CN109468004A - 一种太阳能电池板用石墨烯导电涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池板用石墨烯导电涂料及其制备方法，所述涂料主要由羟基丙烯酸树脂、氨基树脂、第一石墨烯、第二石墨烯、改性纳米锌线、防腐剂、交联剂、固化剂、溶剂组成。本发明通过优化涂料的组方和比例，从而实现了涂料的导电、防腐蚀性能，采用喷涂或刷涂的方式在处理好的太阳能电池板表面制备导电涂层，不仅具有电阻率低且导电性能稳定，耐腐蚀性强，同时涂层致密，柔韧性好，附着力强。

Description

一种太阳能电池板用石墨烯导电涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及导电涂料技术领域，具体涉及一种太阳能电池板用石墨烯导电涂料及其制备方法。
背景技术
导电涂料是伴随现代科学技术而迅速发展起来的一种特种功能涂料，导电涂料通过喷涂、刷涂方法和涂布工艺涂于非导电基底材料，使之具有传导电流和排除积累静电荷功能，涂料形成的涂层电导率一般大于10S/m。而太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，而太阳能电池板在使用过程中会在其表面涂覆上一层涂料，对太阳能电池板起到保护作用，但是目前使用的涂料会影响到太阳板电池板的导电性能，影响太阳能电池板静电屏蔽性能，同时涂料附着力不足且防腐性能差。
在中国专利CN104163928A中，公布了一种导电导热石墨烯浆料以及涂料；本发明包括导电导热石墨烯浆料（由少层石墨烯3~20wt%、基础溶剂0~80wt%和基础树脂0~80wt%组成）0.1~90wt%、填料0~60wt%、分散剂0~10wt%、树脂10~60wt%、固化剂10~60wt%、溶剂30~70wt%。该涂料以无机导电填料作为导电填料，为了达到其导电标准，这些涂料需要添加大量的无机导电填料，而无机填料与树脂的相容性变差，进而使得漆膜的力学性能下降。
而在中国专利CN103205174A中，公布了一种电磁屏蔽型导电涂料，其所含成分重量百分比（%）为：含镁粉末8-48%、树脂5-30%、偶联剂0.1-1%、增塑剂0.2-2%、增稠剂0.3-5%、表面活性剂0.1-1%，其余为溶剂，各成分重量之和为100%。该涂料采用金属粉末作为导电填料，具有优异的导电性，但成本也相对较高，且耐腐蚀性不好，并且金属污染严重。
基于此，有必要提出一种具有良好的防腐性、力学性能和导电性性能的涂料，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
鉴于上述对现有技术的分析，本发明提供一种太阳能电池板用石墨烯导电涂料及其制备方法，该涂料具有电阻率低且导电性能稳定，耐腐蚀性强，同时涂层致密，柔韧性好，附着力强，且制备方法简单，可适于大规模生产和应用。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种太阳能电池板用石墨烯导电涂料，以重量份数计，所述涂料由以下组分组成：
羟基丙烯酸树脂 22-42份；
氨基树脂 14-23份；
第一石墨烯 13-26份；
第二石墨烯 3-10份；
改性纳米锌线 2-8份；
防腐剂 1.3-6.5份；
交联剂 0.3-2.2份
固化剂 0.5-3.8份；
有机溶剂 28-44份；
所述第一石墨烯为片状石墨烯粉，且第一石墨烯的粒径为1-10μm；
所述第二石墨烯为球状或类球状石墨烯粉，且第二石墨烯的粒径为0.1-0.5μm；
所述改性纳米锌线由以下方法制备而得：将锌盐、引发剂、金属盐溶于丙二醇中，预热，再升温至一定温度恒温反应，得到纳米银线，滴加硅烷偶联剂，继续反应，超声、离心、洗涤，得到改性纳米锌线；
所述金属盐为氯化钠、溴化钠、硫化钠、氯化钾、氯化铁、氯化铜、柠檬酸钠和氯化铵中的至少一种。
进一步地，以重量份数计，所述涂料由以下组分组成：
羟基丙烯酸树脂 32份；
氨基树脂 19份；
第一石墨烯 20份；
第二石墨烯 7.5份；
