【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏组件涂层，具体涉及到一种耐久型多功能涂层及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在可再生能源的各种实际应用中，太阳能光伏电池因具有高效、安全和环境友好等优势，已经成为利用太阳能的主要方式。随着光伏组件安装区域的多样化，光伏组件不仅需要面临高/低温、高湿、干旱、紫外线辐射、酸雨和盐雾的考验，还需要直面灰尘、沙土等污渍的沉积问题。经过学术和工业界的探索，已经证实通过在光伏面板上涂覆一层功能涂层/膜，可使其具有适当的光学性能和特殊的润湿性，从而能够利用降雨以减轻灰尘等污渍的沉积，实现抗反射和自清洁。该方法所需清洁用水量少、无需劳动力、施工和维护成本低，且其通用性强，能够在各类光伏电站中应用。
2、然而，现有用于光伏面板的自清洁和耐紫外线的涂层仍具有诸多不足。面对光伏电池需要长期暴露于户外紫外线照射的环境，双疏聚合物涂层的耐久性以及抗紫外线效果就显得尤为重要。据计算，紫外线到达地球表面的能量为301～598kj/mol，而聚合物涂层有机键的键能(o-h 462kj/mol、c-h 413kj/mol、c-c 347kj/mol等)难以抵抗紫外线能量，在紫外线作用下生物有机键会发生断键，从而失去拒液效果。现有自清洁、双疏拒液涂层的耐候性较差，无法满足光伏组件长期稳定运行的需求。因此，目前仍亟待开发能够兼顾自清洁、耐紫外线老化和全疏液性能的多功能、耐久型光伏面板涂层。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种耐久型多功能涂层。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：包括，
5、功能化的树枝状纳米二氧化硅、有机硅改性的羟基丙烯酸树脂、异氰酸酯交联剂，质量比为0.5～4：50～200：15～30；
6、其中，所述功能化的树枝状纳米二氧化硅的粒径为100～300nm。
7、作为本专利技术所述耐久型多功能涂层的一种优选方案，其中：所述功能化的树枝状纳米二氧化硅的制备方法包括，
8、催化剂和水杨酸钠混合搅拌后加入介孔模板剂，继续搅拌并加入硅源，离心、干燥、高温煅烧，即得到树枝状纳米二氧化硅；
9、树枝状纳米二氧化硅与紫外线屏蔽剂、紫外线吸收剂、流平剂加入到乙酸丁酯溶液中，室温下减压搅拌反应，即得到功能化的树枝状纳米二氧化硅；
10、其中，所述催化剂与水杨酸钠的质量比为0.5～1.5：2～3；
11、所述催化剂、介孔模板剂、硅源的质量比为0.5～1.5：3～5：20～50；
12、所述紫外线屏蔽剂、紫外线吸收剂、流平剂、树枝状纳米二氧化硅的质量比为5～10：2.5～5：0.5～1：100。
13、作为本专利技术所述耐久型多功能涂层的一种优选方案，其中：所述催化剂包括三乙醇胺、氢氧化钠、氨水中的一种。
14、作为本专利技术所述耐久型多功能涂层的一种优选方案，其中：所述介孔模板剂包括阴离子表面活性剂或无机模板剂中的一种，其中，所述阴离子表面活性剂包括如十六烷基三甲基溴化铵ctab、十六烷基三甲基氯化铵ctac中的一种；所述无机模板剂包括硅酸盐、氯化铝中的一种。
15、作为本专利技术所述耐久型多功能涂层的一种优选方案，其中：所述高温煅烧的温度为500～800℃，高温煅烧的时间为4～6h。
16、作为本专利技术所述耐久型多功能涂层的一种优选方案，其中：所述有机硅改性的羟基丙烯酸树脂由羟基丙烯酸单体、第二丙烯酸单体和反应性有机硅单体经自由基聚合反应得到，反应温度为65～90℃，反应时间为2～6h；
17、其中，所述反应性有机硅单体包括单端或双端或侧链含有丙烯酸酯基的反应性聚二甲基硅氧烷，分子量为mn＝1000～10000g/mol；
18、其中，羟基丙烯酸单体、第二丙烯酸单体、反应性有机硅单体的质量比为0.6～2.4：5～10：0.1～0.6。
19、作为本专利技术所述耐久型多功能涂层的一种优选方案，其中：所述羟基丙烯酸单体包括丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或者多种；
20、所述第二丙烯酸单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己内酯、丙烯酸酰胺、顺丁烯二酸二丁酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯等中的至少两种。
21、作为本专利技术所述耐久型多功能涂层的一种优选方案，其中：所述异氰酸酯交联剂包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的三聚体、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、四甲基苯尔亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯中的一种或者多种。
22、本专利技术的再一目的是，克服现有技术中的不足，提供一种耐久型多功能涂层的制备方法，包括，功能化的树枝状纳米二氧化硅、有机硅改性的羟基丙烯酸树脂以及异氰酸酯交联剂混合通过超声搅拌，获得涂膜液；
