一种高耐候高透光型BIPV彩色仿石涂料及其制备方法和应用与流程

本发明属于光伏建筑，尤其涉及c09d133/00，特别涉及一种高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、虽然中国光伏行业已走在世界前沿，但建筑光伏一体化(bipv)的发展并未同步发展，主要是建筑对美学的要求甚高，高于对光伏组件的发电属性。如何保持光伏组件高的发电效率和光伏组件融于建筑的安全美观是一个技术问题。开发美观高效的太阳能光伏组件与建筑物相融合，呈现建筑学美观的同时赋予发电功能在近年来得到了各方的重点关注，国家政府也出台了许多bipv支持政策。

2、常见的建筑光伏一体化组件大多基于薄膜太阳能电池(碲化镉、铜铟镓硒、钙钛矿)，先制备彩色的太阳能电池片，串并联后通过透明胶膜压合成单色组件。建筑光伏一体化的材质大多为双玻基材(前后板都是玻璃)，此结构符合了建筑玻璃幕墙的安全特性，户外耐久性，易安装的特点。近些年也有通过对组件盖板玻璃进行涂装颜色来实现建筑光伏一体化，但纯单色很难遮盖组件内部的电池片和背板色及汇流条等的色差，提高遮盖力的同时就会锐减透光率。为此我们研发了一种高耐候高透光率的彩色仿石涂层能够有效利用电池片颜色作为背景色，并且能够有效遮盖组件内部色差，展示出石材一样的效果，更加吻合了建筑的美学需求。

3、现有技术为cn114854306a的专利公开了一种反光涂料，原料包括水乳型聚合物乳液30～45份、水15～30份、颜填料10～20份、反光材料20～35份以及助剂4份～8份，该反光层对可见光的反射率达到85％以上，有效提高背板的反射率，进而提高包含该背板的双面光伏组件的背面接收的反射光量，但是常规的丙烯酸聚合物乳液对于产品的耐候性的提升不明显，使用在光伏组件上后可能会出现黄变的情况，另外颜料的选择对于涂层的透光性能也有较大的影响。

技术实现思路

1、本发明第一方面提供了一种高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料，其制备原料按照质量份数计包括：25-60份含氟羟基丙烯酸乳液，10-60份去离子水，5-10份多元醇，1-5份分散剂，0.1-2纤维素，1-5份成膜助剂，0.1-0.3份ph调节剂，0.1-0.6份消泡剂，2-5份粉料，0.3-0.5份防腐剂，5-10份保护胶水溶液，0.1-2份结构色颜料。

2、优选的，所述的含氟羟基丙烯酸乳液的平均分子量为10000-50000，氟含量不低于10％，羟基含量不低于1％。

3、进一步优选的，所述的含氟羟基丙烯酸乳液的平均分子量为13000-25000，氟含量不低于13％，羟基含量不低于1.8％；作为一种可实施的案例，所述的含氟羟基丙烯酸乳液的型号可为zt-9608或zt-9632，购自常熟智泰。

4、优选的，所述的多元醇包括乙二醇，1,2-丙二醇，丙三醇，1,4-丁二醇，新戊二醇，二缩二乙二醇，三羟甲基丙烷中的一种或多种。

5、进一步优选的，所述的多元醇包括1,2-丙二醇。

6、优选的，所述的纤维素包括：乙基纤维素，羟乙基纤维素，羟丙基纤维素，羟丙基甲基纤维素，海鞘纤维素中的一种或多种。

7、进一步优选的，所述的纤维素包括羟乙基纤维素。

8、进一步优选的，所述的羟乙基纤维素包括疏水改性羟乙基纤维素和高分子量羟乙基纤维素。

9、更进一步优选的，所述的疏水改性羟乙基纤维素和高分子量羟乙基纤维素的质量份数比为(1-5)：(2-10)。

10、优选的，所述的高分子量羟乙基纤维素的平均分子量为50000-150000。

11、进一步优选的，所述的高分子量羟乙基纤维素的平均分子量为100000；作为一种可实施的案例，所述的高分子量羟乙基纤维素可为德国信越hs100000yp2。

12、优选的，所述的疏水改性羟乙基纤维素的粘度在25℃下大于5000cps。

13、进一步优选的，所述的疏水改性羟乙基纤维素的粘度在25℃下为9000-16000cps；作为一种可实施的案例，所述的疏水改性羟乙基纤维素可为美国亚什兰纤维素natrosolhe10k。