改性纳米锌线 5份；
防腐剂 3.8份；
交联剂 1.3份
固化剂 1.6份；
有机溶剂 36份。
进一步地，所述羟基丙烯酸树脂选自4365A或2060A。
进一步地，所述第一石墨烯为单层石墨烯与多层石墨烯按质量比例5:1混合。
进一步地，所述银盐、引发剂、金属盐、丙二醇、硅烷偶联剂的质量比为1：（1.2-1.6）：（1.3×10-3-1.9×10-3）：（100-200）：（0.2-4）。
进一步地，所述的锌盐为硝酸锌、高氯酸锌或氟化锌；所述的引发剂为过硫酸铵或过流酸钾。
进一步地，所述防腐剂重量比为1:（2-6）的三聚磷酸镁和聚合磷铁粉的混合物；所述交联剂为氮丙啶类交联剂。
进一步地，所述固化剂为改性酚醛胺；所述有机溶剂为质量比为1:（0.5-4）的正丁醇和丙酮的混合物。
进一步地，本发明还提供了上述太阳能电池板用石墨烯导电涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数称取氨基树脂和羟基丙烯酸树脂，并放入反应釜内，启动搅拌器，转速调至250rpm，升温至85℃，搅拌10min后，边搅拌边加入交联剂，3-4h后停止加热，得到产物A；
（2）将有机溶剂加热至65℃，将第二石墨烯分散于有机溶剂，然后再加第一石墨烯在搅拌的条件下分多次加入，继续搅拌后研磨，得到产物B；
（3）向步骤（1）中获得的产物B中加入产物A中，并于400-500rpm条件下搅拌混合5-10min后，加入改性纳米锌线，继续搅拌40-60min，然后再加入防腐剂、固化剂，继续搅拌10min，得到太阳能电池板用石墨烯导电涂料。
进一步地，步骤（2）中研磨的转速控制在500-600rpm，研磨时间为20-30min。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：
本发明以羟基丙烯酸树脂和氨基树脂为基料，在交联剂作用下二者之间进行交联反应可以形成三维网状结构，并将具有导电性能的第一石墨烯、第二石墨烯填充于三维网状结构中，这样三维网状结构类似于导电涂料的“囊壁”，而第一石墨烯、第二石墨烯就相当于导电涂料的“囊芯”，通过“囊壁”将“囊芯”束缚在一起，从而保证了第一石墨烯与第二石墨烯之间配合的紧密性，进而保证了涂料导电性能稳定性，而三维网状结构则保证了涂料的稳定性，同时，也保证了涂层的弹性、耐候性等性能；
本发明通过第一石墨烯与第二石墨烯相互配合，通过两种不同粒径的石墨烯进行搭配，起到架桥作用，并且球状或类球状的第二石墨烯可填充于片状的第一石墨烯，从而可实现涂料较好的导电性能。
本发明添加的改性纳米锌线可赋予涂层优异的导电性能，通过改性纳米锌线可使其在涂料具有较好的分散性，并且改性纳米锌线附着于三维网状结构上，实现了“囊芯”中的第一石墨烯和第二石墨烯与“囊壁”导通，构成连续的导电网络，从而进一步提高涂料的导电性能。
本发明添加的防腐剂提高涂层的耐腐蚀性能，并且防腐剂中的聚合磷铁粉具有导电性能。
综上，本发明通过优化涂料的组方和比例，从而实现了涂料的导电、防腐蚀性能，采用喷涂或刷涂的方式在处理好的太阳能电池板表面制备导电涂层，不仅具有电阻率低且导电性能稳定，耐腐蚀性强，同时涂层致密，柔韧性好，附着力强。
具体实施方式
以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
本实施例的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，以重量份数计，所述涂料由以下组分组成：
羟基丙烯酸树脂 32份；
氨基树脂 18份；
第一石墨烯 20份；
第二石墨烯 6.5份；
改性纳米锌线 6份；
防腐剂 3.8份；
交联剂 1.3份
固化剂 1.8份；
有机溶剂 34份。
所述第一石墨烯为片状石墨烯粉，且第一石墨烯的粒径为1-10μm；
所述第二石墨烯为球状或类球状石墨烯粉，且第二石墨烯的粒径为0.1-0.5μm；
所述改性纳米锌线由以下方法制备而得：将锌盐、引发剂、金属盐溶于丙二醇中，预热，再升温至一定温度恒温反应，得到纳米银线，滴加硅烷偶联剂，继续反应，超声、离心、洗涤，得到改性纳米锌线；
