替换和变更，均应在本专利技术的范围内。
[0015]实施例1
1.1取氯化法制备的金红石二氧化钛初品粉体300g，加入脱离子水配制成质量浓度为30％二氧化钛浆料；加入占TiO2质量0.5％的十二烷基苯磺酸钠和硫酸钾混合溶液作为分散剂，十二烷基苯磺酸钠和硫酸钾混合液中十二烷基苯磺酸钠:硫酸钾:水的质量比为40:15:45，熟化20min；1.2将砂磨后的浆料加热升温至40℃，并在整个包膜过程维持此温度，整个包膜工艺采用pH计检测浆料pH值；1.3使用盐酸或氢氧化钠溶液维持浆料pH值为1.5，加入0.5％(以Al2O3占TiO2质量计)浓度为80g/L硫酸铝溶液，并在加入硫酸铝过程中维持浆料pH值为1.5，在60min内加入质量浓度为10％的氢氧化钠匀速调整pH值为6.0，熟化60min；1.4将步骤1.3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏背板膜用二氧化钛颜料的制备方法，其特征是：具体步骤如下：(1)取氯化法二氧化钛初品，使用脱离子水制备二氧化钛质量浓度为20％～30％浆料，加入十二烷基苯磺酸钠和钾盐混合液，所述十二烷基苯磺酸钠和钾盐混合液加入量占TiO2质量的0.5％～2.0％，其中，十二烷基苯磺酸钠和钾盐混合液中十二烷基苯磺酸钠、钾盐和水的质量比为(20～40):(5～15):(45～75)，熟化20min～40min；(2)将砂磨后的浆料加热升温至40℃～70℃，并在整个包膜过程维持此温度；(3)使用无机酸或无机碱溶液将浆料pH值调至1.5～2.5，加入酸性铝盐溶液，酸性铝盐溶液加入量以Al2O3占TiO2质量计为0.5％～1.0％，并维持浆料pH值始终在1.5～2.5；在60min～120min内加入无机碱溶液匀速调整pH值至6.0，熟化60min～120min；(4)将步骤(3)中熟化的浆料用50℃～80℃脱离子水洗至滤饼电阻率大于200Ω
·
m，Na含量≤100ppm，Cl含量≤50ppm；(5)将步骤(4)滤饼高温干燥；(6)将经高温干燥的二氧化钛通过二氧化钛输送管道由气流粉碎机进料口输送至气流粉碎机内，并分别加入长链烷基磷酸酯和酰胺甜菜碱改性剂进行汽粉处理，在所述二氧化钛输送管道上开设有第一有机剂进口，用于加入长链烷基磷酸酯，在气流粉碎机进料口位置开设第二有机剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：于学成，姜志刚，刘立新，张炳，陈鸣宇，姜薇，王建伟，何双力，赵福军，穆宇同，
申请(专利权)人：中信钛业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：