CN116355473A - 一种具有增透、防尘和/或防污功能的纳米复合涂料及其制备方法与在光伏面板中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术领域，本发明具体公开了一种具有增透、防尘和/或防污功能的纳米复合涂料及其制备方法与在光伏面板中的应用，包括以下质量份的组分：35~50份丙烯酸乳液、6~12份改性碳纳米管、5~10份云母粉、1~6份成膜剂、1~3份分散剂、0.5~2份润湿剂、0.2~0.8份消泡剂、25~40份水；所述云母粉包括第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉；所述第一云母粉的平均粒径为1~4μm，第二云母粉的平均粒径为8~20μm，所述第三云母粉的平均粒径为40~60μm；所述第二云母粉的质量大于第一云母粉和第三云母粉的总质量，所述的复合涂料具有优异的防污性能，能够有效的防尘、防水。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种具有增透、防尘和/或防污功能的纳米复合涂料及其制备方法与在光伏面板中的应用。
背景技术
太阳能光伏发电技术是利用半导体界面的光生伏特效应将太阳能转化为电能的技术，其属于清洁能源。太阳能在全球普遍存在，不受地域限制，太阳能光伏发电技术得到了广泛应用；处于室外环境的太阳能光伏面板容易积聚灰尘、水滴等异物，这会极大的影响太阳能光伏面板的发电效率。
CN115678409A公开了一种防腐防污抗静电涂料，其通过在配方体系中加入改性氧化石墨烯和纳米二氧化钛来提高防腐防污抗静电性能，但其静态接触角最高仅为107°，防污性能仍待提高；CN114958178A公开了一种长效防凝露涂料，其通过羟基丙烯酸树脂作为基体树脂，添加羟基聚硅氧烷，通过羟基丙烯酸树脂和羟基聚硅氧烷相结合，在交联固化过程中，羟基聚硅氧烷侧链释放的硅氧烷链段持续向外扩散到涂层表面，从而使得涂料具有更优异的憎水性和持久性；其但其静态接触角最高仅为107°，防污性能仍待提高；CN11252178A，公开了一种防污防腐海洋涂料，其采用仿生学原理，通过对海洋生物防污机理的分析，从海藻、海绵体中提取生物碱和肽类活性防污剂，经过调节极性，再制备出具有广谱防污作用的仿生无毒生物防污制剂，是一种用于海上海下设施及船舶所使用的防污涂料，虽然其具有较好的防污性能，但其附着力较差。
因此，如何提供一种具有优异的防污性能的涂料成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种具有增透、防尘和/或防污功能的纳米复合涂料及其制备方法与在光伏面板中的应用，所述的复合涂料具有优异的防污性能，能够有效的防尘、防水。
为实现上述目的，在本发明的第一方面，本发明提供了一种纳米复合涂料，包括以下质量份的组分：35~50份丙烯酸乳液、6~12份改性碳纳米管、5~10份云母粉、1~6份成膜剂、1~3份分散剂、0.5~2份润湿剂、0.2~0.8份消泡剂、25~40份水；
所述云母粉包括第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉；
所述第一云母粉的平均粒径为1~4μm，第二云母粉的平均粒径为8~20μm，所述第三云母粉的平均粒径为40~60μm；
所述第二云母粉的质量大于第一云母粉和第三云母粉的总质量。
作为本发明的优选实施方案，包括以下质量份的组分：35~45份丙烯酸乳液、8~12份改性碳纳米管、6~10份云母粉、2~6份成膜剂、1~2.5份分散剂、0.8~2份润湿剂、0.2~0.6份消泡剂、30~40份水。
作为本发明的优选实施方案，包括以下质量份的组分：40份丙烯酸乳液、10份改性碳纳米管、8份云母粉、4份成膜剂、2份分散剂、1份润湿剂、0.5份消泡剂、34.5份水。
作为本发明的优选实施方案，所述第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉的质量比为（0.2~0.6）：1：（0.2~0.6）。
作为本发明的优选实施方案，所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：
将单壁碳纳米管用甲基丙烯酸进行酸化，得到酸化单壁碳纳米管；
将酸化单壁碳纳米管、含氟丙烯酸、端侧氢硅油、引发剂、有机溶剂加入到反应釜中，在氮气保护下，于55~70℃下反应8~20h，过滤，干燥，得到改性碳纳米管。
作为本发明的优选实施方案，所述单壁碳纳米管、甲基丙烯酸的质量比为1：（0.2~0.6）；和/或。
