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CN104371476B - 一种太阳能电池用阻燃防潮涂料及其制备方法 - Google Patents

一种太阳能电池用阻燃防潮涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池用阻燃防潮涂料及其制备方法，涂料包括以下组分：丙烯酸丁酯，过氧化苯甲酰，马来酸树脂，丙二醇甲醚醋酸酯，硼硅玻璃粉，氧化锌，正硅酸乙酯，硼酸乙酯，环己基苯基对苯二胺，甲基丙烯酸甲酯，有机硅氧烷，溶剂。制备方法为将丙烯酸丁酯，过氧化苯甲酰，马来酸树脂，丙二醇甲醚醋酸酯，硼硅玻璃粉，氧化锌，正硅酸乙酯，硼酸乙酯，环己基苯基对苯二胺，甲基丙烯酸甲酯和有机硅氧烷加入到反应釜中，在真空加热反应，得到反应物一，然后将反应物一加热后加入溶剂，搅拌混合均匀后即得。本发明提供的太阳能电池用阻燃防潮涂料具有良好的阻燃防潮性能，同时干燥时间短，附着性能强，可以广泛应用于太阳能电池领域。

Description

一种太阳能电池用阻燃防潮涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池材料涂料制备技术领域，特别涉及一种太阳能电池用阻燃防潮涂料及其制备方法。
背景技术
涂料是用有机或无机材料来以装饰和保护物品的一种混合物。涂料的起源尚无定论。公元前6000年，中国已用无机化合物和有机颜料混合焙烧对涂料加以改进。公元前1500年，在法国和西班牙的山洞里，涂料已用于绘画和装饰。公元前1500年，埃及人用染料如靛蓝和茜草制造蓝色和红色颜料，但这种涂料还很不完善。18世纪，由于对亚麻仁油和氧化锌的开发利用，使涂料工业迅速发展。20世纪，涂料工艺有了重大发展，出现了粘着力更大、光泽度更高、阻燃、抗腐蚀与热稳定性高的各种颜色的涂料涂料早期大多以植物油为主要原料，故被叫做“涂料”，如健康环保原生态的熟桐油。不论是传统的以天然物质为原料的涂料产品，还是现代发展中的以合成化工产品为原料的涂料产品，都属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。
涂料由于其不同的应用领域因此有着不同的要求，目前太阳能电池领域的涂料由于其特殊性因此对涂料有着特殊的要求，如涂料的耐老化性，涂料的耐高温性等等，目前所用的涂料，其干燥时间较长，防潮性与阻燃性较差，同时涂料的附着性能一般，因此用于太阳能电池的需要长期户外环境的条件中时，就需要对现有的涂料进行研究和改进，达到能够适应目前太阳能电池领域的需要。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种太阳能电池用阻燃防潮涂料及其制备方法，提高涂料的附着力、阻燃性以及防潮性能等。
本发明通过以下技术手段实现：
一种太阳能电池用阻燃防潮涂料，以重量组分计包括：丙烯酸丁酯5-10份，过氧化苯甲酰0.8-2份，马来酸树脂10-20份，丙二醇甲醚醋酸酯2-8份，硼硅玻璃粉2-6份，氧化锌1-5份，正硅酸乙酯5-10份，硼酸乙酯2-7份，环己基苯基对苯二胺3-6份，甲基丙烯酸甲酯2-7份，有机硅氧烷5-10份，溶剂40-50份。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料，可以优选为以重量组分计包括：丙烯酸丁酯7-9份，过氧化苯甲酰1-1.5份，马来酸树脂15-17份，丙二醇甲醚醋酸酯4-7份，硼硅玻璃粉3-5份，氧化锌2-4份，正硅酸乙酯7-9份，硼酸乙酯4-6份，环己基苯基对苯二胺4-6份，甲基丙烯酸甲酯4-6份，有机硅氧烷6-9份，溶剂45-48份。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料，氧化锌的粒径不大于100μm。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料，硼硅玻璃粉的粒径不大于400nm。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料，溶剂可以为乙酸乙酯与无水乙醇的混合液，其中乙酸乙酯与无水乙醇的质量比为1-3:3-5。
