CN109786493A - 一种高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料,包括基料和水性调墨油;所述基料的组成为纳米改性金红石50~60wt%、无铅玻璃熔剂30~40wt%、纳米沉淀硫酸钡8~15wt%、纳米氧化锆0~5wt%;所述水性调墨油的用量为基料的25~35wt%。此外,还公开了上述高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料的制备方法和应用。本发明反射涂层浆料与陶瓷或玻璃结合牢固,附着性能好、不易刮擦,所形成的高附着力反射涂层能够对可见光、太阳红外线、紫外线进行高反射,且耐化学腐蚀,热稳定性好;本发明制备方法工艺简单、生产高效、成本低,能够很好地满足企业的实际生产和应用需求,有利于促进反射涂层产业的技术进步和应用发展。

Description

一种高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及涂层材料技术领域,尤其涉及一种用于陶瓷及玻璃表面的反射涂层浆料及其制备方法和应用。
背景技术
反射涂层是指可令被涂物在太阳光照射下产生温度调节效果的涂层,包括太阳能反射涂层、节能保温涂层、红外伪装降温涂层等。反射涂层能对400~2500nm范围的可见光、太阳红外线、紫外线进行高反射,阻止太阳的热量在物体表面进行累积升温,同时又能自动进行热量辐射散热降温,从而把物体表面的热量辐射到太空中去,达到降低物体温度的目的,即使在阴天和夜晚,反射涂层也能辐射热量、降低温度;此外,也有在涂料中加入导热系数极低的空心微珠,以隔绝热能的传递,即使在大气温度很高时也能隔住外部热量向物体内部传导。这样,通过反射涂层的上述功效,保证了涂刷涂层的物体降温,确保了物体内部空间能保持持久恒温的状态,这类涂层主要是涂覆在陶瓷或玻璃材料表面。
太阳能电池是一种具有光电转换特性的半导体器件,它直接将太阳辐射能转换成直流电;而太阳能电池组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分,其作用是将太阳能转化为电能、或送往蓄电池中存储起来、或推动负载工作。传统晶体硅太阳能电池组件的背板有一定的透水率,透过背板的水汽会使EVA树脂很快分解析出醋酸,从而导致组件内部发生电化学腐蚀,进而增加了出现PID衰减和蜗牛纹发生的概率。为解决这一问题,近年来研究开发了双玻光伏电池组件,即由两片玻璃(前板玻璃、背板玻璃)和太阳能电池片组成复合层,电池片之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏电池组件,其发展应用迅速,特别适用于气候环境比较苛刻的应用场合,尤其是海边、水边和较高湿度地区的光伏电站。为有效提升组件效率,现有技术除使用白色的封装材料(如EVA和POE)之外,还采取在背板玻璃上涂覆白色高反射涂层的措施,使得透过玻璃的太阳可见光又反射到电池片上。因此,反射涂层的使用性能对于促进双玻光伏电池组件产业的技术进步与发展具有重要作用。
但目前,现有的无论是涂覆在陶瓷还是玻璃表面上的反射涂层,均存在着附着力差、容易脱落、铅笔划痕硬度低(现有技术为5H)等技术缺陷,并且存在着稳定性差的问题,不能很好地满足企业的实际使用需求,也对双玻光伏电池组件产业的技术推广带来了影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种附着力强、耐候性好、铅笔硬度高、稳定性好的高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料,以很好地满足企业的实际生产和应用需求,从而有利于促进反射涂层产业、以及双玻光伏电池组件产业的技术进步和发展。本发明的另一目的在于提供上述高附着力发射涂层浆料的制备方法和应用。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现:
本发明提供的一种高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料,包括基料和水性调墨油;所述基料的组成为纳米改性金红石50~60wt%、无铅玻璃熔剂30~40wt%、纳米沉淀硫酸钡8~15wt%、纳米氧化锆0~5wt%;所述水性调墨油的用量为基料的25~35wt%。
进一步地,本发明所述纳米改性金红石、纳米沉淀硫酸钡、纳米氧化锆的粒度为<0.1μm,所述无铅玻璃熔剂粒度为<4μm。
上述方案中,本发明所述无铅玻璃熔剂的化学组成为Li2O 5~10wt%、Na2O 5~10wt%、K2O 4~8wt%、ZnO 10~15wt%、B2O310~16wt%、SiO240~50wt%、TiO2 2~5wt%、Al2O31~3wt%、BaO 1~5wt%。
本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现:
本发明提供的上述高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料的制备方法,包括以下步骤:
(1)所述无铅玻璃熔剂经熔融后淬冷,烘干后球磨至粒度为<4μm;
(2)按照所述基料组成进行球磨混合、脱水、烘干、打粉而得到混合料;
(3)在所述混合料中加入水性调墨油进行捏练、轧膜,即得到高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料。
进一步地,本发明制备方法所述步骤(1)中无铅玻璃熔剂的熔融温度为1300~1350℃。
本发明提供的上述高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料的应用如下:将所述反射涂层浆料采用丝网印刷的方法涂覆在陶瓷或玻璃表面上,在680~720℃温度下烘烤90~150s,即得到高附着力陶瓷及玻璃反射涂层。
进一步地,本发明应用中所述反射涂层浆料的涂覆厚度为15~25μm。
本发明具有以下有益效果:
(1)本发明高附着力反射涂层浆料,与陶瓷或玻璃结合牢固,附着性能好,不易刮擦,附着力为0级,铅笔硬度达到9H。
(2)本发明形成的高附着力反射涂层,能够对400~2500nm范围的可见光、太阳红外线、紫外线进行高反射,对可见光反射率>82%,且耐化学腐蚀,热稳定性、尺寸稳定性好,尤其能够很好地适用于双玻光伏电池组件中。
(3)本发明制备方法工艺简单、生产成本低,生产高效、能耗低,经济环保,能够很好地满足企业的实际生产和应用需求,有利于促进反射涂层产业的技术进步和应用发展。
下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施方式
本发明实施例高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料,包括基料和水性调墨油;其中,基料的组成为纳米改性金红石50~60wt%、无铅玻璃熔剂30~40wt%、纳米沉淀硫酸钡8~15wt%、纳米氧化锆0~5wt%;水性调墨油的用量为基料的25~35wt%。具体组成如表1所示。
表1本发明实施例高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料的组成
上述纳米改性金红石、纳米沉淀硫酸钡、纳米氧化锆的粒度为<0.1μm,无铅玻璃熔剂粒度为<4μm。
无铅玻璃熔剂的化学组成为Li2O 5~10wt%、Na2O 5~10wt%、K2O 4~8wt%、ZnO10~15wt%、B2O310~16wt%、SiO240~50wt%、TiO22~5wt%、Al2O31~3wt%、BaO 1~5wt%。
本发明实施例高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料的制备方法,其步骤如下:
(1)将无铅玻璃熔剂经1300~1350℃熔融后淬冷(各实施例具体参数见表2),烘干后球磨至粒度为<4μm;
(2)按照表1所示基料组成进行球磨混合、脱水、烘干、打粉而得到混合料;
(3)在上述混合料中加入水性调墨油进行捏练、轧膜,即得到高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料。
本发明实施例高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料的应用如下:将上述反射涂层浆料采用丝网印刷的方法涂覆在陶瓷或玻璃表面上,涂覆厚度为15~25μm,然后在680~720℃温度下烘烤90~150s(各实施例具体参数见表2),即得到高附着力陶瓷及玻璃反射涂层,其性能指标如表3所示。
表2本发明实施例高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料的制备方法及应用参数
表3本发明实施例高附着力陶瓷及玻璃反射涂层的性能指标
注:1)可见光反射率用SMN-R全智能型反射率仪测试;
2)附着力用百格刀测量;
3)铅笔硬度用9H的铅笔刻划。

