本發(fā)明屬于涂層材料，具體涉及一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、光伏發(fā)電作為一種新型清潔能源，與傳統(tǒng)發(fā)電相比具有環(huán)保、無(wú)污染、無(wú)噪音等諸多優(yōu)點(diǎn)，是我國(guó)近些年來(lái)大力發(fā)展的可持續(xù)新能源。截至2023年底，全國(guó)累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量約29.2億千瓦，同比增長(zhǎng)13.9％。其中，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量約6.1億千瓦，同比增長(zhǎng)55.2％；風(fēng)電裝機(jī)容量約4.4億千瓦，同比增長(zhǎng)20.7％。然而，光伏面板的清潔問(wèn)題成為行業(yè)發(fā)展的潛在障礙。光伏面板表面附著的積塵和污染物不僅會(huì)降低光伏面板的發(fā)電效率，還可能誘發(fā)面板熱斑效應(yīng)，減短使用壽命甚至損壞組件，從而對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的安全性造成威脅。因此，大部分光伏面板在使用過(guò)程中，需要定期進(jìn)行頻繁清潔，才能保障發(fā)電效率和穩(wěn)定性?？紤]到光伏面板分布廣泛且清潔工作量大，傳統(tǒng)的人工清理方式不僅效率低下，還伴隨著高昂的成本，為此研究人員開(kāi)展了諸多工作，例如：

2、中國(guó)專(zhuān)利cn114351111a,硅氧碳氮等元素組成的無(wú)機(jī)非晶涂層，對(duì)基底表面進(jìn)行等離子體吹掃和預(yù)熱處理，通過(guò)有機(jī)硅前驅(qū)體溶液通過(guò)霧化步驟得到有機(jī)硅前驅(qū)體霧化氣，對(duì)有機(jī)硅前驅(qū)體霧化氣進(jìn)行等離子噴涂沉積，得到涂層。但等離子體吹掃和預(yù)熱處理步驟要求嚴(yán)格的操作條件和設(shè)備支持，這在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中可能難以實(shí)現(xiàn)，其實(shí)用性主要局限于光伏面板的生產(chǎn)階段。

3、中國(guó)專(zhuān)利cn115960495a通過(guò)精確調(diào)控氟碳涂料聚醚改性聚硅氧烷、有機(jī)硅潤(rùn)濕劑以及硅烷偶聯(lián)劑與固化劑、促進(jìn)劑的比例，實(shí)現(xiàn)了高效涂覆于光伏玻璃板上的涂層。該涂層需要在60-80℃固化2—12小時(shí)或室溫下固化7天，操作復(fù)雜，成本高。

4、綜上所述，盡管光伏面板涂層技術(shù)取得了一系列進(jìn)展，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在許多挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有涂層方案往往受限于嚴(yán)格的固化條件、復(fù)雜的操作過(guò)程，清潔效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料及其制備方法，本發(fā)明涂料可附著于光伏面板形成的涂層具有優(yōu)異的疏水疏油性能，并具有高透明度。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料，其由包括以下摩爾量份數(shù)的組分在溶劑中反應(yīng)得到：環(huán)氧組分樹(shù)脂8-12份、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑5-15份、乙二胺6-19份、氟碳樹(shù)脂，其中氟碳樹(shù)脂的質(zhì)量為環(huán)氧組分樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、乙二胺總質(zhì)量的15％-21％，環(huán)氧樹(shù)脂固化劑為含鋰離子的固化劑，環(huán)氧組分樹(shù)脂的分子式如下：

4、

5、優(yōu)選的，所述環(huán)氧組分樹(shù)脂由包括摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)量的以下組分在溶劑中反應(yīng)得到：8-12份六(3-巰基丙酸)二季戊四醇酯、15-25份全氟辛基乙基丙烯酸酯、25-75份甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.8-1.2份2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。