所述金属盐为氯化钠、溴化钠、硫化钠、氯化钾、氯化铁、氯化铜、柠檬酸钠和氯化铵中的至少一种。
其中，所述羟基丙烯酸树脂选自4365A或2060A。
其中，所述第一石墨烯为单层石墨烯与多层石墨烯按质量比例5:1混合。
其中，所述银盐、引发剂、金属盐、丙二醇、硅烷偶联剂的质量比为1：1.2：1.3×10-3：100：0.2。
其中，所述的锌盐为硝酸锌、高氯酸锌或氟化锌；所述的引发剂为过硫酸铵或过流酸钾。
其中，所述防腐剂重量比为1:2的三聚磷酸镁和聚合磷铁粉的混合物；所述交联剂为氮丙啶类交联剂。
其中，所述固化剂为改性酚醛胺；所述有机溶剂为质量比为1:0.5的正丁醇和丙酮的混合物。
其中，本发明还提供了上述太阳能电池板用石墨烯导电涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数称取氨基树脂和羟基丙烯酸树脂，并放入反应釜内，启动搅拌器，转速调至250rpm，升温至85℃，搅拌10min后，边搅拌边加入交联剂，3.2h后停止加热，得到产物A；
（2）将有机溶剂加热至65℃，将第二石墨烯分散于有机溶剂，然后再加第一石墨烯在搅拌的条件下分多次加入，继续搅拌后研磨，得到产物B；
（3）向步骤（1）中获得的产物B中加入产物A，并于400rpm条件下搅拌混合5min后，再加入改性纳米锌线，继续搅拌40min，然后加入防腐剂、固化剂，继续搅拌10min，得到太阳能电池板用石墨烯导电涂料。
其中，步骤（2）中研磨的转速控制在500rpm，研磨时间为20min。
实施例2
本实施例的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，以重量份数计，所述涂料由以下组分组成：
羟基丙烯酸树脂 32份；
氨基树脂 18份；
第一石墨烯 20份；
第二石墨烯 6.5份；
改性纳米锌线 6份；
防腐剂 3.8份；
交联剂 1.3份
固化剂 1.8份；
有机溶剂 34份。
所述第一石墨烯为片状石墨烯粉，且第一石墨烯的粒径为1-10μm；
所述第二石墨烯为球状或类球状石墨烯粉，且第二石墨烯的粒径为0.1-0.5μm；
所述改性纳米锌线由以下方法制备而得：将锌盐、引发剂、金属盐溶于丙二醇中，预热，再升温至一定温度恒温反应，得到纳米银线，滴加硅烷偶联剂，继续反应，超声、离心、洗涤，得到改性纳米锌线；
所述金属盐为氯化钠、溴化钠、硫化钠、氯化钾、氯化铁、氯化铜、柠檬酸钠和氯化铵中的至少一种。
其中，所述羟基丙烯酸树脂选自4365A或2060A。
其中，所述第一石墨烯为单层石墨烯与多层石墨烯按质量比例5:1混合。
其中，所述银盐、引发剂、金属盐、丙二醇、硅烷偶联剂的质量比为1：1.4：1.6×10-3：150：2。
其中，所述的锌盐为硝酸锌、高氯酸锌或氟化锌；所述的引发剂为过硫酸铵或过流酸钾。
其中，所述防腐剂重量比为1:6的三聚磷酸镁和聚合磷铁粉的混合物；所述交联剂为氮丙啶类交联剂。
其中，所述固化剂为改性酚醛胺；所述有机溶剂为质量比为1:1:4的正丁醇和丙酮的混合物。
其中，本发明还提供了上述太阳能电池板用石墨烯导电涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数称取氨基树脂和羟基丙烯酸树脂，并放入反应釜内，启动搅拌器，转速调至250rpm，升温至85℃，搅拌10min后，边搅拌边加入交联剂，3.8h后停止加热，得到产物A；
（2）将有机溶剂加热至65℃，将第二石墨烯分散于有机溶剂，然后再加第一石墨烯在搅拌的条件下分多次加入，继续搅拌后研磨，得到产物B；
（3）向步骤（1）中获得的产物B中加入产物A，并于500rpm条件下搅拌混合10min，再加入改性纳米锌线，继续搅拌60min，然后加入防腐剂、固化剂，继续搅拌10min，得到太阳能电池板用石墨烯导电涂料。
其中，步骤（2）中研磨的转速控制在600rpm，研磨时间为30min。
实施例3
