本發(fā)明涉及一種氟樹脂雙組分涂料及其在光伏組件背板上的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
光伏組件(即太陽(yáng)能電池組件)背板，在太陽(yáng)能電池中主要其密封、絕緣、防水等的作用，而由于太陽(yáng)能電池直接暴露在空氣中，易受到水蒸氣、酸性氣體、高低溫和紫外線等的侵蝕，造成其光電轉(zhuǎn)化性能衰竭，因此太陽(yáng)能電池背板的保護(hù)作用很重要，研究也很有意義?，F(xiàn)有的太陽(yáng)能電池背板用涂層的附著力差，涂層硬度低，使用過程中易劃傷，且導(dǎo)熱性能差，與EVA結(jié)合力小，老化易脫層。為了改善涂層附著力，有人在涂料配方中添加附著力促進(jìn)劑及聚酯多元醇，如中國(guó)專利CN103805043A公開了一種氟碳雙組分涂料及其應(yīng)用，該氟碳雙組分涂料由甲、乙兩組份組成，其中甲組份由異氰酸酯固化劑50～70份，稀釋劑A 30～50份組成；乙組份由以下組分組成氟碳樹脂35～50份，多元醇樹脂4～12份，附著力促進(jìn)劑1～4份，稀釋劑B 20～30份，無機(jī)填料20～35份，助劑0.505～3.05份組成，其中，助劑由質(zhì)量配比如下的組分制成：催化劑0.005～0.25份，潤(rùn)濕分散劑0.5～2份，流平劑0～0.5份，并提供了所述氟碳雙組分涂料在制備涂覆型太陽(yáng)能電池背板上的應(yīng)用，甲、乙組分分別儲(chǔ)存，涂覆前按照NCO/OH的摩爾比為0.6～1.5：1.0進(jìn)行配比。該氟碳雙組分涂料中加入了聚酯多元醇與附著力促進(jìn)劑，能夠一定程度上提高其與基材之間的附著力，但一方面，整個(gè)體系的相容性不夠理想，從而影響涂料的貯存穩(wěn)定性；另一方面，加入的聚酯多元醇或附著力促進(jìn)劑等，沒有參與主體氟樹脂固化的大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其耐老化，尤其耐濕熱老化后的剝離性能表現(xiàn)不佳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)的氟樹脂雙組分涂料。
本發(fā)明還提供一種光伏組件背板及其制備方法。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種氟樹脂雙組分涂料，由A組分和B組分組成，按重量份計(jì)，所述A組分的原料配方包括以下組分：
按重量份計(jì)，所述B組分的原料配方包括以下組分：
催干劑 0.1-0.5份；
引發(fā)劑 0.1-0.5份；
異氰酸酯固化劑 1-10份。
本發(fā)明中，所述氟樹脂為溶劑型氟碳樹脂，氟含量25-45％，酸值2-10mgKOH/g，羥值40-60mgKOH/g。
所述氟樹脂為三氟氯乙烯或四氟乙烯與其他乙烯基醚類或酯類單體共聚的無規(guī)共聚物。
本發(fā)明中，所述氟樹脂預(yù)溶于酯類或苯類溶劑中，固含量為45～55％。
本發(fā)明中，所述聚氨酯丙烯酸酯為聚醚或聚酯型丙烯酸酯，官能度≥2，所述聚醚或聚酯由聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、聚四氫呋喃及其共聚醚多元醇、聚己內(nèi)酯多元醇、己二酸系聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇中的一種或幾種提供。
本發(fā)明中，所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基硅烷偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一種或幾種的組合。
本發(fā)明中，所述引發(fā)劑為過氧化物類或偶氮類熱裂解型自由基引發(fā)劑。優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酰叔丁酯、過氧化甲乙酮、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯中的一種或幾種的組合。
本發(fā)明中，所述異氰酸酯類固化劑為二異氰酸酯或多異氰酸酯化合物。優(yōu)選地，所述異氰酸酯類固化劑為六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、六亞甲基二異氰酸酯加成物、六亞甲基二異氰酸酯三聚體(HDI三聚體)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體(IPDI三聚體)中的一種或幾種的組合。
本發(fā)明中，所述稀釋劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲苯、二甲苯中一種或幾種的組合。
本發(fā)明中，所述催干劑為三乙胺、三亞乙基二胺、二月桂酸二丁錫、辛酸亞錫、異辛酸鋅、異辛酸鉍等叔胺類或有機(jī)金屬類催化劑中的一種或幾種組合。
本發(fā)明中，所述流平劑選自BYK公司，牌號(hào)為BYK-333。
本發(fā)明采取的另一種技術(shù)方案是：
上述氟樹脂雙組分涂料在光伏組件背板上的應(yīng)用。
本發(fā)明采取的又一種技術(shù)方案是：
一種光伏組件背板，包括基材及涂覆在所述基材表面的涂料涂層，所述涂料涂層為上述氟樹脂雙組分涂料制成。
優(yōu)選地，所述基材為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
本發(fā)明采取的又另一技術(shù)方案是：
如上述光伏組件背板的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
(1)氟樹脂雙組分涂料的制備：按配方，將氟樹脂、鈦白粉、聚氨酯丙烯酸酯、硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、流平劑、稀釋劑混合均勻，研磨至顆粒細(xì)度≤10μm，作為A組分，備用；按配方，將異氰酸酯固化劑、引發(fā)劑、催干劑混合均勻，作為B組分，備用；
(2)將A組分和B組分按質(zhì)量比為5～10:1混合均勻，然后涂覆于基材上，于60℃-180℃下進(jìn)行干燥，固化，即得所述光伏組件背板。
