CN112680067A - 一种用于光伏板表面自洁的复合涂料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于光伏板表面自洁的复合涂料及制备方法，解决了现有技术中的的光伏板具有清洗成本较高的技术问题。其制备包括下述重量份的原料：纳米二氧化钛1‑3份；复合抗菌剂1‑3份；无机矿物粉2‑10份；环氧树脂20‑40份；双亲性嵌段共聚物1‑10份；消泡剂0.5‑1份；分散剂1‑3份；表面活性剂0.1‑0.5份；溶剂30‑40份。本发明提供的用于光伏板表面自洁的复合涂料，可以应用到光伏板上，可以减少光伏板的清洗次数，降低光伏板清洗的物力成本和人力成本。

Description

一种用于光伏板表面自洁的复合涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合涂料，具体涉及一种用于光伏板表面自洁的复合涂料及制备方法。
背景技术
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由光伏板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。光伏板经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
近年来，光伏电站受到越来越多的关注，装机量逐年增加，但光伏电站受到环境的影响很大，光伏板上的灰尘是影响光伏电站发电量的重要因素之一。光伏板的清洗也就越来越受到重视。包括人工干洗、人工水洗、工程车辆清洗设备和智能组件清扫机器人在内的清洗方式存在成本高等问题，并且清洗次数较多也存在人力成本高和影响光伏板使用寿命的问题。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
现有技术中的光伏板具有清洗成本较高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于光伏板表面自洁的复合涂料及制备方法，以解决现有技术中的光伏板具有清洗成本较高的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种用于光伏板表面自洁的复合涂料，其制备包括下述重量份的原料：纳米二氧化钛1-3份；复合抗菌剂1-3份；无机矿物粉2-10份；环氧树脂20-40份；双亲性嵌段共聚物1-10份；消泡剂0.5-1份；分散剂1-3份；表面活性剂0.1-0.5份；溶剂30-40份。
进一步的，各原料的重量份分别为：纳米二氧化钛1.5-2.5份；复合抗菌剂1.5-2.5份；无机矿物粉4-8份；环氧树脂25-35份；双亲性嵌段共聚物3-7份；消泡剂0.6-0.8份；分散剂1.5-2.5份；表面活性剂0.2-0.4份；溶剂32-38份。
进一步的，各原料的重量份分别为：纳米二氧化钛2份；复合抗菌剂2份；无机矿物粉6份；环氧树脂30份；双亲性嵌段共聚物5份；消泡剂0.7份；分散剂2份；表面活性剂0.3份；溶剂35份。
进一步的，所述纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。
进一步的，所述无机矿物粉为超细灰钙粉、硅藻土粉、滑石粉、云母钛粉、高岭土粉、白云石粉和石英砂粉中的至少一种。
进一步的，所述双亲性嵌段共聚物为由亲水链段和疏水链段形成的双亲性两嵌段或多嵌段共聚物中至少一种。
进一步的，所述溶剂为纯水、乙醇或丙醇。
进一步的，所述复合抗菌剂的制备包括下述重量份的原料：纳米二氧化钛1-4份、甲壳素1-3份；甲壳素衍生物0.2-0.8份；聚乙烯醇10-20份；茶多酚0.5-1.5份；丁香酚0.5-1.5份。
