[发明专利]一种光伏组件背板用高耐候氟碳树脂及涂料

说明书

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种光伏组件背板用高耐候氟碳树脂，该方法以双环戊二烯、全氟十醇、对苯二甲酸等作为原料，经氧化、取代、缩聚反应制备一种光伏组件背板用高耐候氟碳树脂。本发明提供了一种光伏组件背板用高耐候氟碳树脂，首先，氟碳树脂结构中侧基含有大量的C‑F结构，迁移至涂层表面，形成屏蔽效应，可保证氟碳树脂的耐候性、抗污性、耐磨性；第二，氟碳树脂结构中存在的大量聚酯结构可提高材料的韧性及附着力，改善其厚涂后由于刚性过大而存在易开裂的问题。

技术领域

本发明属于新型高分子材料领域，具体涉及一种光伏组件背板用高耐候氟碳树脂。

背景技术

光伏电池组件是由各种半导体元件系统组装而成，普遍采用玻璃、电池硅片、EVA、背板材料热压而成，因而必须加以保护以减少环境作用如湿气、氧气和紫外线带来的影响和破坏。因此，具有优良的电气绝缘性、层间粘结强度、耐侯性、抗紫外性和阻湿性能的背板在光伏电池组件中发挥着重要的保护作用。

目前背板的生产存在２种主要生产方式一种是在PET两侧贴附氟聚合物薄膜而形成这种生产方式明显地改善了组件的使用寿命；第二种是将氟碳涂料涂覆在PET上生产背板，实现对光伏组件的保护作用。

双面涂层类型的太阳能背板FPC（氟碳涂料A（空气面涂层）/PET/氟碳涂料B）以其优异的性价比在市场具有重要的地位，然而由于涂层的一些固有特性，相对于KPC背板（PVDF膜/PET/氟碳涂料B）来说，在某些指标上存在着一定的劣势，如：耐候性不佳，一方面由于氟碳树脂由于分子链中含有大量C-F，导致分子链刚性过大，在厚涂过程中会发生开裂导致耐候性不如20μm PVDF膜制备的KPC背板，另一方面，氟碳树脂的耐候性在长期使用过程中仍有进一步提升的需求，此情况大大限制了涂层背板的使用推广。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中太阳能背板FPC空气面氟碳涂料的耐候性不佳的问题，提供了一种光伏组件背板用高耐候氟碳树脂，采用双环戊二烯、全氟十醇、对苯二甲酸等作为原料，经氧化、取代、缩聚反应制备一种光伏组件背板用高耐候氟碳树脂，该新型氟碳树脂有效解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种光伏组件背板用高耐候氟碳树脂，其结构式如下所示：

；

其中，n=30-48。

一种光伏组件背板用高耐候氟碳树脂的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：

（1）将双环戊二烯、十六烷基三甲基高锰酸铵溶于二氯甲烷A中，20-25℃下搅拌3-4h，反应结束后，撤去加热，减压蒸馏浓缩，浓缩液在60℃真空干燥4h，得到中间产物I；

所述双环戊二烯、十六烷基三甲基高锰酸铵、二氯甲烷A的用量比为：1mol：0.004mol：200mL；

（2）将全氟十醇、三氟甲烷磺酸酐、吡啶溶于二氯甲烷B中，室温下搅拌6-10h，反应结束后，减压蒸馏浓缩得产物A；将产物A、硫代乙酸钾、溶于N,N-二甲基甲酰胺中，室温下搅拌6-10h，反应结束后，减压蒸馏浓缩得产物B；将产物B、甲醇钠溶于甲醇中，加热回流4-8h，反应结束后，减压蒸馏浓缩，在80℃真空干燥2h，得到中间产物II；

所述全氟十醇、三氟甲烷磺酸酐、吡啶、二氯甲烷B的用量比为：1mol：1-1.2mol：1-1.2mol：300mL；

所述产物A、硫代乙酸钾、N,N-二甲基甲酰胺的用量比为：1mol：1-1.2mol：300mL；

所述产物B、甲醇钠、甲醇的用量比为：1mol：1mol：500mL；

（3）将中间产物I、中间产物II、光引发剂溶于二氯甲烷C中，搅拌均匀，置于UV等下照射5-30min，反应结束后，减压蒸馏浓缩，浓缩液在80℃真空干燥4h，得到中间产物III；

所述中间产物I、中间产物II、二氯甲烷的用量比为：1mol：1-1.2mol：400mL；