本实施例的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，以重量份数计，所述涂料由以下组分组成：
羟基丙烯酸树脂 32份；
氨基树脂 18份；
第一石墨烯 20份；
第二石墨烯 6.5份；
改性纳米锌线 6份；
防腐剂 3.8份；
交联剂 1.3份
固化剂 1.8份；
有机溶剂 34份。
所述第一石墨烯为片状石墨烯粉，且第一石墨烯的粒径为1-10μm；
所述第二石墨烯为球状或类球状石墨烯粉，且第二石墨烯的粒径为0.1-0.5μm；
所述改性纳米锌线由以下方法制备而得：将锌盐、引发剂、金属盐溶于丙二醇中，预热，再升温至一定温度恒温反应，得到纳米银线，滴加硅烷偶联剂，继续反应，超声、离心、洗涤，得到改性纳米锌线；
所述金属盐为氯化钠、溴化钠、硫化钠、氯化钾、氯化铁、氯化铜、柠檬酸钠和氯化铵中的至少一种。
其中，所述羟基丙烯酸树脂选自4365A或2060A。
其中，所述第一石墨烯为单层石墨烯与多层石墨烯按质量比例5:1混合。
其中，所述银盐、引发剂、金属盐、丙二醇、硅烷偶联剂的质量比为1：1.5：1.7×10-3：130：3。
其中，所述的锌盐为硝酸锌、高氯酸锌或氟化锌；所述的引发剂为过硫酸铵或过流酸钾。
其中，所述防腐剂重量比为1:4的三聚磷酸镁和聚合磷铁粉的混合物；所述交联剂为氮丙啶类交联剂。
其中，所述固化剂为改性酚醛胺；所述有机溶剂为质量比为1:0.9的正丁醇和丙酮的混合物。
其中，本发明还提供了上述太阳能电池板用石墨烯导电涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数称取氨基树脂和羟基丙烯酸树脂，并放入反应釜内，启动搅拌器，转速调至250rpm，升温至85℃，搅拌10min后，边搅拌边加入交联剂，3.5h后停止加热，得到产物A；
（2）将有机溶剂加热至65℃，将第二石墨烯分散于有机溶剂，然后再加第一石墨烯在搅拌的条件下分多次加入，继续搅拌后研磨，得到产物B；
（3）向步骤（1）中获得的产物B中加入产物A，并于450rpm条件下搅拌混合7.5min，再加入改性纳米锌线，继续搅拌50min，然后加入防腐剂、固化剂，继续搅拌10min，得到太阳能电池板用石墨烯导电涂料。
其中，步骤（2）中研磨的转速控制在550rpm，研磨时间为25min。
实施例4
本实施例的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，以重量份数计，所述涂料由以下组分组成：
羟基丙烯酸树脂 32份；
氨基树脂 18份；
第一石墨烯 20份；
第二石墨烯 6.5份；
改性纳米锌线 6份；
防腐剂 3.8份；
交联剂 1.3份
固化剂 1.8份；
有机溶剂 34份。
所述第一石墨烯为片状石墨烯粉，且第一石墨烯的粒径为1-10μm；
所述第二石墨烯为球状或类球状石墨烯粉，且第二石墨烯的粒径为0.1-0.5μm；
所述改性纳米锌线由以下方法制备而得：将锌盐、引发剂、金属盐溶于丙二醇中，预热，再升温至一定温度恒温反应，得到纳米银线，滴加硅烷偶联剂，继续反应，超声、离心、洗涤，得到改性纳米锌线；
所述金属盐为氯化钠、溴化钠、硫化钠、氯化钾、氯化铁、氯化铜、柠檬酸钠和氯化铵中的至少一种。
其中，所述羟基丙烯酸树脂选自4365A或2060A。
其中，所述第一石墨烯为单层石墨烯与多层石墨烯按质量比例5:1混合。
其中，所述银盐、引发剂、金属盐、丙二醇、硅烷偶联剂的质量比为1：1.4：1.6×10-3：150：2。
其中，所述的锌盐为硝酸锌、高氯酸锌或氟化锌；所述的引发剂为过硫酸铵或过流酸钾。
其中，所述防腐剂重量比为1:3的三聚磷酸镁和聚合磷铁粉的混合物；所述交联剂为氮丙啶类交联剂。
其中，所述固化剂为改性酚醛胺；所述有机溶剂为质量比为1:0.7的正丁醇和丙酮的混合物。
其中，本发明还提供了上述太阳能电池板用石墨烯导电涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数称取氨基树脂和羟基丙烯酸树脂，并放入反应釜内，启动搅拌器，转速调至250rpm，升温至85℃，搅拌10min后，边搅拌边加入交联剂，3.2h后停止加热，得到产物A；