进一步的，所述表面活性剂为改性阳离子氟碳、改性阴离子氟碳、改性非离子氟碳、改性两性离子氟碳、司盘60、司盘65、吐温20或吐温40；所述分散剂为BYK-110或BYK-180；所述消泡剂可为BYK-066N或BYK-052。
本发明提供的用于光伏板表面自洁的复合涂料的制备方法，包括下述步骤：
(1)制备复合抗菌剂；
①按配比准备制备复合抗菌剂的原料；
②将甲壳素和甲壳素衍生物加入到聚乙烯醇中，搅拌并混合均匀，得到混合物A；
③在搅拌的状态下，将茶多酚和丁香酚加入到混合物A中混合均匀，得到混合物B；
④在搅拌的状态下，将纳米二氧化钛加入到混合物B中混合均匀，得到复合抗菌剂成品；
(2)按配比准备用于制备光伏板表面自洁的复合涂料的原料；
(3)将溶剂加入反应釜内；在搅拌的状态下，按配比顺次将环氧树脂和双亲性嵌段共聚物加入反应釜内并搅拌均匀；
(4)在搅拌的状态下，按配比顺次将分散剂、纳米二氧化钛、复合抗菌剂、无机矿物粉加入反应釜内并搅拌均匀；
(5)在搅拌的状态下，按配比顺次将消泡剂和表面活性剂加入反应釜内并搅拌均匀，得到复合涂料成品。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
本发明提供的用于光伏板表面自洁的复合涂料及制备方法，制备出的复合涂料可以应用到光伏板上，可以减少光伏板的清洗次数，降低光伏板清洗的物力成本和人力成本；同时，由于光伏板上涂覆的涂料具有自洁功能，污物不易附着到光伏板上，避免了污物对光伏板寿命的影响，从而提高了光伏板的使用寿命，本发明中的复合涂料还具有优良的耐候性能，从另一方面减少了光伏板的使用成本。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
一、制备实施例：
制备光伏板表面自洁的复合涂料：
实施例1：
1.1原料：
1.1.1复合抗菌剂的制备包括下述重量份的原料：
纳米二氧化钛2.5份、甲壳素2份；甲壳素衍生物0.5份；聚乙烯醇15份；茶多酚1份；丁香酚1份。
1.1.2用于光伏板表面自洁的复合涂料的制备包括下述重量份的原料：
纳米二氧化钛(锐钛型纳米二氧化钛)2份；
复合抗菌剂2份；
无机矿物粉(采用硅藻土粉和滑石粉，硅藻土粉和滑石粉重量比为1:1)6份；
环氧树脂(双酚A型环氧树脂)30份；
双亲性嵌段共聚物(聚氧乙烯-b-聚氧丙烯共聚物，F127，Sigma Aldrich)5份；
消泡剂(BYK-066N)0.7份；
分散剂(BYK-180)2份；
表面活性剂(吐温40)0.3份；
溶剂(乙醇)35份。
1.2制备方法
(1)制备复合抗菌剂；
①按配比准备制备复合抗菌剂的原料；
②将甲壳素和甲壳素衍生物加入到聚乙烯醇中，以300r/min的搅拌速度搅拌25min混合均匀，得到混合物A；
③控制搅拌速度为300r/min，在搅拌的状态下，将茶多酚和丁香酚加入到混合物A中，搅拌20min混合均匀，得到混合物B；
④控制搅拌速度为300r/min，在搅拌的状态下，将纳米二氧化钛加入到混合物B中，搅拌20min混合均匀，得到复合抗菌剂成品；
(2)按配比准备用于制备光伏板表面自洁的复合涂料的原料；
(3)将溶剂加入反应釜内；控制搅拌速度为2000r/min，在搅拌的状态下，按配比顺次将环氧树脂和双亲性嵌段共聚物加入反应釜内，搅拌20min混合均匀；
(4)控制搅拌速度为2000r/min，在搅拌的状态下，按配比顺次将分散剂、纳米二氧化钛、复合抗菌剂、无机矿物粉加入反应釜内，搅拌20min混合均匀；
(5)控制搅拌速度为2000r/min，在搅拌的状态下，按配比顺次将消泡剂和表面活性剂加入反应釜内，搅拌20min混合均匀，得到复合涂料成品。
实施例2：
2.1原料：
