[发明专利]一种单组分水性氟涂料和太阳能电池背膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种单组分水性氟涂料和太阳能电池背膜。

背景技术

光伏组件中太阳能电池背膜作为重要的组成部分用于保护电池片。涂布型太阳能电池背膜因具有成本低、高耐候的特点，成为近年来发展的重点。双组份水性氟涂料因活化期短，在背膜的生产中难以进行大规模生产化，研究活化期较长的单组份水性氟涂料可以克服双组份水性氟涂料的缺点。

目前，市场上出售的FEVE和PVDF单组分水性氟涂料均为热塑性氟涂料，它们能够在建筑内外墙涂料、钢结构的装饰与防腐涂装上使用。由于其存在涂层的硬度低、耐丁酮擦试差、与PET的附着力较差等缺点，无法满足太阳能电池背膜的需要。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对现有技术存在的不足之处，提供一种单组份水性氟涂料。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种太阳能电池背膜。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种单组分水性氟涂料，所述的水性氟涂料的组分及其重量份为：

水性氟乳液        100～190份，

固化剂            55～110份，

聚合物填料        2.5～5份，

助溶剂            0.5～3份，

水               20～70份。

上述单组分水性氟涂料中，所述的水性氟乳液中含有氟树脂和丙烯酸类树脂。

上述单组分水性氟涂料中，所述的含氟树脂可以是偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯中的一种或几种，还可以是三氟氯乙烯-烯烃共聚物。

上述单组分水性氟涂料中，所述的固化剂为封端基异氰酸酯和氨基树脂的混合物，封端基异氰酸酯和氨基树脂之间的重量比9：1～15：1。

上述单组分水性氟涂料中，所述的聚合物填料可以是平均粒径为1～4μm的丙烯酸酯聚合物颗粒、聚丙烯酸酯聚合物颗粒、含氟乙烯基聚合物颗粒或聚酰胺颗粒。

上述单组分水性氟涂料中，所述的助溶剂为二丙二醇甲醚、二丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、N-甲基吡咯烷酮或二丙酮醇。

一种太阳能电池背膜，包括基材、耐候层和粘接层，所述的耐候层由单组分水性氟涂料涂覆在基材表面经固化而得到。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明通过对组分的选择，以及对各组分之间用量比例的调整，使涂料固化后形成的涂层交联度较高，铅笔硬度在H级以上，与PET附着力为0级，耐丁酮的擦试性能达200次以上，涂层无变化；能够满足太阳能电池背膜生产的需要。

2.本发明提供的太阳能电池背膜中的耐侯层由单组分水性氟涂料直接涂覆在基材的表面，不需加入底涂，减少了生产工序，降低了生产成本，提高工作效率，并且满足太阳能电池组件的要求。

具体实施方式

一般用于太阳能电池背膜的基材是聚酯，例如，它可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）树脂、聚对萘二甲酸乙二醇酯（PEN）树脂等构成的单层或多层薄膜。从热稳定性、电绝缘性、成本等评价，最佳选择为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜。根据太阳能电池背膜的用途不同，可选择不同厚度、不同颜色的基材。

本发明的水性氟乳液中含有氟树脂和丙烯酸类树脂，其中，氟树脂可以是偏氟乙烯均聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物，还可以是三氟氯乙烯-乙烯酯共聚物。优选为偏氟乙烯均聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物，三氟氯乙烯-乙烯酯共聚物。最佳选为偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、三氟氯乙烯-乙烯酯共聚物。

本发明的水性氟乳液中的丙烯酸类树脂具有高耐候性，可以是丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸丙酯共聚物等，优选丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物，更优选丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物和丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物。具有可反应官能团的丙烯酸类树脂与固化剂反应形成高交联度的分子链，提高了与PET基材的附着性能；同时与氟树脂分子链形成分子链水平的混合，丙烯酸类树脂分子链受到氟树脂分子链的保护，从而提高涂层整体的耐候性能。