優(yōu)選地，步驟(1)中，所述稀釋劑將A組分體系的固含量調(diào)整至60～80％。
優(yōu)選地，步驟(2)中，A組分和B組分混合均勻后在5h內(nèi)進(jìn)行涂覆。
優(yōu)選地，步驟(2)中，所述干燥在梯度升溫箱中進(jìn)行，升溫方式為蒸汽或電加熱。
由于上述技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明氟樹脂雙組分涂料制成的涂層固化后具有互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主體氟樹脂、異氰酸酯固化劑交聯(lián)后形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與聚氨酯丙烯酸酯、硅烷偶聯(lián)劑、引發(fā)劑經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相互纏解，分子鏈彼此貫穿，使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定牢固且硅烷偶聯(lián)劑以化學(xué)鍵方式引入交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)骨架，提高粉體材料在涂料體系中分散穩(wěn)定性的同時(shí)，提高涂層的耐老化性能及其與EVA的剝離強(qiáng)度。
本發(fā)明氟樹脂雙組分涂料制成的涂層表面光滑無斑痕不返粘，耐黃變、耐溶劑性能好，附著力零級(jí)，與EVA初期剝離力大于50N/cm，48小時(shí)PCT加速老化后，與EVA的剝離強(qiáng)度不小于20N/cm，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于背板涂層的行業(yè)要求。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種氟樹脂雙組分涂料，采用的原料及配方參見表1，其中，
氟樹脂來源于長(zhǎng)興化學(xué)工業(yè)(中國(guó))有限公司，牌號(hào)為41011。
聚氨酯丙烯酸酯來源于江蘇三木化工股份有限公司，牌號(hào)為6205。
硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷。
引發(fā)劑為過氧化苯甲酰叔丁酯。
異氰酸酯固化劑為HDI三聚體。
本實(shí)施例中，A組分的制備：按配方，將氟樹脂、鈦白粉、聚氨酯丙烯酸酯、硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、流平劑、稀釋劑混合均勻，研磨至顆粒細(xì)度≤10μm，作為A組分，備用。
B組分的制備：按配方，將異氰酸酯固化劑、引發(fā)劑、催干劑混合均勻，作為B組分，備用。
光伏組件背板的制備：將A組分和B組分按質(zhì)量比10：1混合均勻，然后涂覆于基材上，于60℃-180℃的梯度溫度箱中進(jìn)行加熱強(qiáng)化干燥與固化，干燥固化后即得光伏組件背板，涂層厚度約為5μm。
涂覆過程中，可用稀釋劑進(jìn)一步調(diào)整粘度以適應(yīng)涂覆生產(chǎn)線。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種氟樹脂雙組分涂料，采用的原料及配方參見表1，其中，
氟樹脂來源于日本大金氟樹脂公司，牌號(hào)為GK570。
聚氨酯丙烯酸酯來源于江蘇三木化工股份有限公司，牌號(hào)為6202。
硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
異氰酸酯固化劑為IPDI。
本實(shí)施例中，制備光伏組件背板的A組分和B組分的質(zhì)量比為5:1，其他同實(shí)施例1。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供一種氟樹脂雙組分涂料，采用的原料及配方參見表1，其中，
氟樹脂來源于長(zhǎng)興化學(xué)工業(yè)(中國(guó))有限公司，牌號(hào)為41018。
聚氨酯丙烯酸酯來源于江蘇三木化工股份有限公司，牌號(hào)為6205。
硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷按質(zhì)量比為1：1的組合。
引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
本實(shí)施例中，制備光伏組件背板的A組分和B組分的質(zhì)量比為5:1，其他同實(shí)施例1。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供一種氟樹脂雙組分涂料，采用的原料及配方參見表1，其他同實(shí)施例1。
本實(shí)施例中，A組分、B組分、光伏組件背板的制備方法同實(shí)施例1。
對(duì)比例1
本對(duì)比例提供一種氟樹脂雙組分涂料，本對(duì)比例中不添加硅烷偶聯(lián)劑，其他同實(shí)施例1。
本對(duì)比例中，A組分、B組分、光伏組件背板的制備方法同實(shí)施例1。
對(duì)比例2
本對(duì)比例提供一種氟樹脂雙組分涂料，本對(duì)比例中不添加聚氨酯丙烯酸酯，其他同實(shí)施例1。
本對(duì)比例中，A組分、B組分、光伏組件背板的制備方法同實(shí)施例1。
對(duì)比例3
本對(duì)比例提供一種氟樹脂雙組分涂料，本對(duì)比例中不添加硅烷偶聯(lián)劑，加入1份的附著力促進(jìn)劑PN-805(南京品寧)，其他同實(shí)施例1。
本對(duì)比例中，A組分、B組分、光伏組件背板的制備方法同實(shí)施例1。
表1
對(duì)實(shí)施例1～4和對(duì)比例1～3的涂料和光伏組件背板進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果參見表2。
表2
以上對(duì)本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，且本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。