所述酸化单壁碳纳米管、含氟丙烯酸、端侧氢硅油、引发剂、有机溶剂的质量比为1：（0.2~0.6）：（0.2~0.6）：（0.01~0.05）：（4~10）。
作为本发明的优选实施方案，所述含氟丙烯酸为2-氟丙烯酸；和/或
所述端侧氢硅油的乙烯基含量为0.23~0.43wt%，粘度为475~2100mm2/s；和/或
所述引发剂为过氧化苯甲酰；和/或
所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丁二醇中的至少一种。
作为本发明的优选实施方案，所述分散剂包括聚酯类分散剂、聚醚类分散剂中的至少一种；和/或
所述消泡剂包括磷酸三丁酯、三甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯、有机硅树脂中的至少一种；和/或
所述润湿剂包括烷基酚聚氧乙烯醚。
作为本发明的优选实施方案，所述成膜剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑；所述2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑的质量比为1：（0.2~0.8）：（0.1~0.6）。
在本发明的第二方面，本发明提供了一种纳米复合涂料的制备方法，包括以下步骤：
将丙烯酸乳液、润湿剂、消泡剂、分散剂、水混合均匀，再加入改性碳纳米管、云母粉混合均匀，研磨至细度小于20μm，最后加入成膜剂混合均匀，过滤，得到纳米复合涂料。
在本发明的第三方面，本发明提供了一种纳米复合涂料在制备光伏面板中的应用。
本发明的有益效果：（1）本发明通过以丙烯酸乳液为基体，通过加入改性碳纳米管、三种不同粒径的云母粉、成膜剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、水，制备得到了具有优异性能的复合涂料，所述的复合涂料具有优异的防污性能，能够有效的防尘、防水，当所述的涂料应用于光伏面板时，不仅可以防尘、防水、防污，还能够在一定程度上提高光学透镜的透光率；（2）本发明通过加入三种粒径的云母粉，三种不同粒径的云母粉，其中小粒径的云母粉填充在大粒径云母粉的孔隙中，有效的提高体系的致密性，提高涂膜防污结构的完整性和附着力。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本申请中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
在本申请中，具体的分散、搅拌处理方式没有特别限制。
本申请所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品，其中实施例和对比例的原料购买信息如下：
丙烯酸乳液购于福建联拓蓝图材料科技有限公司，牌号：Wantipro®0612。
单壁碳纳米管购于江苏先丰纳米，直径为1~2nm、长度为1~3nm。
端侧氢硅油-1购于润禾材料，型号：RH-Vi305，乙烯基含量为0.32wt%，粘度为950~1050mm2/s。
端侧氢硅油-2购于润禾材料，型号：RH-Vi320，乙烯基含量为0.23wt%，粘度为1900~2100mm2/s。
端侧氢硅油-3购于润禾材料，型号：RH-Vi311，乙烯基含量为0.43wt%，粘度为475~525mm2/s。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本申请实施例提供了一种纳米复合涂料，包括以下质量份的组分：35~50份丙烯酸乳液、6~12份改性碳纳米管、5~10份云母粉、1~6份成膜剂、1~3份分散剂、0.5~2份润湿剂、0.2~0.8份消泡剂、25~40份水；
所述云母粉包括第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉；
所述第一云母粉的平均粒径为1~4μm，第二云母粉的平均粒径为8~20μm，所述第三云母粉的平均粒径为40~60μm；
所述第二云母粉的质量大于第一云母粉和第三云母粉的总质量。
本发明通过以丙烯酸乳液为基体，通过加入改性碳纳米管、三种不同粒径的云母粉、成膜剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、水，制备得到了具有优异性能的复合涂料，所述的复合涂料具有优异的防污性能，能够有效的防尘、防水，当所述的涂料应用于光伏面板时，不仅可以防尘、防水、防污，还能够在一定程度上提高光学透镜的透光率。