以上任一项所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将丙烯酸丁酯，过氧化苯甲酰，马来酸树脂，丙二醇甲醚醋酸酯，硼硅玻璃粉，氧化锌，正硅酸乙酯，硼酸乙酯，环己基苯基对苯二胺，甲基丙烯酸甲酯和有机硅氧烷加入到反应釜中，在真空条件下加热至100-120℃，搅拌反应30-50分钟，得到反应物一；
步骤三，将反应物一加热至40-50℃，加入溶剂，搅拌混合均匀后得到太阳能电池用阻燃防潮涂料。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料的制备方法，步骤二中真空条件的真空度可以为0.01-0.05MPa。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料的制备方法，步骤二中搅拌反应的搅拌速度可以为120-150转/分钟。
本发明提供的太阳能电池用阻燃防潮涂料具有良好的性能，其中完全干燥时间达到了152分钟以下，涂膜表面平整光滑，附着力达到了6.8MPa以上，阻燃性达到了V-0级别，吸水率达到了0.45％以下。
本发明提供的太阳能电池用阻燃防潮涂料具有良好的阻燃防潮性能，同时干燥时间短，附着性能强，可以广泛应用于太阳能电池领域。
具体实施方式
实施例1
一种太阳能电池用阻燃防潮涂料，以重量组分计包括：丙烯酸丁酯5份，过氧化苯甲酰0.8份，马来酸树脂10份，丙二醇甲醚醋酸酯2份，硼硅玻璃粉2份，氧化锌1份，正硅酸乙酯5份，硼酸乙酯2份，环己基苯基对苯二胺3份，甲基丙烯酸甲酯2份，有机硅氧烷5份，溶剂40份。
以上组分中，氧化锌的粒径为100μm，硼硅玻璃粉的粒径为400nm，溶剂为乙酸乙酯与无水乙醇的混合液，其中乙酸乙酯与无水乙醇的质量比为1:3。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将丙烯酸丁酯，过氧化苯甲酰，马来酸树脂，丙二醇甲醚醋酸酯，硼硅玻璃粉，氧化锌，正硅酸乙酯，硼酸乙酯，环己基苯基对苯二胺，甲基丙烯酸甲酯和有机硅氧烷加入到反应釜中，在真空度为0.01MPa的真空条件下加热至100℃，搅拌反应30分钟，搅拌速度为120转/分钟，得到反应物一；
步骤三，将反应物一加热至40℃，加入溶剂，搅拌混合均匀后得到太阳能电池用阻燃防潮涂料。
实施例2
一种太阳能电池用阻燃防潮涂料，以重量组分计包括：丙烯酸丁酯7份，过氧化苯甲酰1份，马来酸树脂15份，丙二醇甲醚醋酸酯4份，硼硅玻璃粉3份，氧化锌2份，正硅酸乙酯7份，硼酸乙酯4份，环己基苯基对苯二胺4份，甲基丙烯酸甲酯4份，有机硅氧烷6份，溶剂45份。
以上组分中，氧化锌的粒径为80μm，硼硅玻璃粉的粒径为300nm，溶剂为乙酸乙酯与无水乙醇的混合液，其中乙酸乙酯与无水乙醇的质量比为2:3。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将丙烯酸丁酯，过氧化苯甲酰，马来酸树脂，丙二醇甲醚醋酸酯，硼硅玻璃粉，氧化锌，正硅酸乙酯，硼酸乙酯，环己基苯基对苯二胺，甲基丙烯酸甲酯和有机硅氧烷加入到反应釜中，在真空度为0.02MPa的真空条件下加热至105℃，搅拌反应38分钟，搅拌速度为130转/分钟，得到反应物一；
步骤三，将反应物一加热至42℃，加入溶剂，搅拌混合均匀后得到太阳能电池用阻燃防潮涂料。
实施例3
一种太阳能电池用阻燃防潮涂料，以重量组分计包括：丙烯酸丁酯8份，过氧化苯甲酰1.2份，马来酸树脂16份，丙二醇甲醚醋酸酯6份，硼硅玻璃粉4份，氧化锌3份，正硅酸乙酯8份，硼酸乙酯5份，环己基苯基对苯二胺5份，甲基丙烯酸甲酯5份，有机硅氧烷8份，溶剂46份。