23、涂膜液刮涂在待处理基材表面，经鼓风干燥热处理，即在基材表面形成固化的耐久型多功能涂层；其中，所述热处理的处理温度为80～120℃，处理时间为1～3h。
24、本专利技术的再一目的是，克服现有技术中的不足，提供一种耐久型多功能涂层的制备方法得到的耐久型多功能涂层在光伏面板上的应用。
25、本专利技术有益效果：
26、(1)本专利技术制备得到的涂层具有全疏液、自清洁和耐紫外线的功能，可用于解决现有光伏面板防护涂膜疏液性能弱、耐候性差以及性能无法兼顾的痛点问题，在光伏面板和其他光学装备的长效防护涂膜领域具有巨大应用前景。
27、(2)本专利技术以功能化的树枝状纳米二氧化硅颗粒、有机硅改性的羟基丙烯酸树脂、异氰酸酯交联剂为涂层原料配方，其中的氧化硅纳米颗粒的树枝状结构具有分支和交叉的特点，这种结构使其具有更大的表面积和更好的光学性能，从而能够吸附多种助剂，保护聚合物不受紫外线的危害；其次，通过在柔性有机硅(聚二甲基硅氧烷)改性剂与丙烯酸单体自由基聚合制备的羟基丙烯酸树脂具有全疏液性质及自清洁性质，上述二者的协同作用可实现全疏液性、自清洁性、耐紫外线老化在功能涂层中的集成化。
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1.一种耐久型多功能涂层，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述功能化的树枝状纳米二氧化硅的制备方法包括，
3.如权利要求2所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述催化剂包括三乙醇胺、氢氧化钠、氨水中的一种。
4.如权利要求2所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述介孔模板剂包括阴离子表面活性剂或无机模板剂中的一种，其中，所述阴离子表面活性剂包括如十六烷基三甲基溴化铵CTAB、十六烷基三甲基氯化铵CTAC中的一种；所述无机模板剂包括硅酸盐、氯化铝中的一种。
5.如权利要求2所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述高温煅烧的温度为500～800℃，高温煅烧的时间为4～6h。
6.如权利要求1所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述有机硅改性的羟基丙烯酸树脂由羟基丙烯酸单体、第二丙烯酸单体和反应性有机硅单体经自由基聚合反应得到，反应温度为65～90℃，反应时间为2～6h；
7.如权利要求6所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述羟基丙烯酸单体包括丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲
8.如权利要求1所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述异氰酸酯交联剂包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的三聚体、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、四甲基苯尔亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯中的一种或者多种。
9.如权利要求1所述的耐久型多功能涂层的制备方法，其特征在于：包括，
10.如权利要求9所述的制备方法得到的耐久型多功能涂层在光伏面板上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种耐久型多功能涂层，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述功能化的树枝状纳米二氧化硅的制备方法包括，
3.如权利要求2所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述催化剂包括三乙醇胺、氢氧化钠、氨水中的一种。
4.如权利要求2所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述介孔模板剂包括阴离子表面活性剂或无机模板剂中的一种，其中，所述阴离子表面活性剂包括如十六烷基三甲基溴化铵ctab、十六烷基三甲基氯化铵ctac中的一种；所述无机模板剂包括硅酸盐、氯化铝中的一种。
5.如权利要求2所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述高温煅烧的温度为500～800℃，高温煅烧的时间为4～6h。
6.如权利要求1所述的耐久型多功能涂层，其特征在于：所述有机硅改性的羟基丙烯酸树脂由羟基丙烯酸单体、第二丙烯酸单体和反应性有机硅单体经自由...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻敏，周柯，朱立平，梁沁沁，李建新，潘积琦，胡梦竹，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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