[发明专利]一种紫外阻隔涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种紫外阻隔涂料及其制备方法和应用，其制备方法为将碱液和碳酸盐加入水中溶解得混合液，并将锌盐加入水中溶解，滴加混合液和锌盐溶液后，搅拌均匀，静置陈化，清洗沉淀至中性，烘干，煅烧，得纳米氧化锌；将纳米氧化锌加入含羟基和酸性基团的聚合物中，并加入有机溶剂和树脂，研磨得到纳米氧化锌分散液；取纳米氧化锌分散液，加入氟碳树脂、丙烯酸树脂、有机溶剂、固化剂和催化剂配置，即得紫外阻隔涂料。该制备方法的工艺简单，合成过程无气体产生，能安全合成出大量纳米氧化锌，进而制得具有高透光率、高紫外阻隔和耐黄变性的紫外阻隔涂料，且纳米氧化锌在该紫外阻隔涂料固化后的涂层中不易迁移，涂层的耐老化和耐黄变性能稳定。

技术领域

本发明属于紫外阻隔材料技术领域，特别是涉及一种紫外阻隔涂料及其制备方法和应用。

背景技术

近几年来，随着光伏行业的快速发展，双面光伏组件成为当下高效光伏组件封装的主流方式之一。双面光伏组件的正面和背面均能发电，较常规的单面光伏组件，其发电量更多。双面光伏组件背面透光材料的选择主要为玻璃背板和透明背板。传统玻璃背板，如双玻光伏组件，不仅存在工艺难度大、良品率低等工艺问题，还存在重量重、难安装、破损率高等应用方面的问题。欧洲劳动法规要求，单人单次搬重不能超过25kg，然而目前采用双玻封装的大功率光伏组件远远超过25kg的重量。在这样的行业背景下，如果使用透明背板，可以有效地解决双玻光伏组件的上述工艺和应用方面的问题。

尽管各光伏企业已经意识到了透明背板的诸多好处，但市场上一直没有很好的透明背板产品，主要是由于透明背板在技术水平上的限制。透明背板由于材料特性和使用方面的要求，具有超高的透光率，将会导致太阳光中的紫外线可以穿透整个透明背板，对透明背板的内层材料造成破坏。

因此，研发一款既具有高透明性，又具备优良耐候性、耐老化和紫外截止功能的透明背板对于光伏行业具有重要的意义。而常规的紫外吸收剂为有机紫外吸收剂，比如二苯甲酮类、水杨酸酯类、苯并三唑类、三嗪类等，在紫外线的长期照射下容易失效，长期可靠性不佳，容易黄变，进而影响透光率及背板使用寿命，降低发电量，甚至损坏背板。因此，目前人们倾向于添加无机紫外吸收剂，如申请号CN201810766248.7提供了一种耐候性透明涂料及其应用，该涂料通过添加无机填料(如纳米氧化锌)能改善其耐候性，但该无机填料为无机材料，而涂料的主要成分为有机材料，且该无机填料基本不会参与至涂料的固化交联网络中，因此，在后续的使用过程中，固化后的涂层中的无机填料容易与涂层发生相分离，而相分离后的无机填料容易迁移至涂层表面，影响光伏背板的耐老化和耐黄变性能，并影响其透光率，导致光伏背板长期户外使用的可靠性和稳定性差。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种紫外阻隔涂料的制备方法，该制备方法的工艺简单，能安全合成出大量纳米氧化锌，进而能制得具有高透光率、高紫外阻隔性能、耐黄变的紫外阻隔涂料，且纳米氧化锌在该紫外阻隔涂料固化后的涂层中不易迁移，进而涂层的耐老化和耐黄变性能稳定。

本发明的目的之二在于克服现有技术的不足，提供一种具有高透光率、高紫外阻隔性能和耐黄变的紫外阻隔涂料，且该紫外阻隔涂料固化后的涂层的性能稳定，能适用于制备光伏背板。

本发明的目的之三在于克服现有技术的不足，提供一种紫外阻隔涂料的应用方法，以制得涂覆型的光伏背板，提高光伏背板的透光率、耐老化和耐黄变性能，且光伏背板与封装胶膜的粘接性能好，能进一步提升光伏组件长期户外使用的可靠性和稳定性。

基于此，本发明公开了一种紫外阻隔涂料的制备方法，包含如下步骤：

步骤一，将定量的碱液和碳酸盐加入水中溶解得到混合液，并将锌盐加入水中溶解，然后滴加混合液和锌盐溶液，再搅拌均匀，静置陈化，以析出沉淀，清洗沉淀至中性，烘干，煅烧，得到纳米氧化锌；

步骤二，将所述纳米氧化锌加入含有羟基和酸性基团的聚合物中，并加入有机溶剂和树脂，研磨均匀，得到纳米氧化锌分散液；