【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料，具体涉及一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料及其制备方法。
技术介绍
1、光伏发电作为一种新型清洁能源，与传统发电相比具有环保、无污染、无噪声等诸多优点，是我国近些年来大力发展的可持续新能源。在“双碳”目标的积极推动下，近年来我国光伏产业取得了跨越式的发展。2024年一季度，分布式光伏的累计并网容量已攀升至28000万千瓦，充分显示了其在我国光伏发电领域的广泛应用和重要地位。我国西北地区阳光充足，尤其是青海、甘肃、新疆等地，年均辐射量达到1600kwh/m2以上，同时西北地区地广人稀，拥有大量未利用的荒漠和戈壁，非常适合光伏发电项目的建设。然而，在我国西北的沙漠戈壁地带，光伏面板极易受到风沙的影响。沙尘暴会导致光伏阵列产量100％损失，即使是局部覆盖灰尘或沙子也会导致严重减产。风沙带来的物理磨损会影响光伏组件的封装结构，导致功率过度衰减或加速老化，进而影响组件使用寿命和电站发电量。因此，研发一种能够超耐磨耐风沙的自清洁光伏面板涂层显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料，本专利技术涂料生产工艺简单，成本低，具有稳定的自清洁和耐磨性能。
2、本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料，其由包括以下重量份的组分混合反应制备得到：纳米金刚石18～22份，纳米氧化锡锑0.5～1.5份，1h,1h-全氟-1-十二烷醇2.5～3份，八甲基丙烯酸酯基笼形倍半硅
4、一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料的制备方法，其包括以下步骤：
5、s1、将纳米金刚石18～22份和纳米氧化锡锑0.5～1.5份混合成纳米填料，对混合后的纳米填料进行等离子体羟基化处理；
6、s2、将步骤s1得到的纳米填料进行表面疏水化处理；
7、s3、将32～36份八甲基丙烯酸酯基笼形倍半硅氧烷、20～30份丙烯酸二环戊基酯、10～16份丙烯酸异冰片酯、20～25份(三环[3.3.1.13,7]癸-1-基氧基)甲基丙烯酸甲酯、14～18份1,6－二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷、16～22份丙烯酸1h,1h,2h,2h－十三氟正辛酯、40～50份甲基丙烯酸甲酯，34～40份甲基丙烯酸羟乙酯混合，然后加入适量有机溶剂搅拌至溶解充分，在温度t1下，缓慢加入引发剂2.5～3份，反应完全，制得氟硅化改性聚丙烯酸树脂主体；
8、s4、向步骤s3制得的氟硅化改性聚丙烯酸树脂主体中加入步骤s2制备的疏水化填料，分散均匀，加入2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3.5～4.1份，搅拌一段时间，得到超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料。若氟硅化改性聚丙烯酸树脂主体粘度过高，可加入适量有机溶剂(与步骤s3有机溶剂相同)稀释至氟硅化改性聚丙烯酸树脂不挂壁即可。
9、八甲基丙烯酸酯基笼形倍半硅氧烷为刚性的硅基分子物质，主要充当涂料中的强度提升剂、交联剂，同时其中的硅元素还有一定的疏水作用。丙烯酸异冰片酯主要是促进了涂料的流平，改善施工性能
10、所述等离子羟基化处理即通过等离子体处理在材料表面引入羟基的过程。
11、进一步，本专利技术中所述等离子羟基化处理包括以下步骤：将纳米填料置于等离子体清洗机中，以氧气和过氧化氢为工作气体，处理纳米材料，得到表面羟基化处理的纳米填料。
12、所述表面疏水化处理是指通过化学手段将原本亲水性的材料表面转化为疏水性的表面，使其具有抗水性或防油性的特性，从而达到抗污、抗水的目的。常用的表面疏水化处理方式包括化学氟化处理、化学硅化处理和机械加工。
13、进一步，本专利技术中所述表面疏水化处理是将纳米材料进行氟化处理，包括以下步骤：在化学气相沉积反应器的两端分别放置步骤s1制备的表面羟基化处理的纳米填料以及2.5～3份1h,1h-全氟-1-十二烷醇，将反应器密封后抽真空，从放有1h,1h-全氟-1-十二烷醇的一端持续通入惰性气体后再次密封反应器，然后将放有1h,1h-全氟-1-十二烷醇的一端加热至温度t2使1h,1h-全氟-1-十二烷醇充分气化，制得疏水化处理的纳米填料。氟元素引入在一定程度上会降低涂层的表面自由能，改善疏水疏油性能。如果1h,1h-全氟-1-十二烷醇的添加量过多，会导致含氟物质在纳米粒子表面的过饱和，一方面过多的氟元素会影响其在溶剂中的分散性以及和树脂的相容性，另一方面长链的堆叠会导致粒子二次粒径变大，影响涂层的透过率。因此，为了保证涂层的透光率，1h,1h-全氟-1-十二烷醇的添加量不宜过多。
14、优选的，步骤s3和步骤s4中的有机溶剂为乙酸丁酯溶剂、乙酸乙酯、丙酮中的任意一种。
15、优选的，t2大于224℃。加热的目的是使1h,1h-全氟-1-十二(烷)醇汽化后附着在纳米填料上。
16、优选的，t1为60～80℃。加热是为了加快聚合反应速率，温服过高会导致溶剂过度蒸发。
17、优选的，步骤s3中的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种。
18、优选的，所述惰性气体为氮气。
19、本专利技术提供的涂料形成的涂层，具有以下有益效果：
20、1、本专利技术涂料涂层具有优异的疏水疏油性能，涂料以含氟聚丙烯酸酯为主体，制得的涂层具有优异的表面特性，能够排斥包含水、油以内的大部分液体，涂覆在光伏面板表面后能够防止水渍油渍在表面的粘附，维持表面的洁净；