发明人首先是采用了单一粒径的云母粉，发现，单一粒径的云母粉对防污性能和附着力的提高有限。
本发明通过加入三种粒径的云母粉，三种不同粒径的云母粉，其中小粒径的云母粉填充在大粒径云母粉的孔隙中，有效的提高体系的致密性，提高涂膜防污结构的完整性和附着力。
发明人发现，在本发明特定的体系中，三种云母粉的粒径和质量比对效果均具有一定的影响，将第二云母粉的质量控制大于第一云母粉和第三云母粉总质量，能够进一步提高整体结构的完整性，提高致密性，提高防污性能和附着力，通过将第一云母粉的平均粒径控制为1~4μm，第二云母粉的平均粒径控制为8~20μm，所述第三云母粉的平均粒径控制为40~60μm，能够使三者有效的堆叠，有效的填充。
在其中一个实施方式中，包括以下质量份的组分：35~45份丙烯酸乳液、8~12份改性碳纳米管、6~10份云母粉、2~6份成膜剂、1~2.5份分散剂、0.8~2份润湿剂、0.2~0.6份消泡剂、30~40份水。
在其中一个实施方式中，包括以下质量份的组分：40份丙烯酸乳液、10份改性碳纳米管、8份云母粉、4份成膜剂、2份分散剂、1份润湿剂、0.5份消泡剂、34.5份水。
在其中一个实施方式中，所述第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉的质量比为（0.2~0.6）：1：（0.2~0.6）。
研究表面，碳纳米管能够在一定程度上提高防污性能，其可以改变涂料在水中的润湿性，还能在一定程度上抑制污染物的附着，但，碳纳米管易团聚，分散性能不佳，与体系的相容性不佳，导致其难以直接应用于涂料体系中，因此，需要对其进行改性处理。
CN108517123A通过将碳纳米管、石墨烯用甲基丙烯酸酸化，而后原位离子化，之后再与液体橡胶交联，制备得到了具有良好的导电性和导热性的改性复合材料。
CN111434713A通过将碳纳米管用浓硫酸和浓硝酸酸化，将其酰氯化，再将其胺化，再用丙烯酸甲酯改性，再与有机胺反应，再与丙烯酰氯反应，得到了改性碳纳米管交联剂，具有良好的抗压能力。
上述相关技术均公开了改性碳纳米管的制备方法，但并未将其用于防污，也并未公开其具有防污性能。
在其中一个实施方式中，所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：
将单壁碳纳米管用甲基丙烯酸进行酸化，得到酸化单壁碳纳米管；
将酸化单壁碳纳米管、含氟丙烯酸、端侧氢硅油、引发剂、有机溶剂加入到反应釜中，在氮气保护下，于55~70℃下反应8~20h，过滤，干燥，得到改性碳纳米管。
本发明创造性的将单壁碳纳米管用甲基丙烯酸进行酸化，而后将酸化单壁碳纳米管、含氟丙烯酸、端侧氢硅油引发剂、有机溶剂加入到反应釜中，酸化单壁碳纳米管、含氟丙烯酸、端侧氢硅油的双键在引发剂作用下进行聚合反应，制备得到了改性碳纳米管，所述的改性碳纳米管与体系具有良好的相容性，分散性优异，不会发生团聚现象，同时改性后的碳纳米管，引入了氟元素和端侧氢有机硅，进一步提高了防污性能，提高了体系的结合力和附着力。
改性后的碳纳米管与三种不同粒径的云母粉，构建了纳米-微米阶层结构，进一步提高了防污性能和附着力，即二者联用具有一定的协同增效作用。
在其中一个实施方式中，所述单壁碳纳米管、甲基丙烯酸的质量比为1：（0.2~0.6）；和/或。
所述酸化单壁碳纳米管、含氟丙烯酸、端侧氢硅油、引发剂、有机溶剂的质量比为1：（0.2~0.6）：（0.2~0.6）：（0.01~0.05）：（4~10）。
在其中一个实施方式中，所述含氟丙烯酸为2-氟丙烯酸；和/或
所述端侧氢硅油的乙烯基含量为0.23~0.43wt%，粘度为475~2100mm2/s；和/或
所述引发剂为过氧化苯甲酰；和/或
所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丁二醇中的至少一种。
在其中一个实施方式中，所述分散剂包括聚酯类分散剂、聚醚类分散剂中的至少一种；和/或
所述消泡剂包括磷酸三丁酯、三甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯、有机硅树脂中的至少一种；和/或
所述润湿剂包括烷基酚聚氧乙烯醚。
在其中一个实施方式中，所述成膜剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑；所述2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑的质量比为1：（0.2~0.8）：（0.1~0.6）。
