一种涂料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种涂料及其制备方法和用途。以重量份计所述涂料的原料包括0.5～4份光固化树脂、1～5份硅烷、0.8～5份酯类偶联剂、0.01～1份光引发剂和0.1～1份光触媒。本发明专利技术提供的涂料通过采用酯类偶联剂对硅烷进行处理，使得所述硅烷在交联固化或缩合后形成超亲水表面，从而具有自清洁能力；通过光引发剂引发光固化树脂交联固化，形成三维网状结构，将光触媒包覆到所述三维网状结构中，通过缓释作用持续释放光触媒，从而分解有机污染物，进一步提升自清洁效果；同时，所述材料的强度和寿命显著增加，并且具有减反射效果，适用于光伏组件领域。组件领域。

【技术实现步骤摘要】
一种涂料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于自清洁材料
，具体涉及一种涂料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]光伏组件在使用过程中，随着灰尘的累积，发电量在逐渐降低，如果没有清洗运维，发电量将迅速衰减。但是，光伏的运维清洗，通常并不是很简单方便的。首先，光伏组件的安装会在山区、水面、海上、各种建筑物的顶层等各种复杂中环境中，道路不通畅，很多光伏电站并不具备运维清洗所需的水、电；其次，光伏组件上的污染物种类繁多，雾霾、工业废气(焊接、工业粉尘、热处理烟气等污染)、汽车尾气、餐饮油烟排放、昆虫和鸟类粪便、风沙浮尘，这增加了清洗的难度；最后，大型电站运维清洗的费用很高，急需应用于光伏组件的自清洁涂层来减少清洗运维的次数。
[0003]目前，自清洁涂层主要分为超亲水和超疏水两大类。超亲水涂层通常采用无机的二氧化钛镀膜。例如CN105148969A公开了一种氮掺杂二氧化钛自清洁薄膜及其制备方法及应用。所述制备方法包括：将钛酸丁酯、无水乙醇、乙酰丙酮混合均匀获得溶液A；将去离子水、盐酸、无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮混合均匀获得溶液B；将所述溶液A滴加进入溶液B中，搅拌，陈化或不经过陈化，获得溶胶C；将清洗干净的待镀膜基片浸入溶胶C中竖直匀速提拉以镀膜，再经过干燥、煅烧，获得所述氮掺杂二氧化钛自清洁薄膜。所述氮掺杂二氧化钛自清洁薄膜具有良好的亲水性，能够实现自我清洁。但是，所述薄膜需要进行烧结，适用于在玻璃工厂中进行生产，不适用于户外已安装好的电站的后期维护。
[0004]而超疏水涂层通常采用有机硅烷及有机氟硅烷形成超疏水界面。CN108384443A公开了一种有机/无机杂化超疏水涂料及其制备方法和应用，所述涂料组合物中有机硅烷前躯体的分子式为：X
‑
SiR3；其中，X为C
n
H
2n+1
的碳链基团，n为16、18、22或30。所述制备方法包括：在25℃下，将分子式为X
‑
SiR3的有机硅烷前驱体在基底上喷涂成膜，置于2～5℃恒温密闭容器中，待涂膜凝固后通入预设浓度的盐酸雾化气反应预设时间，得到所述有机/无机杂化超疏水涂料组合物。所述有机/无机杂化超疏水涂料组合物具有自清洁、防污、疏水等特性。CN108003753A公开了一种自清洁超疏水长效防腐涂层，包括改性油漆底层和自清洁超疏水面层组成，其中改性油漆底层由有机硅改性脂类基团、超细锌粉、纳米填料、防沉剂和固化剂聚酰胺树脂组成；自清洁超疏水面层由有机硅聚合物、改性纳米粒子和粘结剂组成。所述涂层具有优异的防腐性能和自清洁超疏水性能。但是，这些涂层通常附着力较低，使得涂层硬度和使用寿命较低，而且随着污染物在涂层表面的附着，其超疏水表面会慢慢不再疏水，水滴的附着会造成污染加剧，短时间内就会失去效果
[0005]因此，开发一种自清洁效果优异、附着力好、使用寿命长，适合用于光伏组件清洗的材料，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种涂料及其制备方法和用
途。本专利技术提供的涂料通过特定光固化树脂、硅烷、酯类偶联剂以及光触媒的复配，使得所述涂料经紫外光照后，具有优异的自清洁效果；并且具有减反射效果，强度高、寿命长，适用于光伏组件。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种涂料，以重量份计所述涂料的原料包括0.5～4份光固化树脂、1～5份硅烷、0.8～5份酯类偶联剂、0.01～1份光引发剂和0.1～1份光触媒。
[0009]本专利技术中，所述酯类偶联剂与水解后的硅烷表面的羟基结合，或酯类偶联剂自身水解后与硅烷结合，并且酯类偶联剂自身也能够形成亲水表面，同时所述硅烷能够通过碳碳双键的聚合或者水解缩合形成网状结构，从而得到超亲水表面，使得包括所述涂料的材料具有自清洁功能；而通过选用光固化树脂，使得所述涂料在紫外光照的条件下，通过光引发剂引发光固化树脂交联固化，形成三维网状结构，将光触媒包覆到所述三维网状结构中，通过缓释作用持续释放光触媒，从而分解有机污染物，进一步提升自清洁效果，同时能够提高材料的强度和寿命，并且具有减反射效果，提高光伏组件的利用效率。
[0010]优选地，以重量份计所述涂料的原料包括0.5～4份光固化树脂，例如可以为0.5份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.6份、2份、2.2份、2.6份、3份、3.2份、3.4份、3.6份、3.8份等。
