一种光伏背板涂料用高性能聚酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种光伏背板涂料用高性能聚酯树脂及其制备方法。该树脂的制备方法如下：以不同类型的饱和多元酸或酸酐、多元醇为原料，添加有机金属类聚合催化剂及抗氧剂，在240～250℃的聚合温度、

【技术实现步骤摘要】
一种光伏背板涂料用高性能聚酯树脂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏背板用涂料树脂领域，具体涉及一种光伏背板涂料用高性能聚酯树脂的制备方法。

技术介绍

[0002]为了保护地球环境和坚守能源的可持续发展，世界各国高度重视太阳能光伏发电技术，光伏行业在全球迅速发展，中国光伏行业更是跻身世界光伏市场之巅。光伏背板作为光伏组件不可或缺的组装材料，在电池片的输出效率、使用寿命、安全可靠性等方面起关键作用。
[0003]传统光伏背板需要用粘合剂将粘接层与PET贴合在一起，制备工艺较为复杂，成本较高，为了优化工艺，降低成本，氟树脂涂料得到发展。氟树脂涂料中，氟元素电负性大，氟碳键能强，加之氟材料结构中分子排列紧密、刚烈，使之在耐候性、耐热性、耐溶剂性等方面具有明显优势。氟树脂中氟含量的高低直接影响氟碳涂料的性能，但不容忽视的问题是一味地提升氟含量会导致涂料在低表面能的PET上附着力较差。且近些年来，在竞价和平价项目的推动下，国内众多企业通过创新技术持续助力光伏行业降本增效，光伏背板竞争进入白热化阶段，降本成为市场主流方向，氟碳树脂的价格使其在竞争中没有优势。
[0004]目前，主流厂家纷纷逐步降低光伏背板涂层中的氟含量，内层涂料开始向无氟方向发展。开发可搭配氟碳树脂或单独作为主体树脂使用的聚酯树脂产品是当下主流需求和重点发展方向。现有搭配氟树脂使用的聚酯树脂在耐水解、耐候性、耐溶剂性，湿热老化后剥离力值、附着力等性能上有所欠缺，需要开发满足低氟或无氟光伏背板用涂层性能要求的高性能聚酯树脂，同时控制成本。<br/>
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种光伏背板涂料用高性能聚酯树脂及其制备方法。
[0006]实现本专利技术目的的技术方案是提供一种光伏背板涂料用高性能聚酯树脂及其制备方法，包括以下制备方法：S1.酯化：将一定摩尔量的饱和多元酸或酸酐、一定摩尔量的饱和多元醇投入酯化反应釜内加热熔融并搅拌均匀，加入一定量的有机金属类聚合催化剂及抗氧剂，通入氮气保护，反应釜压力保持在0.18～0.2MPa，反应温度逐步升温至240～250℃，待出水量达到理论出水量时，则酯化反应完成；S2.缩聚：将反应釜内压力卸至常压，保持反应温度在240～250℃下抽真空进行缩聚反应，真空度为
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90～
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95KPa。测试酸值、羟值、粘度直至各指标在设计范围内后，缩聚反应完成，完成后向树脂中加入相应稀释剂，搅拌均匀即可。
[0007]进一步的，S1所述饱和多元酸或酸酐为间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、癸二酸、己二酸、丁二酸、壬二酸、1,4
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环己烷二甲酸、偏苯三酸酐、2,2
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二羟甲基丙酸中的一种或多种。
[0008]进一步的，S1所述饱和多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、甲基丙二醇、戊二醇、新戊二醇,1,4
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环己烷二甲醇、甘油、三羟甲基丙烯中的一种或多种。
[0009]进一步的，S1所述有机金属类聚合催化剂为钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、单丁基氧化锡、二氧化正丁基锡、草酸锡的一种或多种。
[0010]进一步的，S1所述抗氧剂为磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三乙酯中的一种或多种。
[0011]进一步的，S2所述稀释剂为醋酸丁酯、甲苯、环己烷、环己酮、丁酮中的一种或多种。
[0012]进一步的，S2所述酸值＜3mgKOH/g，羟值为7～12mgKOH/g，230℃下锥板粘度为800～1000P。
[0013]进一步的，S1所述饱和多元醇/饱和多元酸或酸酐摩尔量的比为1.05～1.2，有机金属类聚合催化剂及抗氧剂占醇酸总量的0.03～0.06％。
[0014]一种光伏背板白色涂料及其制备方法，甲组份：氟碳树脂60份，环氧树脂30份，钛白粉320份，分散剂13份，稀释剂120份，权利要求1所述光伏背板涂料用高性能聚酯树脂280份；乙组分：消光剂3份，催化剂4份；按照质量比取甲组分各原料，搅拌状态下混合各组分，预分散后使用砂磨机研磨至细度＜5微米，再根据质量比加入乙组分各原料，用稀释剂调整至50％固含，分散均匀后，得到光伏背板白色涂料。
[0015]进一步的，所述氟碳树脂为氟碳树脂长兴41011，稀释剂为醋酸丁酯，催化剂为二月桂酸二丁基锡。
[0016]采用上述技术方案后，本专利技术具有以下积极的效果：