14、优选的，所述的分散剂包括聚羧酸钠盐，聚乙二醇，改性聚氨酯，木质素中的一种或多种。

15、进一步优选的，所述的分散剂包括聚羧酸钠盐，作为一种可实施的案例，所述的分散剂可为日本诺普科sn5040。

16、本发明中不对ph调节剂的种类作进一步限定，凡是可以起到ph调节作用的物质均可，包括但不限于2-氨基-2甲基-1-丙醇。

17、所述成膜助剂选自醇类、醇酯类、醇醚类和醇醚酯类中的至少一种。

18、进一步优选的，所述的成膜助剂包括醇酯类，作为一种可实施的案例，所述的醇酯包括十二碳醇酯，可为伊斯曼texanol酯醇。

19、优选的，所述的粉料包括高岭土，碳酸钙，硫酸钡，氧化锌，钛白粉，粒径为1000-4000目。

20、优选的，所述的制备原料还包括：硅烷偶联剂，消泡剂，防腐剂中的一种或多种。

21、优选的，所述的硅烷偶联剂包括但不限于迈图硅烷偶联剂a-187。

22、优选的，所述的结构色颜料包括kc9504-sw、kc820-sw、kc9215-sw、kc1303z-sw、kc4303z-sw、kc9835c-sw、kc9300-sw、kc4303z-sw中的一种或多种，可购值坤彩科技。

23、本发明第二方面提供了一种高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料的制备方法，包括以下步骤：

24、s1、基础漆制备：在搅拌罐中加入去离子水，多元醇，消泡剂，纤维素，高速搅拌中加入ph调节剂，分散剂，粉料，成膜助剂，防腐剂，保护胶水溶液，高速搅拌30-90min，控制物料细度在40μm以下，得到基础漆；

25、s2、调色：将基础漆加入结构色颜料进行仿石效果调色，控制400μm彩点透光率不低于65％；

26、s3、切点造粒：采用高精度数显转速搅拌器进行切点造粒，保证批次彩点大小一致及重现性；

27、s4、连续相制备：在加入含氟羟基丙烯酸乳液和硅烷偶联剂，中速搅拌1-2h即得。

28、本发明第三方面提供了一种高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料的应用，应用在光伏组件上，应用步骤包括：将高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料均匀喷涂到光伏玻璃盖板上，120-200℃烘干固化15-45min。

技术特征：

1.一种高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料，其特征在于，制备原料按照质量份数计包括：25-60份含氟羟基丙烯酸乳液，10-60份去离子水，5-10份多元醇，1-5份分散剂，0.1-2纤维素，1-5份成膜助剂，0.1-0.3份ph调节剂，0.1-0.6份消泡剂，2-5份粉料，0.3-0.5份防腐剂，5-10份保护胶水溶液，0.1-2份结构色颜料。

2.根据权利要求1所述的高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料，其特征在于，所述的含氟羟基丙烯酸乳液的相对分子量为10000-50000，氟含量不低于10％，羟基含量不低于1％。

3.根据权利要求1所述的高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料，其特征在于，所述的纤维素包括：乙基纤维素，羟乙基纤维素，羟丙基纤维素，羟丙基甲基纤维素，海鞘纤维素中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料，其特征在于，所述的纤维素包括羟乙基纤维素。

5.根据权利要求4所述的高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料，其特征在于，所述的羟乙基纤维素包括疏水改性羟乙基纤维素和高分子量羟乙基纤维素。

6.根据权利要求5所述的高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料，其特征在于，所述的疏水改性羟乙基纤维素和高分子量羟乙基纤维素的质量份数比为(1-5)：(2-10)。

7.根据权利要求6所述的高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料，其特征在于，所述的高分子量羟乙基纤维素的相对分子量为50000-150000；所述的疏水改性羟乙基纤维素的粘度在25℃下大于5000cps。

8.根据权利要求1-7任一项所述的高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料，其特征在于，所述的制备原料还包括：硅烷偶联剂，消泡剂，防腐剂中的一种或多种。

9.一种根据权利要求8所述的高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.一种根据权利要求8所述的高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料的应用，其特征在于，应用在光伏组件上，应用步骤包括：将高耐候高透光型bipv彩色仿石涂料均匀喷涂到光伏玻璃盖板上，120-200℃烘干固化15-45min。

技术总结本发明属于光伏建筑技术领域，尤其涉及C09D133/00特别涉及一种高耐候高透光型BIPV彩色仿石涂料及其制备方法和应用。仿石涂料的制备原料按照质量份数计包括：25‑60份含氟羟基丙烯酸乳液，10‑60份去离子水，5‑10份多元醇，1‑5份分散剂，0.1‑2纤维素，0.1‑0.3份pH调节剂，0.1‑0.6份消泡剂，2‑5份粉料，0.3‑0.5份防腐剂，1‑5份成膜助剂，5‑10份保护胶水溶液，0.1‑2份结构色颜料。该仿石涂料有优异的耐候性，并且有较高的透光率，还可以遮盖光伏组件内部的电池片和背板色及汇流条等的色差，涂层表面展示出石材一样的效果，更加吻合建筑的美学需求，有优异的实际应用效果。技术研发人员：王晓亮,金丹,白珏受保护的技术使用者：焕澄（上海）新材料科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23