无氟涂料及其制备方法、无氟涂层、光伏背板及光伏器件与流程

本申请涉及光伏，特别是涉及一种无氟涂料及其制备方法、无氟涂层、光伏背板及光伏器件。

背景技术：

1、太阳能光伏组件是实现光电转换的重要工具，而光伏背板作为保护组件的关键部分，因其质量轻、力学性能可靠、耐候性优越、绝缘性能好等优势具有不可替代的作用。传统类型的cpc背板为解决紫外线光降解问题，提升其耐候性能，通常在涂料中使用含氟原材料以延长背板的使用寿命，但含氟材料会带来环境污染，且产品含氟，会影响光伏组件的出口。

2、因此，有必要对传统技术进行改进。

技术实现思路

1、基于此，本申请提供了一种耐候性较好的无氟涂料及其制备方法、无氟涂层、光伏背板及光伏器件。

2、本申请解决上述技术问题的技术方案如下。

3、本申请第一方面提供了一种无氟涂料，按质量份数计，包括以下组分：

4、有机硅树脂30~50份；

5、环氧树脂20~30份；

6、异氰酸酯1~5份；及

7、稀土酮类转光剂5~10份；

8、所述环氧树脂包括脂肪族缩水甘油醚环氧树脂，所述异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯。

9、在其中一些实施例中，无氟涂料中，按质量份数计，包括以下组分：

10、有机硅树脂40~45份；

11、环氧树脂20~25份；

12、异氰酸酯3~5份；及

13、稀土酮类转光剂5~8份。

14、在其中一些实施例中，无氟涂料中，所述异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯和异氟尔酮二异氰酸酯中的至少一种。

15、在其中一些实施例中，无氟涂料中，所述有机硅树脂与所述环氧树脂的质量比为(2~2.5):1。

16、在其中一些实施例中，无氟涂料中，所述稀土酮类转光剂包括稀土-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物、稀土-2-辛基-1,3-二苯基-1,3-丙二酮-邻菲罗啉配合物和稀土-3-烯丙基-2,4-戊二酮-邻菲罗啉配合物中的至少一种。

17、在其中一些实施例中，无氟涂料中，按质量份数计，所述无氟涂料还包括硅烷偶联剂5~15份。

18、在其中一些实施例中，无氟涂料中，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基甲氧乙氧基硅烷中的至少一种。

19、在其中一些实施例中，无氟涂料中，按质量份数计，所述无氟涂料还包括消光剂1~5份。

20、在其中一些实施例中，无氟涂料中，所述消光剂包括聚丙烯酰胺、硬脂酸铝、硬脂酸钙、二氧化硅和滑石粉中的至少一种。

21、本申请第二方面提供了一种无氟涂料的制备方法，包括以下步骤：

22、按质量份数计，将有机硅树脂30~50份、环氧树脂20~30份、异氰酸酯1~5份及稀土酮类转光剂5~10份混合，制得无氟涂料；所述环氧树脂包括脂肪族缩水甘油醚环氧树脂，所述异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯。

23、本申请第三方面提供了一种无氟涂层，采用第一方面提供的无氟涂料或第二方面提供的制备方法制得的无氟涂料经固化形成。

24、本申请第四方面提供了一种光伏背板，包括基材及设于所述基材至少一表面的第三方面提供的无氟涂层。

25、本申请第五方面提供了一种光伏器件，包括第四方面提供的光伏背板。

26、与现有技术相比较，本申请的无氟涂料具有如下有益效果：

27、本申请的无氟涂料，包括有机硅树脂、环氧树脂、异氰酸酯及稀土酮类转光剂，将不含氟原子的有机硅树脂与特定种类的环氧树脂配合，可有效降低无氟涂料的固化温度，以及有效提升无氟涂料所形成的无氟涂层的力学性能和耐磨性能，且具有环保作用；同时特定种类的环氧树脂和有机硅树脂与特定种类的异氰酸酯作用后，可有效提升无氟涂料的粘接性能，尤其是可有效提升无氟涂料对pet基材的粘接强度，从而有效解决有机硅树脂易粉化掉粉的问题；将稀土酮类转光剂与有机硅树脂、特定种类的环氧树脂和异氰酸酯配合作用，稀土酮类转光剂与异氰酸酯形成氢键等化学键，有效避免稀土酮类转光剂迁移析出，同时环氧树脂可将分散后的稀土酮类转光剂进行稳定固化，有效促使稀土酮类转光剂在无氟涂料分散均匀，从而有效促使稀土酮类转光剂将紫外线反射到空气中或者转换为可见光，消除紫外线带来的光降解影响，不会发生黄变，进而有效延长背板的耐老化和耐候性能。

技术特征：

1.一种无氟涂料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：

2.如权利要求1所述的无氟涂料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：

3.如权利要求1所述的无氟涂料，其特征在于，所述异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯和异氟尔酮二异氰酸酯中的至少一种。

4.如权利要求1所述的无氟涂料，其特征在于，所述有机硅树脂与所述环氧树脂的质量比为(2~2.5):1。

5.如权利要求1所述的无氟涂料，其特征在于，所述稀土酮类转光剂包括稀土-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物、稀土-2-辛基-1,3-二苯基-1,3-丙二酮-邻菲罗啉配合物和稀土-3-烯丙基-2,4-戊二酮-邻菲罗啉配合物中的至少一种。

6.如权利要求1~5任一项所述的无氟涂料，其特征在于，按质量份数计，所述无氟涂料还包括硅烷偶联剂5~15份。

7.如权利要求6所述的无氟涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基甲氧乙氧基硅烷中的至少一种。

8.如权利要求1~5、7任一项所述的无氟涂料，其特征在于，按质量份数计，所述无氟涂料还包括消光剂1~5份。

9.如权利要求8所述的无氟涂料，其特征在于，所述消光剂包括聚丙烯酰胺、硬脂酸铝、硬脂酸钙、二氧化硅和滑石粉中的至少一种。

10.一种无氟涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

11.一种无氟涂层，其特征在于，采用如权利要求1~9任一项所述的无氟涂料或如权利要求10所述的制备方法制得的无氟涂料经固化形成。

12.一种光伏背板，其特征在于，包括基材及设于所述基材至少一表面的如权利要求11所述的无氟涂层。

13.一种光伏器件，其特征在于，包括如权利要求12所述的光伏背板。

技术总结本申请涉及一种无氟涂料及其制备方法、无氟涂层、光伏背板及光伏器件。无氟涂料，按质量份数计，包括以下组分：有机硅树脂30~50份；环氧树脂20~30份；异氰酸酯1~5份及稀土酮类转光剂5~10份；环氧树脂包括脂肪族缩水甘油醚环氧树脂，异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯。将特定种类的环氧树脂和有机硅树脂与特定种类的异氰酸酯作用后，可有效提升无氟涂料的粘接性能，尤其是可有效提升无氟涂料对PET基材的粘接强度，从而有效解决有机硅树脂易粉化掉粉的问题；将稀土酮类转光剂与机硅树脂、特定种类的环氧树脂和异氰酸酯配合作用，可有效促使稀土酮类转光剂将紫外线反射到空气中或者转换为可见光，消除紫外线带来的光降解影响，进而有效延长背板耐老化和耐候性能。技术研发人员：方庚新,王禹受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4