在本发明中，纳米复合涂料的制备方法不限，本领域技术人员知晓如何将各原料进行混合，即本领域技术人员可以采用常规技术手段将各原料进行混合，从而制备得到纳米复合涂料。
本发明示例性的提供了一种纳米复合涂料的制备方法，包括以下步骤：
将丙烯酸乳液、润湿剂、消泡剂、分散剂、水混合均匀，再加入改性碳纳米管、云母粉混合均匀，研磨至细度小于20μm，最后加入成膜剂混合均匀，过滤，得到纳米复合涂料。
本发明一实施方式提供了一种纳米复合涂料在制备光伏面板中的应用。
提供了以下实施例以促进对本发明的理解。提供这些实施例不是为了限制权利要求的范围。
实施例1
一种纳米复合涂料，包括以下质量份的组分：40份丙烯酸乳液Wantipro®0612、10份改性碳纳米管、8份云母粉、4份成膜剂、2份HypermerKD-1分散剂、1份烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、0.5份磷酸三丁酯、34.5份水。
其中云母粉包括第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉；所述第一云母粉的平均粒径为2μm，第二云母粉的平均粒径为10μm，所述第三云母粉的平均粒径为50μm；所述第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉的质量比为0.4：1：0.2。
所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：
（1）将直径1~2nm、长度1~3nm的单壁碳纳米管、甲基丙烯酸加入到V型混合机中，以600rpm转速搅拌2h，而后加入到行星球磨机中，以500rpm转速球磨20min，得到酸化单壁碳纳米管；
其中，单壁碳纳米管、甲基丙烯酸的质量比为1:0.5；
（2）将酸化单壁碳纳米管、2-氟丙烯酸、端侧氢硅油-1、过氧化苯甲酰、无水乙醇加入到反应釜中，在氮气保护下，于65℃下反应12h，过滤，干燥，得到改性碳纳米管；
其中，酸化单壁碳纳米管、2-氟丙烯酸、端侧氢硅油-1、过氧化苯甲酰、无水乙醇的质量比为1：0.5：0.5：0.04：9。
所述成膜剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑；所述2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑的质量比为1：0.5：0.5。
所述的纳米复合涂料的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酸乳液Wantipro®0612、烷基酚聚氧乙烯醚、磷酸三丁酯、HypermerKD-1分散剂、水混合均匀，再加入改性碳纳米管、云母粉混合均匀，研磨至细度小于20μm，最后加入成膜剂混合均匀，过滤，得到纳米复合涂料。
实施例2
一种纳米复合涂料，包括以下质量份的组分：35份丙烯酸乳液Wantipro®0612、12份改性碳纳米管、5份云母粉、5份成膜剂、3份HypermerKD-1分散剂、0.5份烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、0.2份磷酸三丁酯、39.3份水。
其中云母粉包括第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉；所述第一云母粉的平均粒径为1μm，第二云母粉的平均粒径为8μm，所述第三云母粉的平均粒径为40μm；所述第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉的质量比为0.2：1：0.6。
所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：
（1）将直径1~2nm、长度1~3nm的单壁碳纳米管、甲基丙烯酸加入到V型混合机中，以600rpm转速搅拌2h，而后加入到行星球磨机中，以500rpm转速球磨20min，得到酸化单壁碳纳米管；
其中，单壁碳纳米管、甲基丙烯酸的质量比为1：0.4；
（2）将酸化单壁碳纳米管、2-氟丙烯酸、端侧氢硅油-2、过氧化苯甲酰、无水乙醇加入到反应釜中，在氮气保护下，于65℃下反应12h，过滤，干燥，得到改性碳纳米管；
其中，酸化单壁碳纳米管、2-氟丙烯酸、端侧氢硅油-2、过氧化苯甲酰、无水乙醇的质量比为1：0.4：0.4：0.04：9。
