[发明专利]一种太阳能电池背板用环保型氟涂料

说明书

本发明公开了一种太阳能电池背板用环保型氟涂料，所述氟涂料包含水性功能化的偏氟乙烯乳液，所述水性功能化的偏氟乙烯乳液由偏氟乙烯单体、含氟丙烯酸单体与乙烯基单体共聚而成的树脂乳化得到。本发明提供的氟涂料与PET的粘结力优良，不必使用底漆，制备工艺简单，解决了氟涂料的耐候性与粘结性不能兼顾的问题。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池涂料，具体涉及一种太阳能电池背板用环保型氟涂料。

背景技术

太阳能电池已被广泛使用，由于太阳能电池的晶体硅片易被水汽、氧气腐蚀，需要用太阳能电池背板对其加以保护。采用环保涂料涂布的太阳能电池背板因环保优势成为近年来研究的重点。

现有商业化的水性PVDF、FEVE、含氟丙烯酸涂料，可用在建筑内外墙涂料钢结构装饰与防腐涂装中，因与基材的粘结力低，只能作为面漆使用。由于上述涂料形成的涂层的硬度低、耐丁酮擦拭差、与背板用基材PET的附着力较差，不能应用在太阳能电池背板中。

近几年虽有环保型氟(PVDF)涂料应用在背板中的相关专利，但都存在一定的局限性。中国专利CN104335361A《用于光伏组件的环保型背板及其制备方法》，以及中国专利CN103703571 A《用于太阳能电池的环保型背板及其制备方法》均采用非功能化的偏氟乙烯作为耐候树脂层，但需要加热至200℃熔融成膜，该温度对于背板用基材PET来说，不仅软化变形严重，耐候树脂层薄厚不均，而且PET在高温下会伴随热氧降解导致性能下降；虽然中国专利CN104335361中应用高温热熔是在PET的加工阶段，对PET的性能影响较小，但仅适用于有PET生产线的厂家，应用的局限性大。中国专利CN103059664A《一种单组份水性氟涂料和太阳能电池背膜》为水性含氟树脂与水性丙烯酸树脂的混合物，其中水性含氟树脂为含氟烯烃即偏氟乙烯或偏氟乙烯与六氟丙烯单体或其它含氟单体的共聚物，与PET无粘结力，且该树脂不含与固化剂反应的-OH，与丙烯酸树脂之间仅有分子间作用力，因此该涂料会在含氟树脂富集的区域出现粘结力差的问题。

现有关于功能化的偏氟乙烯的美国专利US5229461A，以及现有的文献《偏氟乙烯丙烯酸酯类乳液共聚的研究》中，偏氟乙烯单体的含量占50％以上，起粘结作用的共聚单体含量较少，需要与其它的粘结树脂共混使用或用于对粘结力要求较低的环境；该配比下的偏氟乙烯共聚物与PET的粘结力低，不能满足背板的使用要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于太阳能电池背板的环保型氟涂料，该氟涂料与背板所用基材的粘结力优良，不必使用底漆，制备工艺简单，解决了氟涂料的耐候性与粘结性不能兼顾的问题。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种太阳能电池背板用环保型氟涂料，所述氟涂料包含水性功能化的偏氟乙烯乳液，所述水性功能化的偏氟乙烯乳液由偏氟乙烯单体、含氟丙烯酸单体与乙烯基单体共聚而成的树脂乳化得到。

上述氟涂料，所述偏氟乙烯单体的含量占树脂总质量的10％～40％，所述树脂的含氟量15％-25％，所述树脂的羟值为25mgKOH/g-35mgKOH/g，所述树脂的酸值为8mgKOH/g-12mgKOH/g，所述水性功能化的偏氟乙烯乳液的固含量45～50％。

上述氟涂料，所述含氟丙烯酸单体为(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸全氟烷基乙基酯和(甲基)丙烯酸六氟丁酯中的一种或几种，优选(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸六氟异丙酯。

上述氟涂料，所述乙烯基单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯和辛酸乙烯酯中的一种或几种。