以上组分中，氧化锌的粒径为60μm，硼硅玻璃粉的粒径为250nm，溶剂为乙酸乙酯与无水乙醇的混合液，其中乙酸乙酯与无水乙醇的质量比为1:1。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将丙烯酸丁酯，过氧化苯甲酰，马来酸树脂，丙二醇甲醚醋酸酯，硼硅玻璃粉，氧化锌，正硅酸乙酯，硼酸乙酯，环己基苯基对苯二胺，甲基丙烯酸甲酯和有机硅氧烷加入到反应釜中，在真空度为0.03MPa的真空条件下加热至110℃，搅拌反应40分钟，搅拌速度为130转/分钟，得到反应物一；
步骤三，将反应物一加热至46℃，加入溶剂，搅拌混合均匀后得到太阳能电池用阻燃防潮涂料。
实施例4
一种太阳能电池用阻燃防潮涂料，以重量组分计包括：丙烯酸丁酯9份，过氧化苯甲酰1.5份，马来酸树脂17份，丙二醇甲醚醋酸酯7份，硼硅玻璃粉5份，氧化锌4份，正硅酸乙酯9份，硼酸乙酯6份，环己基苯基对苯二胺6份，甲基丙烯酸甲酯6份，有机硅氧烷9份，溶剂48份。
以上组分中，氧化锌的粒径为50μm，硼硅玻璃粉的粒径为200nm，溶剂为乙酸乙酯与无水乙醇的混合液，其中乙酸乙酯与无水乙醇的质量比为1:5。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将丙烯酸丁酯，过氧化苯甲酰，马来酸树脂，丙二醇甲醚醋酸酯，硼硅玻璃粉，氧化锌，正硅酸乙酯，硼酸乙酯，环己基苯基对苯二胺，甲基丙烯酸甲酯和有机硅氧烷加入到反应釜中，在真空度为0.04MPa的真空条件下加热至115℃，搅拌反应48分钟，搅拌速度为145转/分钟，得到反应物一；
步骤三，将反应物一加热至50℃，加入溶剂，搅拌混合均匀后得到太阳能电池用阻燃防潮涂料。
实施例5
一种太阳能电池用阻燃防潮涂料，以重量组分计包括：丙烯酸丁酯10份，过氧化苯甲酰2份，马来酸树脂20份，丙二醇甲醚醋酸酯8份，硼硅玻璃粉6份，氧化锌5份，正硅酸乙酯10份，硼酸乙酯7份，环己基苯基对苯二胺6份，甲基丙烯酸甲酯7份，有机硅氧烷10份，溶剂50份。
以上组分中，氧化锌的粒径为40μm，硼硅玻璃粉的粒径为80nm，溶剂为乙酸乙酯与无水乙醇的混合液，其中乙酸乙酯与无水乙醇的质量比为3:5。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将丙烯酸丁酯，过氧化苯甲酰，马来酸树脂，丙二醇甲醚醋酸酯，硼硅玻璃粉，氧化锌，正硅酸乙酯，硼酸乙酯，环己基苯基对苯二胺，甲基丙烯酸甲酯和有机硅氧烷加入到反应釜中，在真空度为0.05MPa的真空条件下加热至120℃，搅拌反应50分钟，搅拌速度为150转/分钟，得到反应物一；
步骤三，将反应物一加热至50℃，加入溶剂，搅拌混合均匀后得到太阳能电池用阻燃防潮涂料。
对照例
一种太阳能电池用阻燃防潮涂料，以重量组分计包括：丙烯酸丁酯8份，过氧化苯甲酰1.2份，马来酸树脂16份，丙二醇甲醚醋酸酯6份，硼硅玻璃粉4份，氧化锌3份，正硅酸乙酯8份，硼酸乙酯5份，环己基苯基对苯二胺5份，甲基丙烯酸甲酯5份，有机硅氧烷8份，溶剂46份。
以上组分中，氧化锌的粒径为60μm，硼硅玻璃粉的粒径为250nm，溶剂为乙酸乙酯与无水乙醇的混合液，其中乙酸乙酯与无水乙醇的质量比为1:1。
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将丙烯酸丁酯，过氧化苯甲酰，马来酸树脂，丙二醇甲醚醋酸酯，硼硅玻璃粉，氧化锌，正硅酸乙酯，硼酸乙酯，环己基苯基对苯二胺，甲基丙烯酸甲酯和有机硅氧烷加入到反应釜中，搅拌40分钟，搅拌速度为130转/分钟，得到反应物一；
步骤三，将反应物一加热至46℃，加入溶剂，搅拌混合均匀后得到太阳能电池用阻燃防潮涂料。
对以上实施例制备得到的太阳能电池用阻燃防潮涂料进行性能测试，结果如下：