所述成膜剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑；所述2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑的质量比为1：0.4：0.6。
所述的纳米复合涂料的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酸乳液Wantipro®0612、烷基酚聚氧乙烯醚、磷酸三丁酯、HypermerKD-1分散剂、水混合均匀，再加入改性碳纳米管、云母粉混合均匀，研磨至细度小于20μm，最后加入成膜剂混合均匀，过滤，得到纳米复合涂料。
实施例3
一种纳米复合涂料，包括以下质量份的组分：50份丙烯酸乳液Wantipro®0612、6份改性碳纳米管、10份云母粉、2份成膜剂、1份HypermerKD-1分散剂、2份烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、0.8份磷酸三丁酯、28.2份水。
其中云母粉包括第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉；所述第一云母粉的平均粒径为4μm，第二云母粉的平均粒径为20μm，所述第三云母粉的平均粒径为60μm；所述第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉的质量比为0.6：1：0.2。
所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：
（1）将直径1~2nm、长度1~3nm的单壁碳纳米管、甲基丙烯酸加入到V型混合机中，以600rpm转速搅拌2h，而后加入到行星球磨机中，以500rpm转速球磨20min，得到酸化单壁碳纳米管；
其中，单壁碳纳米管、甲基丙烯酸的质量比为1:0.6；
（2）将酸化单壁碳纳米管、2-氟丙烯酸、端侧氢硅油-3、过氧化苯甲酰、无水乙醇加入到反应釜中，在氮气保护下，于65℃下反应12h，过滤，干燥，得到改性碳纳米管；
其中，酸化单壁碳纳米管、2-氟丙烯酸、端侧氢硅油-3、过氧化苯甲酰、无水乙醇的质量比为1：0.6：0.6：0.04：9。
所述成膜剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑；所述2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑的质量比为1：0.8：0.2。
所述的纳米复合涂料的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酸乳液Wantipro®0612、烷基酚聚氧乙烯醚、磷酸三丁酯、HypermerKD-1分散剂、水混合均匀，再加入改性碳纳米管、云母粉混合均匀，研磨至细度小于20μm，最后加入成膜剂混合均匀，过滤，得到纳米复合涂料。
实施例4
一种纳米复合涂料，包括以下质量份的组分：42份丙烯酸乳液Wantipro®0612、8份改性碳纳米管、9份云母粉、3.5份成膜剂、1.5份HypermerKD-1分散剂、1.5份烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、0.5份磷酸三丁酯、34份水。
其中云母粉包括第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉；所述第一云母粉的平均粒径为2μm，第二云母粉的平均粒径为20μm，所述第三云母粉的平均粒径为50μm；所述第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉的质量比为0.3：1：0.3。
所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：
（1）将直径1~2nm、长度1~3nm的单壁碳纳米管、甲基丙烯酸加入到V型混合机中，以600rpm转速搅拌2h，而后加入到行星球磨机中，以500rpm转速球磨20min，得到酸化单壁碳纳米管；
其中，单壁碳纳米管、甲基丙烯酸的质量比为1:0.5；
（2）将酸化单壁碳纳米管、2-氟丙烯酸、端侧氢硅油-1、过氧化苯甲酰、无水乙醇加入到反应釜中，在氮气保护下，于65℃下反应12h，过滤，干燥，得到改性碳纳米管；
其中，酸化单壁碳纳米管、2-氟丙烯酸、端侧氢硅油-1、过氧化苯甲酰、无水乙醇的质量比为1：0.5：0.5：0.04：9。