Claims (7)

1.一种高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料,其特征在于:包括基料和水性调墨油;所述基料的组成为纳米改性金红石50~60wt%、无铅玻璃熔剂30~40wt%、纳米沉淀硫酸钡8~15wt%、纳米氧化锆0~5wt%;所述水性调墨油的用量为基料的25~35wt%。
2.根据权利要求1所述的高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料,其特征在于:所述纳米改性金红石、纳米沉淀硫酸钡、纳米氧化锆的粒度为<0.1μm,所述无铅玻璃熔剂粒度为<4μm。
3.根据权利要求1和2所述的高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料,其特征在于:所述无铅玻璃熔剂的化学组成为Li2O 5~10wt%、Na2O 5~10wt%、K2O 4~8wt%、ZnO 10~15wt%、B2O3 10~16wt%、SiO2 40~50wt%、TiO2 2~5wt%、Al2O3 1~3wt%、BaO 1~5wt%。
4.权利要求1-3之一所述高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)所述无铅玻璃熔剂经熔融后淬冷,烘干后球磨至粒度为<4μm;
(2)按照所述基料组成进行球磨混合、脱水、烘干、打粉而得到混合料;
(3)在所述混合料中加入水性调墨油进行捏练、轧膜,即得到高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料。
5.根据权利要求4所述的高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中无铅玻璃熔剂的熔融温度为1300~1350℃。
6.权利要求1-3之一所述高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料的应用,其特征在于:将所述反射涂层浆料采用丝网印刷的方法涂覆在陶瓷或玻璃表面上,在680~720℃温度下烘烤90~150s,即得到高附着力陶瓷及玻璃反射涂层。
7.根据权利要求6所述高附着力陶瓷及玻璃反射涂层浆料的应用,其特征在于:所述反射涂层浆料的涂覆厚度为15~25μm。
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