项目 完全干燥时间min 涂膜外观 附着力MPa 阻燃性 吸水率％(湿度90％，100天)
实施例1 152 平整光滑 6.8 V-0 0.45
实施例2 132 平整光滑 7.5 V-0 0.38
实施例3 115 平整光滑 8.2 V-0 0.35
实施例4 128 平整光滑 7.8 V-0 0.37
实施例5 141 平整光滑 7.3 V-0 0.42
对照例 215 平整光滑 3.6 V-0 8.23
从以上试验结果可以看出，本发明提供的太阳能电池用阻燃防潮涂料具有良好的性能，其中完全干燥时间达到了152分钟以下，涂膜表面平整光滑，附着力达到了6.8MPa以上，阻燃性达到了V-0级别，吸水率达到了0.45％以下，具有优良的阻燃防潮性能，同时实施例3制备得到的涂料性能更为突出，因此作为最优选实施例。对照例是在实施例3的基础上进行的验证性试验，在制备步骤二中没有进行真空加热反应，直接进行搅拌，其他过程与实施例3相同，结果导致最终涂料除了阻燃性仍为V-0级别以外，其他性能均得到了极大下降，因此说明制备步骤二中的真空加热反应条件时得到本发明涂料的重要步骤。
综上所述，本发明提供的太阳能电池用阻燃防潮涂料具有良好的阻燃防潮性能，同时干燥时间短，附着性能强，可以广泛应用于太阳能电池领域。

Claims (7)

1. 一种太阳能电池用阻燃防潮涂料，其特征在于，以重量组分计包括：丙烯酸丁酯5-10份，过氧化苯甲酰0.8-2份，马来酸树脂10-20份，丙二醇甲醚醋酸酯2-8份，硼硅玻璃粉2-6份，氧化锌1-5份，正硅酸乙酯5-10份，硼酸乙酯2-7份，环己基苯基对苯二胺3-6份，甲基丙烯酸甲酯2-7份，有机硅氧烷5-10份，溶剂40-50份；
所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将丙烯酸丁酯，过氧化苯甲酰，马来酸树脂，丙二醇甲醚醋酸酯，硼硅玻璃粉，氧化锌，正硅酸乙酯，硼酸乙酯，环己基苯基对苯二胺，甲基丙烯酸甲酯和有机硅氧烷加入到反应釜中，在真空条件下加热至100-120℃，搅拌反应30-50分钟，得到反应物一；
步骤三，将反应物一加热至40-50℃，加入溶剂，搅拌混合均匀后得到太阳能电池用阻燃防潮涂料。
2. 根据权利要求1所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料，其特征在于，以重量组分计包括：丙烯酸丁酯7-9份，过氧化苯甲酰1-1.5份，马来酸树脂15-17份，丙二醇甲醚醋酸酯4-7份，硼硅玻璃粉3-5份，氧化锌2-4份，正硅酸乙酯7-9份，硼酸乙酯4-6份，环己基苯基对苯二胺4-6份，甲基丙烯酸甲酯4-6份，有机硅氧烷6-9份，溶剂45-48份。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料，其特征在于，氧化锌的粒径不大于100μm。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料，其特征在于，硼硅玻璃粉的粒径不大于400nm。
5. 根据权利要求1所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料，其特征在于，溶剂为乙酸乙酯与无水乙醇的混合液，其中乙酸乙酯与无水乙醇的质量比为1-3:3-5。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料，其特征在于，制备方法步骤二中真空条件的真空度为0.01-0.05MPa。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池用阻燃防潮涂料，其特征在于，制备方法步骤二中搅拌反应的搅拌速度为120-150转/分钟。
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