一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料的制作方法

本申请涉及粘结涂料领域，更具体地说，它涉及一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料。

背景技术：

1、太阳能光伏组件主要由玻璃盖板、热熔胶胶膜、电池片、背板、接线盒和边框等组成，鉴于双面光伏发电组件和光伏建筑一体化的发展需要，透明太阳能电池背板的应用愈发广泛，现有的背板主要是以聚酯材料为基板，在其单面或双面复合或涂覆具有功能性的氟材料，从而使其背板具有良好阻隔、耐候及绝缘性能，常规太阳能电池组件中的电池单元被夹在太阳光入射侧的正面玻璃与安置在背面的太阳能背板之间，并通过封装材料(通常为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)树脂)进行密封。然而聚酯材料与eva树脂存在较大的极性差异，两者难以直接粘合，因此需要通过中间的粘结层将两者接合，通过胶黏剂实现粘结，当前胶黏剂固化均是通过整卷熟化方式，存在较大的不确定性，且户外使用时受环境影响的作用，易导致粘结强度降低，影响粘结效果，直接影响到背板的使用寿命。

2、因此，需要制得一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料。

技术实现思路

1、为了提高粘结涂料的耐候性，本申请提供一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料。

2、本申请提供的一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料，采用如下的技术方案：

3、一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料，包括以下重量份原料：

4、丙烯酸树脂15-20份、改性氟碳树脂60-70份、固化剂10-12份、纳米蒙脱土1-1.5份、乙酸乙酯70-80份、甲苯10-20份，所述改性氟碳树脂为经过氢化松香醇改性得到的。

5、通过采用上述技术方案，制备得到的粘结涂料具有较强极性和良好渗透性，能很好的润湿聚酯材料和eva树脂的表面，形成较强的粘合效果，丙烯酸树脂与改性氟碳树脂在固化剂的作用下发生交联反应形成具有三维网络结构的固化物，将涂料中的各个成分牢固的粘合在一起，丙烯酸树脂在涂覆成膜过程中不发生进一步交联，避免胶黏剂在固化过程中产生较多交联点，导致胶黏剂在固化过程中收缩较大，导致产生较大的应力，从而导致粘结涂料的粘结力下降。

6、改性氟碳树脂具有较好的极性，可以确保粘结涂料在长期使用的过程中保持稳定的粘结强度，并且氟碳树脂的分子结构稳定，具有出色的耐候性，能够长时间承受紫外线、湿度、温度等环境因素的考验，提高粘结涂料的耐候性。

7、蒙脱土的加入使粘结涂料中的树脂分子和蒙脱土片层形成物理交联，对树脂分子链段的运动起到阻碍作用，还能与树脂分子基团发生交联反应形成网络结构，蒙脱土在树脂聚合物中保持片层结构，片层结构具有很好的滑移性能，帮助树脂基体有效的分散应力，增加粘结涂料的动态黏性，有效传递和分散界面应力，在湿热复杂环境下，仍能保持较好的力学性能，大大提高涂料的耐候性。

8、可选的，所述改性氟碳树脂包括氢化松香醇5-7份、氟碳树脂80-100份、催化剂0.5-0.7份、乙酸乙酯100-120份。

9、通过采用上述技术方案，氢化松香醇含有羟基和三元脂肪环状结构，通过氢化松香醇对氟碳树脂进行改性，将氢化松香醇的三元脂肪环状引入到粘结涂料中，增强氟碳树脂的极性，使其更容易与极性较大的聚酯与eva树脂基材之间形成氢键，提高与基材之间的粘附力，并且经过改性的氟碳树脂具有较好的润湿性，更容易在基材表面渗透扩散，形成均匀的附着层，有利于与基材形成稳固的粘结，提高粘结涂料的耐候性。

10、可选的，所述改性氟碳树脂由以下步骤制备得到：

11、取氢化松香醇、氟碳树脂以及催化剂加入溶剂中室温下搅拌均匀，加热到100-120℃搅拌反应4-6h，冷却至室温，得到所述改性氟碳树脂。

12、通过采用上述技术方案，制得的改性氟碳树脂具有稳定的化学性质，加入了催化剂加速了氢化松香醇与氟碳树脂的反应速度，提高了制得的改性氟碳树脂的纯度和稳定性，在储存使用过程中不易质变和分层。

13、可选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

14、通过采用上述技术方案，二月桂酸二丁基锡对氢化松香醇和氟碳树脂表现出良好的催化活性，能够有效的加速氢化松香醇与氟碳树脂的反应速率，帮助氢化松香醇中的异氰酸酯基团与氟碳树脂反应，将氢化松香醇引入氟碳树脂侧链，生成带有氢化松香醇基团的氟碳树脂。