6、優(yōu)選的，環(huán)氧樹(shù)脂固化劑包括按照摩爾份數(shù)計(jì)量的5～15份雙氟磺酰亞胺鋰鹽和5～15份三甘醇二甲醚。

7、優(yōu)選的，所述氟碳樹(shù)脂為feve型氟碳樹(shù)脂。

8、一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料的制備方法，其包括以下步驟：將摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)量的環(huán)氧組分樹(shù)脂8-12份、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑5-15份、乙二胺6-19份和上述三組分總質(zhì)量15％-21％的氟碳樹(shù)脂溶解到有機(jī)溶劑中，混合攪拌后得到所述適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料；其中環(huán)氧樹(shù)脂固化劑為含鋰離子的固化劑，所述環(huán)氧組分樹(shù)脂的分子式如下：

9、

10、優(yōu)選的，上述步驟中的有機(jī)溶劑為乙酸乙酯。

11、優(yōu)選的，所述環(huán)氧組分樹(shù)脂通過(guò)以下步驟制得：

12、s1、將按照摩爾份數(shù)計(jì)量的8-12份六(3-巰基丙酸)二季戊四醇酯、15-25份全氟辛基乙基丙烯酸酯和25-75份甲基丙烯酸縮水甘油酯加入有機(jī)溶劑(溶劑添加量為能使上述單體溶解即可)中，加入0.8-1.2份2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮，紫外光線照射，反應(yīng)完全；s2、通過(guò)蒸發(fā)過(guò)程去除反應(yīng)產(chǎn)物中的溶劑后得到環(huán)氧組分樹(shù)脂。

13、優(yōu)選的，步驟s1中，所述紫外光線為300-370納米波長(zhǎng)紫外光線。

14、優(yōu)選的，步驟s1中的有機(jī)溶劑為乙酸乙酯。

15、優(yōu)選的，所述蒸發(fā)過(guò)程為將反應(yīng)產(chǎn)物在負(fù)壓條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除溶劑，負(fù)壓蒸發(fā)可以縮短蒸發(fā)時(shí)間，降低成本。

16、優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹(shù)脂固化劑是雙氟磺酰亞胺鋰鹽和三甘醇二甲醚的絡(luò)合物，通過(guò)以下步驟制得：

17、(1)將按照摩爾份數(shù)計(jì)量的5～15份雙氟磺酰亞胺鋰鹽和5～15份三甘醇二甲醚混合，在溫度t下反應(yīng)一段時(shí)間；

18、(2)去除反應(yīng)產(chǎn)物中的水分，所得產(chǎn)物為環(huán)氧樹(shù)脂固化劑。

19、上述反應(yīng)過(guò)程中空氣的水分容易滲入反應(yīng)產(chǎn)物中，因此需要將水分雜質(zhì)去除。上述環(huán)氧樹(shù)脂固化劑的制備過(guò)程應(yīng)盡量在干燥的環(huán)境中進(jìn)行。

20、優(yōu)選的，步驟(1)中的溫度t為75-85℃。加熱的目的是加快反應(yīng)速率，溫度不宜過(guò)高，否則反應(yīng)過(guò)于劇烈。

21、優(yōu)選的，步驟(2)中通過(guò)負(fù)壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除反應(yīng)產(chǎn)物中的水分。

22、本發(fā)明提供的適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料采用的環(huán)氧組分樹(shù)脂中含有六(3-巰基丙酸)二季戊四醇酯的六分支結(jié)構(gòu)能夠提高涂層內(nèi)部的交聯(lián)密度；同時(shí)利用全氟辛基乙基丙烯酸酯含氟的柔性鏈段，能夠降低涂層的表面自由能，同時(shí)提高表面遷移率，提高疏水疏油性能；甲基丙烯酸縮水甘油酯提供的環(huán)氧基團(tuán)能夠在后續(xù)的反應(yīng)中生成羥基，與光伏面板玻璃基材形成氫鍵作用，提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度。

23、另外，通過(guò)鋰金屬離子催化劑與環(huán)氧基團(tuán)的配位增加了氧烷環(huán)上末端碳的部分電荷，在以胺為固化劑的條件下，促進(jìn)了親核試劑的對(duì)于反應(yīng)位點(diǎn)的進(jìn)攻。隨著鋰金屬劉易斯酸度的增加，會(huì)增強(qiáng)c-o鍵的極化，從而增強(qiáng)催化效果，加速環(huán)氧體系樹(shù)脂的結(jié)合效率和強(qiáng)度，能夠提高涂層與玻璃基材的附著力。