21、2、具有优异的自清洁性能，当固体污染物如沙尘、泥土等附着到表面后，能够凭借自然降雨或在风吹的作用力下轻易地从表面去除，减少了人工清洁维护的成本；
22、3、具有耐风沙附着的性能，涂料中添加的抗静电涂料能够在一定程度上减少沙尘的附着，使涂层表面保持长时间的洁净；
23、4、具有超高的耐磨损性能，能够在沙尘环境下抵御砂砾对涂层表面造成的磨损以及其余的外界应力损伤。
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1.一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料，其特征在于，其由包括以下重量份的组分混合反应制备得到：纳米金刚石18～22份，纳米氧化锡锑0.5～1.5份，1H,1H-全氟-1-十二烷醇2.5～3份，八甲基丙烯酸酯基笼形倍半硅氧烷32～36份、丙烯酸二环戊基酯20～30份、丙烯酸异冰片酯10～16份、(三环[3.3.1.13,7]癸-1-基氧基)甲基丙烯酸甲酯20～25份、1,6－二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷14～18份、丙烯酸1H,1H,2H,2H－十三氟正辛酯16～22份、甲基丙烯酸甲酯40～50份，甲基丙烯酸羟乙酯34～40份，引发剂2.5～3份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3.5～4.1份。
2.根据权利要求1所述的一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料，其特征在于，所述引发剂为为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种。
3.一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料制备方法，其特征在于，所
5.根据权利要求2所述的一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料的制备方法，其特征在于，所述表面疏水化处理是将纳米材料进行氟化处理，包括以下步骤：在化学气相沉积反应器的两端分别放置步骤S1制备的表面羟基化处理的纳米填料以及2.5～3份1H,1H-全氟-1-十二烷醇，将反应器密封后抽真空，从放有1H,1H-全氟-1-十二烷醇的一端持续通入惰性气体后再次密封反应器，然后将放有1H,1H-全氟-1-十二烷醇的一端加热至温度T2使1H,1H-全氟-1-十二烷醇充分气化，制得疏水化处理的纳米填料。
6.根据权利要求3所述的一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料的制备方法，其特征在于，步骤S3和步骤S4中的有机溶剂为乙酸丁酯溶剂、乙酸乙酯、丙酮中的任意一种。
7.根据权利要求5所述的一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料的制备方法，其特征在于：T2大于224℃。
8.根据权利要求3所述的一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料的制备方法，其特征在于：T1为60～80℃。
9.根据权利要求3所述的一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料的制备方法，其特征在于：步骤S3中的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种。
10.根据权利要求5所述的一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气。
...【技术特征摘要】
1.一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料，其特征在于，其由包括以下重量份的组分混合反应制备得到：纳米金刚石18～22份，纳米氧化锡锑0.5～1.5份，1h,1h-全氟-1-十二烷醇2.5～3份，八甲基丙烯酸酯基笼形倍半硅氧烷32～36份、丙烯酸二环戊基酯20～30份、丙烯酸异冰片酯10～16份、(三环[3.3.1.13,7]癸-1-基氧基)甲基丙烯酸甲酯20～25份、1,6－二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷14～18份、丙烯酸1h,1h,2h,2h－十三氟正辛酯16～22份、甲基丙烯酸甲酯40～50份，甲基丙烯酸羟乙酯34～40份，引发剂2.5～3份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3.5～4.1份。
2.根据权利要求1所述的一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料，其特征在于，所述引发剂为为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种。
3.一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的一种超耐磨耐风沙自清洁的光伏组件涂料制备方法，其特征在于，所述等离子羟基化处理包括以下步骤：将纳米填料置于等离子体清洗机中，以氧气和过氧化氢为工作气体，处理纳米材料，得到表面羟基化处理的纳米填料。
5.根据权利要求2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉海，张笑菲，刘宜伦，刘翠华，
申请(专利权)人：广州新意新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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