[0017](1)本专利技术的树脂与氟碳树脂相容性较好，可搭配氟碳树脂或单独用于配置白色或透明涂料。
[0018](2)本专利技术的树脂稀释后粘度适中，配置成涂料后适用于砂磨工艺。
[0019](3)本专利技术产品大部分是用的硬单体且加了金属类催化剂，需要达到的终点粘度比较高，可以得到粘度较高、分子量较高，Tg较高的树脂。
[0020](4)本专利技术产品储存稳定性较好，较适用于配置光伏背板涂料，可满足光伏背板所需初始及湿热老化后剥离强度高、耐水解、耐候、耐溶剂等性能。
[0021](5)专利技术产品配方设计中原材料成本控制良好，相比市场上同类型竞品不仅有品质的优势还有价格优势。
具体实施方式
[0022]为了进一步说明本专利技术，更好地描述本专利技术的工艺技术方案，下面将结合本专利技术实施例做更清楚准确的阐述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。
[0023]下述实施例中，所用原料和试剂皆市售可得。
[0024]实施例1
[0025]本专利技术实施例提供一种光伏背板涂料用高性能聚酯树脂及其制备方法，该方法包括以下步骤：
[0026]S1.酯化：将一定摩尔量的间苯二甲酸、对苯二甲酸、癸二酸，一定摩尔量的新戊二
醇、乙二醇投入酯化反应釜内加热熔融并搅拌均匀，加入一定量的单丁基氧化锡催化剂及磷酸三乙酯抗氧剂，通入氮气保护，反应釜压力保持在0.18～0.2MPa，反应温度逐步升温至240～250℃，待出水量达到理论出水量(理论出水量是根据投入酸的质量算的，会随着酸的量而变化，此实施例出水量计算结果为酸投料量的21％)时，则酯化反应完成。
[0027]缩聚：将反应釜内压力卸至常压，保持反应温度在240～250℃下抽真空进行缩聚反应，真空度为
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90～
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95KPa。测试酸值、羟值、粘度各指标在设计范围内后(聚酯指标范围是：酸值＜3mgKOH/g，羟值7～12mgKOH/g，230℃下锥板粘度800～1000P)，缩聚反应完成。向完成的树脂中加入一定量的醋酸丁酯，搅拌均匀。
[0028]上述方法中，酯化步骤中所用各原料用量的质量百分比为：间苯二甲酸15～30％、对苯二甲酸15～30％、癸二酸5～10％，新戊二醇10～15％、乙二醇10～20％。基于醇酸原料的总重量计，单丁基氧化锡催化剂及磷酸三乙酯抗氧剂的添加量为0.03～0.06％。所合成树脂与稀释剂醋酸丁酯的配比按质量比为6:4。
[0029]固体树脂技术指标：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏背板涂料用高性能聚酯树脂及其制备方法，其特征在于：包括以下制备方法：S1.酯化：将一定摩尔量的饱和多元酸或酸酐、一定摩尔量的饱和多元醇投入酯化反应釜内加热熔融并搅拌均匀，加入一定量的有机金属类聚合催化剂及抗氧剂，通入氮气保护，反应釜压力保持在0.18～0.2MPa，反应温度逐步升温至240～250℃，待出水量达到理论出水量时，则酯化反应完成；S2.缩聚：将反应釜内压力卸至常压，保持反应温度在240～250℃下抽真空进行缩聚反应，真空度为
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90～
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95KPa。测试酸值、羟值、粘度直至各指标在设计范围内后，缩聚反应完成，完成后向树脂中加入相应稀释剂，搅拌均匀即可。2.根据权利要求1所述的光伏背板涂料用高性能聚酯树脂及其制备方法，其特征在于：S1所述饱和多元酸或酸酐为间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、癸二酸、己二酸、丁二酸、壬二酸、1,4
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环己烷二甲酸、偏苯三酸酐、2,2
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二羟甲基丙酸中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的光伏背板涂料用高性能聚酯树脂及其制备方法，其特征在于：S1所述饱和多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、甲基丙二醇、戊二醇、新戊二醇,1,4
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环己烷二甲醇、甘油、三羟甲基丙烯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的光伏背板涂料用高性能聚酯树脂及其制备方法，其特征在于：S1所述有机金属类聚合催化剂为钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、单丁基氧化锡、二...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子，蒋红娟，王炳珅，江文斌，李强，
申请(专利权)人：常州华科聚合物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：