所述成膜剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑；所述2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑的质量比为1：0.5：0.5。
所述的纳米复合涂料的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酸乳液Wantipro®0612、烷基酚聚氧乙烯醚、磷酸三丁酯、HypermerKD-1分散剂、水混合均匀，再加入改性碳纳米管、云母粉混合均匀，研磨至细度小于20μm，最后加入成膜剂混合均匀，过滤，得到纳米复合涂料。
对比例1
对比例1与实施例1不同之处在于，对比例1的云母粉与实施例1不同，其他都相同。
本对比例中，云母粉为单一的第一云母粉，第一云母粉的平均粒径为2μm。
对比例2
对比例2与实施例1不同之处在于，对比例2的云母粉与实施例1不同，其他都相同。
本对比例中，云母粉为单一的第二云母粉，第二云母粉的平均粒径为20μm。
对比例3
对比例3与实施例1不同之处在于，对比例3的云母粉与实施例1不同，其他都相同。
本对比例中，云母粉为单一的第三云母粉，第三云母粉的平均粒径为50μm。
对比例4
对比例4与实施例1不同之处在于，对比例4中第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉的质量比不同于实施例1，其他都相同。
本对比例中，所述第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉的质量比为1.2：1：0.1。
对比例5
对比例5与实施例1不同之处在于，对比例5不含有云母粉，云母粉的量采用等量改性碳纳米管替换，其他都相同。
一种纳米复合涂料，包括以下质量份的组分：40份丙烯酸乳液Wantipro®0612、18份改性碳纳米管、4份成膜剂、2份HypermerKD-1分散剂、1份烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、0.5份磷酸三丁酯、34.5份水。
对比例6
对比例6与实施例1不同之处在于，对比例6不含有改性碳纳米管，改性碳纳米管的量采用等量云母粉替换，其他都相同。
一种纳米复合涂料，包括以下质量份的组分：40份丙烯酸乳液Wantipro®0612、18份云母粉、4份成膜剂、2份HypermerKD-1分散剂、1份烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、0.5份磷酸三丁酯、34.5份水。
对比例7
对比例7与实施例1不同之处在于，对比例7采用碳纳米管替换改性碳纳米管，其他都相同。
一种纳米复合涂料，包括以下质量份的组分：40份丙烯酸乳液Wantipro®0612、10份碳纳米管、8份云母粉、4份成膜剂、2份HypermerKD-1分散剂、1份烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、0.5份磷酸三丁酯、34.5份水。
为了进一步证明本发明的效果，提供了以下测试方法：
1.分别将实施例1~4、对比例1~7的涂料喷涂于金属基材表面，固化后，形成涂层，进行性能测试。
采用光学接触角测量仪(DSA100,Kruss，德国)测量涂层的表面润湿性，从三个不同的位置获得接触角数据并计算平均值，测试结果如表1所示。
采用GB/T9286-2014测试附着力（附着力等级划分，0级最好，1级次之，数字越大，附着力越差），测试结果如表1所示。
表1
从表1中可看出，本发明所述的涂料，具有优异的防污性能和附着力。
对比实施例1~4可看出，实施例1为本发明的最佳实施方式，有着最佳的防污性能和附着力。
对比实施例1与对比例1~4可知，本发明采用三种不同粒径的不同粒径的云母粉，并控制其质量比，其中小粒径的云母粉填充在大粒径云母粉的孔隙中，有效的提高体系的致密性，提高涂膜防污结构的完整性和附着力。
对比实施例1与对比例5~6可知，改性后的碳纳米管与三种不同粒径的云母粉，构建了纳米-微米阶层结构，进一步提高了防污性能和附着力，即二者联用具有一定的协同增效作用，单一的使用云母粉和改性碳纳米管均达不到效果，同时也可看出，云母粉对于防污性能的影响大于改性碳纳米管，改性碳纳米管对于附着力的影响大于云母粉，但需同时使用二者。
对比实施例1与对比例7可知，通过对碳纳米管进行改性，有效的提高了防污性能和附着力。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种纳米复合涂料，其特征在于，包括以下质量份的组分：35~50份丙烯酸乳液、6~12份改性碳纳米管、5~10份云母粉、1~6份成膜剂、1~3份分散剂、0.5~2份润湿剂、0.2~0.8份消泡剂、25~40份水；