（2）将有机溶剂加热至65℃，将第二石墨烯分散于有机溶剂，然后再加第一石墨烯在搅拌的条件下分多次加入，继续搅拌后研磨，得到产物B；
（3）向步骤（1）中获得的产物B中加入产物A，并于420rpm条件下搅拌混合6min，再加入改性纳米锌线，继续搅拌45min，然后加入防腐剂、固化剂，继续搅拌10min，得到太阳能电池板用石墨烯导电涂料。
其中，步骤（2）中研磨的转速控制在530rpm，研磨时间为23min。
实施例5
本实施例的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，以重量份数计，所述涂料由以下组分组成：
羟基丙烯酸树脂 32份；
氨基树脂 18份；
第一石墨烯 20份；
第二石墨烯 6.5份；
改性纳米锌线 6份；
防腐剂 3.8份；
交联剂 1.3份
固化剂 1.8份；
有机溶剂 34份。
所述第一石墨烯为片状石墨烯粉，且第一石墨烯的粒径为1-10μm；
所述第二石墨烯为球状或类球状石墨烯粉，且第二石墨烯的粒径为0.1-0.5μm；
所述改性纳米锌线由以下方法制备而得：将锌盐、引发剂、金属盐溶于丙二醇中，预热，再升温至一定温度恒温反应，得到纳米银线，滴加硅烷偶联剂，继续反应，超声、离心、洗涤，得到改性纳米锌线；
所述金属盐为氯化钠、溴化钠、硫化钠、氯化钾、氯化铁、氯化铜、柠檬酸钠和氯化铵中的至少一种。
其中，所述羟基丙烯酸树脂选自4365A或2060A。
其中，所述第一石墨烯为单层石墨烯与多层石墨烯按质量比例5:1混合。
其中，所述银盐、引发剂、金属盐、丙二醇、硅烷偶联剂的质量比为1：1.5：1.4×10-3：120：1。
其中，所述的锌盐为硝酸锌、高氯酸锌或氟化锌；所述的引发剂为过硫酸铵或过流酸钾。
其中，所述防腐剂重量比为1:5的三聚磷酸镁和聚合磷铁粉的混合物；所述交联剂为氮丙啶类交联剂。
其中，所述固化剂为改性酚醛胺；所述有机溶剂为质量比为1:1.2的正丁醇和丙酮的混合物。
其中，本发明还提供了上述太阳能电池板用石墨烯导电涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数称取氨基树脂和羟基丙烯酸树脂，并放入反应釜内，启动搅拌器，转速调至250rpm，升温至85℃，搅拌10min后，边搅拌边加入交联剂，3.8h后停止加热，得到产物A；
（2）将有机溶剂加热至65℃，将第二石墨烯分散于有机溶剂，然后再加第一石墨烯在搅拌的条件下分多次加入，继续搅拌后研磨，得到产物B；
（3）向步骤（1）中获得的产物B中加入产物A，并于480rpm条件下搅拌混合9min，再加入改性纳米锌线，继续搅拌55min，然后加入防腐剂、固化剂，继续搅拌10min，得到太阳能电池板用石墨烯导电涂料。
其中，步骤（2）中研磨的转速控制在580rpm，研磨时间为28min。
对比例1
参照专利CN104163928A制备得到的导电防腐涂料。
对比例2
参照专利CN103205174A实施例1制备得到的导电防腐涂料。
对比例3
除将羟基丙烯酸树脂换成丙烯酸树脂外，其他组合、组分含量及制备步骤同实施例3一致。
对比例4
除将第一石墨烯去掉外，其他组合、组分含量及制备步骤同实施例3一致。
对比例5
除将第二石墨烯去掉外，其他组合、组分含量及制备步骤同实施例3一致。
试验例1
试验方法
（1）耐盐水性试验
导电防腐涂料的耐盐水性根据GB1763-79测定。具体而言如下进行：
在尺寸为150mm×70mm×1.6mm(厚)的经喷砂处理钢板(以下也称“试验板”。)上， 以使干燥膜厚达到约250μm的条件分别喷涂涂装实施例1-5以及对比例1-5所得到的导电防腐涂料，将得到的带涂膜试验板通过在23℃、50％RH的气氛下进行7天干燥，制作带防腐蚀涂膜试验板。使用该带防腐蚀涂膜试验板，根据以下的基准对在40℃的3％盐水中浸渍90天后的防腐蚀涂膜的外观进行目视评价。
评价标准：
○：膨胀、破裂、锈、脱落、色调均无变化。
△：发现膨胀、破裂、锈、脱落、色调的任一项有若干缺陷(变化)。