24、通過(guò)本發(fā)明方法制備的涂料涂覆形成的涂層具有優(yōu)異的疏水疏油性能，涂層的表面光滑平整，能夠有效避免灰塵、水滴以及油污等在表面附著，減少污染物對(duì)組件攝光的負(fù)面影響，能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持光伏面板表面的潔凈，大大降低清潔成本；同時(shí)涂層具有較高的透明度，可保障光伏面板維持較高的發(fā)電效率；本發(fā)明涂料為單組分涂層，施工便捷，并且固化成膜時(shí)間迅速，降低制備成本。

技術(shù)特征：

1.一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料，其特征在于，其由包括以下摩爾量份數(shù)的組分在溶劑中反應(yīng)得到：環(huán)氧組分樹(shù)脂8-12份、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑5-15份、乙二胺6-19份、氟碳樹(shù)脂；其中氟碳樹(shù)脂的量為環(huán)氧組分樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、乙二胺總質(zhì)量的15％-21％，環(huán)氧樹(shù)脂固化劑為含鋰離子的固化劑，所述環(huán)氧組分樹(shù)脂的分子式如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料，其特征在于，所述環(huán)氧組分樹(shù)脂由包括摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)量的以下組分在溶劑中反應(yīng)得到：8-12份六(3-巰基丙酸)二季戊四醇酯、15-25份全氟辛基乙基丙烯酸酯、25-75份甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.8-1.2份2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料，其特征在于，所述環(huán)氧樹(shù)脂固化劑為雙氟磺酰亞胺鋰鹽和三甘醇二甲醚的絡(luò)合物，由包括按照摩爾份數(shù)計(jì)量的以下組分反應(yīng)得到：5～15份雙氟磺酰亞胺鋰鹽和5～15份三甘醇二甲醚。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料，其特征在于，所述氟碳樹(shù)脂為feve型氟碳樹(shù)脂。

5.一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：將按照摩爾份數(shù)計(jì)量的環(huán)氧組分樹(shù)脂8-12份、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑5-15份、乙二胺6-19份和上述三組分總質(zhì)量15％-21％的氟碳樹(shù)脂溶解到有機(jī)溶劑中，混合攪拌后得到所述適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料，所述環(huán)氧樹(shù)脂固化劑為含鋰離子的固化劑，所述環(huán)氧組分樹(shù)脂的分子式如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料的制備方法，其特征在于，所述環(huán)氧組分樹(shù)脂制備方法包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述紫外光線為300-370納米波長(zhǎng)紫外光線。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料的制備方法，其特征在于，所述環(huán)氧樹(shù)脂固化劑的制備方法包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的溫度t為75-85℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中通過(guò)負(fù)壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除反應(yīng)產(chǎn)物中的水分。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于光伏面板的速干透明超疏水疏油涂料及其制備方法，由包括以下摩爾量份數(shù)的組分在溶劑中反應(yīng)得到：環(huán)氧組分樹(shù)脂8?12份、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑5?15份、乙二胺6?19份、氟碳樹(shù)脂；其中氟碳樹(shù)脂的質(zhì)量為環(huán)氧組分樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、乙二胺總質(zhì)量的15％?21％，環(huán)氧樹(shù)脂固化劑為含鋰離子的固化劑。所述環(huán)氧組分樹(shù)脂包括摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)量的8?12份六(3?巰基丙酸)二季戊四醇酯、15?25份全氟辛基乙基丙烯酸酯、25?75份甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.8?1.2份2,2?二甲氧基?2?苯基苯乙酮。本發(fā)明涂料可附著于光伏面板形成的涂層具有優(yōu)異的疏水疏油性能，并具有高透明度。

技術(shù)研發(fā)人員：張海龍,藍(lán)穎,張笑菲,劉利彬,王鉆開(kāi),王宇凡,張?chǎng)?龍玉婷,卜鑫瑜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鈦然科技（杭州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6