2.1.1复合抗菌剂的制备包括下述重量份的原料：
纳米二氧化钛1份、甲壳素3份；甲壳素衍生物0.2份；聚乙烯醇20份；茶多酚1.5份；丁香酚0.5份。
2.1.2用于光伏板表面自洁的复合涂料的制备包括下述重量份的原料：
纳米二氧化钛(锐钛型纳米二氧化钛)2.5份；
复合抗菌剂1.5份；
无机矿物粉(白云石粉)8份；
环氧树脂(双酚A型环氧树脂)25份；
双亲性嵌段共聚物(聚氧乙烯-b-聚氧丙烯共聚物，F127，Sigma Aldrich)3-7份；
消泡剂(BYK-052)0.8份；
分散剂(BYK-180)1.5份；
表面活性剂(改性两性离子氟碳)0.4份；
溶剂(丙醇)32份。
2.2制备方法
(1)制备复合抗菌剂；
①按配比准备制备复合抗菌剂的原料；
②将甲壳素和甲壳素衍生物加入到聚乙烯醇中，以350r/min的搅拌速度搅拌20min混合均匀，得到混合物A；
③控制搅拌速度为350r/min，在搅拌的状态下，将茶多酚和丁香酚加入到混合物A中，搅拌15min混合均匀，得到混合物B；
④控制搅拌速度为350r/min，在搅拌的状态下，将纳米二氧化钛加入到混合物B中，搅拌15min混合均匀，得到复合抗菌剂成品；
(2)按配比准备用于制备光伏板表面自洁的复合涂料的原料；
(3)将溶剂加入反应釜内；控制搅拌速度为2500r/min，在搅拌的状态下，按配比顺次将环氧树脂和双亲性嵌段共聚物加入反应釜内，搅拌15min混合均匀；
(4)控制搅拌速度为2500r/min，在搅拌的状态下，按配比顺次将分散剂、纳米二氧化钛、复合抗菌剂、无机矿物粉加入反应釜内，搅拌15min混合均匀；
(5)控制搅拌速度为2500r/min，在搅拌的状态下，按配比顺次将消泡剂和表面活性剂加入反应釜内，搅拌15min混合均匀，得到复合涂料成品。
实施例3
3.1原料：
3.1.1复合抗菌剂的制备包括下述重量份的原料：
纳米二氧化钛4份、甲壳素1份；甲壳素衍生物0.8份；聚乙烯醇10份；茶多酚0.5份；丁香酚1.5份。
3.1.2用于光伏板表面自洁的复合涂料的制备包括下述重量份的原料：
纳米二氧化钛(锐钛型纳米二氧化钛)1.5份；
复合抗菌剂2.5份；
无机矿物粉(超细灰钙粉)4份；
环氧树脂(双酚F型环氧树脂)35份；
双亲性嵌段共聚物(聚氧乙烯-b-聚氧丙烯共聚物，F127，Sigma Aldrich)3-7份；
消泡剂(BYK-066N)0.6份；
分散剂(BYK-110)2.5份；
表面活性剂(司盘60)0.2份；
溶剂(纯水)38份。
3.2制备方法
(1)制备复合抗菌剂；
①按配比准备制备复合抗菌剂的原料；
②将甲壳素和甲壳素衍生物加入到聚乙烯醇中，以250r/min的搅拌速度搅拌30min混合均匀，得到混合物A；
③控制搅拌速度为250r/min，在搅拌的状态下，将茶多酚和丁香酚加入到混合物A中，搅拌25min混合均匀，得到混合物B；
④控制搅拌速度为250r/min，在搅拌的状态下，将纳米二氧化钛加入到混合物B中，搅拌25min混合均匀，得到复合抗菌剂成品；
(2)按配比准备用于制备光伏板表面自洁的复合涂料的原料；
(3)将溶剂加入反应釜内；控制搅拌速度为1500r/min，在搅拌的状态下，按配比顺次将环氧树脂和双亲性嵌段共聚物加入反应釜内，搅拌25min混合均匀；
(4)控制搅拌速度为1500r/min，在搅拌的状态下，按配比顺次将分散剂、纳米二氧化钛、复合抗菌剂、无机矿物粉加入反应釜内，搅拌25min混合均匀；
(5)控制搅拌速度为1500r/min，在搅拌的状态下，按配比顺次将消泡剂和表面活性剂加入反应釜内，搅拌25min混合均匀，得到复合涂料成品。
二、性能测试：
1、将实施例1-3中制备的用于光伏板表面自洁的复合涂料进行性能测试，测试结果如下表1所示：