×：明确发现膨胀、破裂、锈、脱落、色调的任一项有变化。
(2)电防腐蚀性试验
将与耐盐水性试验相同制作而得的带防腐蚀涂膜试验板与锌阳极连接,以使电流 密度为5mA/m2以下，根据以下的基准对在40℃的3％盐水中浸渍90天后的防腐蚀涂膜的外观进行目视评价。
评价标准：
○：膨胀、破裂、锈、脱落、色调均无变化。
△：发现膨胀、破裂、锈、脱落、色调的任一项有若干缺陷(变化)。
×：明确发现膨胀、破裂、锈、脱落、色调的任一项有变化。
(3)盐水喷雾试验
根据GB/T 2423.17，对与耐盐水性试验相同制作而得的带防腐蚀涂膜试验板在 35℃的条件下连续喷雾90天盐水浓度5％的溶液后，根据以下的基准对防腐蚀涂膜的外观进行目视评价。
评价标准：
○：膨胀、破裂、锈、脱落、色调均无变化。
△：发现膨胀、破裂、锈、脱落、色调的任一项有若干缺陷(变化)。
×：明确发现膨胀、破裂、锈、脱落、色调的任一项有变化。
(4)附着性试验
附着力试验根据GB1720-79实施。具体而言如下进行。
以使干燥膜厚达到约160μm的条件在所述试验板上分别喷涂涂装下述实施例以及比较例所得到的组合物，以此制作带涂膜试验板。使得到的带涂膜试验板在23℃、50％RH的气氛下干燥1天，在得到的带干燥涂膜试验板上，以使干燥膜厚达到约160μm的方式喷涂涂装与形成该涂膜的组合物相同的组合物，通过在23℃、50％RH的气氛下干燥7天得到膜厚320μm的带防腐蚀涂膜试验板。
在得到的带防腐蚀涂膜试验板的防腐蚀涂膜的一面上划出X字状的切痕2。此时，将该切痕2的两个切痕的四个端部结成的四角形内的面积设为划出切痕的面积3。
之后，在X字状切痕上粘贴玻璃纸粘胶带，通过将胶带的一端以相对于防腐蚀涂膜面接近90°的角度剥离来评价防腐蚀涂膜间的剥离状況(剥离率)。通过目视估算剥离胶带后的相对于划出切痕的面积3的从试验板剥离的防腐蚀涂膜的比例来进行评价。
评价标准：
○：完全没有发现剥离。
△：剥离了整体的1～15％以下。
×：剥离了超过整体的15％的部分。
按照本发明实施例1-5以对比例1-5制备的导电涂料进行耐盐水性、电防腐蚀性、盐水喷雾、附着力等进行试验，具体结果见表1：
表1 性能检测结果
样品 耐盐水性 电防腐蚀性 盐水喷雾试验 附着力试验
本发明实施例1 ○ ○ ○ ○
本发明实施例2 ○ ○ ○ ○
本发明实施例3 ○ ○ ○ ○
本发明实施例4 ○ ○ ○ ○
本发明实施例5 ○ ○ ○ ○
对比例1 △ △ △ △
对比例2 × × × ×
对比例3 △ △ △ △
对比例4 ○ ○ ○ ○
对比例5 ○ ○ ○ ○
从上表可以看出，本发明的太阳能电池板用石墨烯导电涂料的耐盐水性、电防腐蚀性、盐水喷雾、附着力等都优于现有技术，并且将羟基丙烯酸树脂换成丙烯酸树脂会影响本发明导电涂料的耐盐水性、电防腐蚀性、盐水喷雾、附着力等性能。
实验例2
采用喷涂或刷涂的方式将本实施例1的涂料喷涂或刷涂到经过喷砂处理的碳钢零部件表面，常温固化24h后，获得200μm厚的导电防腐涂层。按照《HG-59-78 体积电阻率》对实施例1-5及对比例1-5所制得的导电防腐涂料的体积电阻率进行测试，具体结果见表2：
表2 性能检测结果
样品 体积电阻率（Ω.cm）
本发明实施例1 93
本发明实施例2 103
本发明实施例3 96
本发明实施例4 98
本发明实施例5 94
对比例1 160
对比例2 155
对比例3 115
对比例4 134
对比例5 126
从上表可以看出，本发明的导电防腐涂料的导电性能优于现有技术，并由对比例3-5可知，将羟基丙烯酸树脂换成丙烯酸树脂、省去第一石墨烯或第二石墨烯都会降低本发明的导电涂料的导电性能。
综上可知，本发明通过优化涂料的组方和比例，从而实现了涂料的导电、防腐蚀性能，采用喷涂或刷涂的方式在处理好的太阳能电池板表面制备导电涂层，不仅具有电阻率低且导电性能稳定，耐腐蚀性强，同时涂层致密，柔韧性好，附着力强。
上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池板用石墨烯导电涂料，其特征在于，以重量份数计，所述涂料由以下组分组成：