15、可选的，所述固化剂为1,6-己二异氰酸酯三聚体。

16、通过采用上述技术方案，采用1,6-己二异氰酸酯三聚体做固化剂，其中含有较少的仲胺键，在受到紫外线照射的情况下，发生断裂的氮氢键较少，避免了分子链的降解，保证粘结涂料的耐候性。

17、可选的，所述纳米蒙脱土由以下步骤制备得到：

18、取蒙脱土分散于乙醇与去离子水以重量比1∶(1-1.5)混合的混合溶液中，加热至80-100℃，高速搅拌后加入十六烷基三甲基溴化铵，继续搅拌反应。待溶液静置分层，自然冷却、洗涤、高速离心分离后，制得纳米蒙脱土。

19、通过采用上述技术方案，通过对蒙脱土进行预处理，得到较小粒径的纳米蒙脱土，使其具有较好的分散性和溶解性，能够更好的分散在涂料中，吸附有机分子，有利于原料中其他的有机分子在蒙脱土层间的扩散和吸附。

20、可选的，所述蒙脱土、十六烷基三甲基溴化铵的加入重量份之比为10：(1-2)。

21、通过采用上述技术方案，十六烷基三甲基溴化铵作为改性剂参与反应，能够改善蒙脱土的耐热性和稳定性，加入适量比例的十六烷基三甲基溴化铵吸附在蒙脱土的片层表面，使得带正电荷的片层蒙脱土之间斥力增大，形成纳米级的颗粒，同时蒙脱土上连接的疏水基团阻止片层间的聚集，进一步提高在涂料中的分散性。

22、可选的，所述原料中还包括1-3份的乙烯基三甲氧基硅烷。

23、通过采用上述技术方案，乙烯基三甲氧基硅烷可以和聚合物分子链发生反应，进一步改善聚合物的相容性和流动性，促进聚合物链的交联反应，提高涂料的耐候性。

24、综上所述，本申请具有以下有益效果：

25、1、由于本申请制备的涂料以改性氟碳树脂为主要成分，氟碳树脂的分子结构稳定，具有出色的耐候性，能够长时间承受紫外线、温度、湿度等环境因素的考验，保证粘接涂料的粘接强度。

26、2、本申请中优选采用丙烯酸树脂、异氰酸酯以及改性氟碳树脂混合，反应发生交联反应生成高分子聚合物，异氰酸酯帮助提高涂料的粘结性能，纳米蒙脱土的片层结构均匀分散在涂料中，形成耐候性好、粘结性强的粘结涂料。

27、3、本申请选择特定纳米蒙脱土的制备方法，得到具有片层结构的纳米蒙脱土，吸附涂料中的树脂分子增加粘结涂料的动态黏性，有效传递和分散界面应力，避免粘结涂料产生收缩对粘结力产生影响，保证粘结涂料维持较好的粘结性能。

技术特征：

1.一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料，其特征在于，包括以下重量份原料：

2.根据权利要求1所述的一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料，其特征在于：所述改性氟碳树脂包括氢化松香醇5-7份、氟碳树脂80-100份、催化剂0.5-0.7份、乙酸乙酯100-120份。

3.根据权利要求2所述的一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料，其特征在于，所述改性氟碳树脂由以下步骤制备得到：

4.根据权利要求2所述的一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

5.根据权利要求1所述的一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料，其特征在于：所述固化剂为1,6-己二异氰酸酯三聚体。

6.根据权利要求1所述的一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料，其特征在于：所述纳米蒙脱土由以下步骤制备得到：

7.根据权利要求6所述的一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料，其特征在于：所述蒙脱土、十六烷基三甲基溴化铵的加入重量份之比为10：（1-2）。

8.根据权利要求1所述的一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料，其特征在于：所述原料中还包括1-3份的乙烯基三甲氧基硅烷。

技术总结本申请涉及粘结涂料领域，具体公开了一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料。一种用于太阳能电池组件用透明背板的高耐候粘结涂料，包括以下重量份原料：丙烯酸树脂15‑20份、改性氟碳树脂60‑70份、固化剂10‑12份、纳米蒙脱土1‑1.5份、乙酸乙酯70‑80份、甲苯10‑20份，所述改性氟碳树脂为经过氢化松香醇改性得到的。本申请的组合物可用于各种需要使用到太阳能电池组件的场景，其具有粘结力高、耐候性好的优点。技术研发人员：车祖霞,高名锐,邓宇新,康霞,周宇思,彭路,王艳受保护的技术使用者：湖南庆润新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27