表1测试结果
Figure BDA0002869971560000081
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于光伏板表面自洁的复合涂料，其特征在于：其制备包括下述重量份的原料：纳米二氧化钛1-3份；复合抗菌剂1-3份；无机矿物粉2-10份；环氧树脂20-40份；双亲性嵌段共聚物1-10份；消泡剂0.5-1份；分散剂1-3份；表面活性剂0.1-0.5份；溶剂30-40份。
2.根据权利要求1所述的用于光伏板表面自洁的复合涂料，其特征在于：各原料的重量份分别为：纳米二氧化钛1.5-2.5份；复合抗菌剂1.5-2.5份；无机矿物粉4-8份；环氧树脂25-35份；双亲性嵌段共聚物3-7份；消泡剂0.6-0.8份；分散剂1.5-2.5份；表面活性剂0.2-0.4份；溶剂32-38份。
3.根据权利要求1所述的用于光伏板表面自洁的复合涂料，其特征在于：各原料的重量份分别为：纳米二氧化钛2份；复合抗菌剂2份；无机矿物粉6份；环氧树脂30份；双亲性嵌段共聚物5份；消泡剂0.7份；分散剂2份；表面活性剂0.3份；溶剂35份。
4.根据权利要求1所述的用于光伏板表面自洁的复合涂料，其特征在于：所述纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。
5.根据权利要求1所述的用于光伏板表面自洁的复合涂料，其特征在于：所述无机矿物粉为超细灰钙粉、硅藻土粉、滑石粉、云母钛粉、高岭土粉、白云石粉和石英砂粉中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的用于光伏板表面自洁的复合涂料，其特征在于：所述双亲性嵌段共聚物为由亲水链段和疏水链段形成的双亲性两嵌段或多嵌段共聚物中至少一种。
7.根据权利要求1所述的用于光伏板表面自洁的复合涂料，其特征在于：所述溶剂为纯水、乙醇或丙醇。
8.根据权利要求1所述的用于光伏板表面自洁的复合涂料，其特征在于：所述复合抗菌剂的制备包括下述重量份的原料：纳米二氧化钛1-4份、甲壳素1-3份；甲壳素衍生物0.2-0.8份；聚乙烯醇10-20份；茶多酚0.5-1.5份；丁香酚0.5-1.5份。
9.根据权利要求1所述的用于光伏板表面自洁的复合涂料，其特征在于：所述表面活性剂为改性阳离子氟碳、改性阴离子氟碳、改性非离子氟碳、改性两性离子氟碳、司盘60、司盘65、吐温20或吐温40；所述分散剂为BYK-110或BYK-180；所述消泡剂可为BYK-066N或BYK-052。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的用于光伏板表面自洁的复合涂料的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
（1）制备复合抗菌剂；
①按配比准备制备复合抗菌剂的原料；
②将甲壳素和甲壳素衍生物加入到聚乙烯醇中，搅拌并混合均匀，得到混合物A；
③在搅拌的状态下，将茶多酚和丁香酚加入到混合物A中混合均匀，得到混合物B；
④在搅拌的状态下，将纳米二氧化钛加入到混合物B中混合均匀，得到复合抗菌剂成品；
（2）按配比准备用于制备光伏板表面自洁的复合涂料的原料；
（3）将溶剂加入反应釜内；在搅拌的状态下，按配比顺次将环氧树脂和双亲性嵌段共聚物加入反应釜内并搅拌均匀；
（4）在搅拌的状态下，按配比顺次将分散剂、纳米二氧化钛、复合抗菌剂、无机矿物粉加入反应釜内并搅拌均匀；
（5）在搅拌的状态下，按配比顺次将消泡剂和表面活性剂加入反应釜内并搅拌均匀，得到复合涂料成品。
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