[0011]本专利技术中，所述光固化树脂含量太多，会导致涂层厚度增加，从而导致透光率下降。
[0012]优选地，以重量份计所述涂料的原料包括1～5份硅烷，例如可以为1份、1.2份、1.4份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.8份、3.2份、3.6份、3.8份、4.2份、4.6份、4.8份等。
[0013]本专利技术中，所述涂料中没有硅烷时，无法成膜。
[0014]优选地，以重量份计所述涂料的原料包括0.8～5份酯类偶联剂，例如可以为1份、1.2份、1.4份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.8份、3.2份、3.6份、3.8份、4.2份、4.6份、4.8份等。
[0015]优选地，以重量份计所述涂料的原料包括0.01～1份光引发剂，例如可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。
[0016]优选地，以重量份计所述涂料的原料包括0.1～1份光触媒，例如可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。
[0017]作为本专利技术优选的技术方案，所述光固化树脂包括聚氨酯丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
[0018]优选地，所述光固化树脂的折射率<1.5，例如可以为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5等，进一步优选为<1.4。
[0019]本专利技术中，选用折射率低的光固化树脂使得包括所述涂料的材料具有减反射效果，提高材料的利用率。
[0020]优选地，所述光固化树脂的数均分子量为500～6000，例如可以为1000、2000、3000、4000、5000、5500等。
[0021]优选地，所述硅烷包括γ
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
(甲基丙烯酰氧基)丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷或γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合。
[0022]优选地，所述酯类偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硼酸酯偶联剂中的
任意一种或至少两种的组合。
[0023]优选地，所述涂料的原料中酯类偶联剂与硅烷的质量比为(0.2～0.8):1，例如可以为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂料，其特征在于，以重量份计所述涂料的原料包括0.5～4份光固化树脂、1～5份硅烷、0.8～5份酯类偶联剂、0.01～1份光引发剂和0.1～1份光触媒。2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述光固化树脂包括聚氨酯丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述光固化树脂的折射率<1.5，进一步优选为<1.4；优选地，所述光固化树脂的数均分子量为500～6000。3.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述硅烷包括γ
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
(甲基丙烯酰氧基)丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷或γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述酯类偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硼酸酯偶联剂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述涂料的原料中酯类偶联剂与硅烷的质量比为(0.2～0.8):1。4.根据权利要求1～3任一项所述的涂料，其特征在于，所述光引发剂包括安息香双甲醚、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基甲酮或苯甲酰甲酸酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述光触媒包括纳米金属氧化物、纳米金属硫化物或纳米金属钛酸盐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述纳米金属氧化物包括纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文清，许峰，周琪权，陈玲，孙祥，陈洪野，吴小平，郭伟栋，王智琦，
申请(专利权)人：苏州赛伍应用技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：