所述云母粉包括第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉；
所述第一云母粉的平均粒径为1~4μm，第二云母粉的平均粒径为8~20μm，所述第三云母粉的平均粒径为40~60μm；
所述第二云母粉的质量大于第一云母粉和第三云母粉的总质量。
2.根据权利要求1所述的纳米复合涂料，其特征在于，包括以下质量份的组分：35~45份丙烯酸乳液、8~12份改性碳纳米管、6~10份云母粉、2~6份成膜剂、1~2.5份分散剂、0.8~2份润湿剂、0.2~0.6份消泡剂、30~40份水。
3.根据权利要求1所述的纳米复合涂料，其特征在于，包括以下质量份的组分：40份丙烯酸乳液、10份改性碳纳米管、8份云母粉、4份成膜剂、2份分散剂、1份润湿剂、0.5份消泡剂、34.5份水。
4.根据权利要求1所述的纳米复合涂料，其特征在于，所述第一云母粉、第二云母粉、第三云母粉的质量比为（0.2~0.6）：1：（0.2~0.6）。
5.根据权利要求1所述的纳米复合涂料，其特征在于，所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：
将单壁碳纳米管用甲基丙烯酸进行酸化，得到酸化单壁碳纳米管；
将酸化单壁碳纳米管、含氟丙烯酸、端侧氢硅油、引发剂、有机溶剂加入到反应釜中，在氮气保护下，于55~70℃下反应8~20h，过滤，干燥，得到改性碳纳米管。
6.根据权利要求5所述的纳米复合涂料，其特征在于，所述单壁碳纳米管、甲基丙烯酸的质量比为1：（0.2~0.6）；和/或;
所述酸化单壁碳纳米管、含氟丙烯酸、端侧氢硅油、引发剂、有机溶剂的质量比为1：（0.2~0.6）：（0.2~0.6）：（0.01~0.05）：（4~10）。
7.根据权利要求5所述的纳米复合涂料，其特征在于，所述含氟丙烯酸为2-氟丙烯酸；和/或
所述端侧氢硅油的乙烯基含量为0.23~0.43wt%，粘度为475~2100mm2/s；和/或
所述引发剂为过氧化苯甲酰；和/或
所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丁二醇中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的纳米复合涂料，其特征在于，所述分散剂包括聚酯类分散剂、聚醚类分散剂中的至少一种；和/或
所述消泡剂包括磷酸三丁酯、三甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯、有机硅树脂中的至少一种；和/或
所述润湿剂包括烷基酚聚氧乙烯醚。
9.根据权利要求1所述的纳米复合涂料，其特征在于，所述成膜剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑；所述2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、二丙二醇甲醚、2-巯基苯并咪唑的质量比为1：（0.2~0.8）：（0.1~0.6）。
10.权利要求1~9任一所述的纳米复合涂料在制备光伏面板中的应用。
Priority Applications (1)
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| CN202310435242.2A CN116355473B (zh) | 2023-04-21 | 2023-04-21 | 一种具有增透、防尘和/或防污功能的纳米复合涂料及其制备方法与在光伏面板中的应用 |
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| CN1944555A (zh) * | 2006-10-23 | 2007-04-11 | 深圳清华大学研究院 | 环保型纳米导静电涂料及其制备方法 |
| CN107586490A (zh) * | 2016-07-07 | 2018-01-16 | 株洲飞鹿高新材料技术股份有限公司 | 铁路车辆用厚涂型抗裂阻尼涂料及其制备方法 |
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2023
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