羟基丙烯酸树脂 22-42份；
氨基树脂 14-23份；
第一石墨烯 13-26份；
第二石墨烯 3-10份；
改性纳米锌线 2-8份；
防腐剂 1.3-6.5份；
交联剂 0.3-2.2份
固化剂 0.5-3.8份；
有机溶剂 28-44份；
所述第一石墨烯为片状石墨烯粉，且第一石墨烯的粒径为1-10μm；
所述第二石墨烯为球状或类球状石墨烯粉，且第二石墨烯的粒径为0.1-0.5μm；
所述改性纳米锌线由以下方法制备而得：将锌盐、引发剂、金属盐溶于丙二醇中，预热，再升温至一定温度恒温反应，得到纳米银线，滴加硅烷偶联剂，继续反应，超声、离心、洗涤，得到改性纳米锌线；
所述金属盐为氯化钠、溴化钠、硫化钠、氯化钾、氯化铁、氯化铜、柠檬酸钠和氯化铵中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，其特征在于，以重量份数计，所述涂料由以下组分组成：
羟基丙烯酸树脂 32份；
氨基树脂 19份；
第一石墨烯 20份；
第二石墨烯 7.5份；
改性纳米锌线 5份；
防腐剂 3.8份；
交联剂 1.3份
固化剂 1.6份；
有机溶剂 36份。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，其特征在于，所述羟基丙烯酸树脂选自4365A或2060A。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，其特征在于，所述第一石墨烯为单层石墨烯与多层石墨烯按质量比例5:1混合。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，其特征在于，所述银盐、引发剂、金属盐、丙二醇、硅烷偶联剂的质量比为1：（1.2-1.6）：（1.3×10-3-1.9×10-3）：（100-200）：（0.2-4）。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，其特征在于，所述的锌盐为硝酸锌、高氯酸锌或氟化锌；所述的引发剂为过硫酸铵或过流酸钾。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，其特征在于，所述防腐剂重量比为1:（2-6）的三聚磷酸镁和聚合磷铁粉的混合物；所述交联剂为氮丙啶类交联剂。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池板用石墨烯导电涂料，其特征在于，所述固化剂为改性酚醛胺；所述有机溶剂为质量比为1:（0.5-4）的正丁醇和丙酮的混合物。
9.根据权利要求1-8任一项所述的太阳能电池板用石墨烯导电涂料的制备方法， 其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量份数称取氨基树脂和羟基丙烯酸树脂，并放入反应釜内，启动搅拌器，转速调至250rpm，升温至85℃，搅拌10min后，边搅拌边加入交联剂，3-4h后停止加热，得到产物A；
（2）将有机溶剂加热至65℃，将第二石墨烯分散于有机溶剂，然后再加第一石墨烯在搅拌的条件下分多次加入，继续搅拌后研磨，得到产物B；
（3）向步骤（1）中获得的产物B中加入产物A中，并于400-500rpm条件下搅拌混合5-10min后，加入改性纳米锌线，继续搅拌40-60min，然后再加入防腐剂、固化剂，继续搅拌10min，得到太阳能电池板用石墨烯导电涂料。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池板用石墨烯导电涂料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中研磨的转速控制在500-600rpm，研磨时间为20-30min。
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