CN113547818B - 一种透明前板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种透明前板及其制备方法。本发明的透明前板，包括从上至下依次设置的耐磨层、基材层、粘结层和透明层，所述基材层为含氟材料层。本发明透明前板的制备方法，成型方便，价格低廉，制得的透明前板含氟透明，质量轻便，硬度好，耐风沙抗UV，抗冲击性能优异。

Description

一种透明前板及其制备方法
技术领域
本发明属于前板技术领域，涉及一种透明前板及其制备方法。
背景技术
目前光伏组件，不管是单玻还是双玻，前板材料用的以玻璃居多。玻璃密度大，质量重，搬运困难。且抗冲击性能不好，即使是钢化玻璃，也有破碎的风险。
市场上对质量轻便，高抗冲机的透明高分子前板有强烈需求。
传统的透明前板或者背板的生产工艺为涂布复合工艺，各层材料各自成膜后，在主基材上涂布胶水，与透明氟材料进行复合，接着进行胶水熟化，最终形成透明前板或者背板材料。但是，这种成型方式比较复杂，耗时较长，成本较高；且有些材料耐溶剂性不好，导致有些胶水不能用，甚至于为了配合使用胶水，选择其他的透明层。
CN106653903B公开了一种高阻水共挤氟膜及其在太阳能电池背板中的应用，它包括依次层叠设置的PVDF层、粘结层和阻水层，阻水层选自环烯烃类聚合物、聚丙烯、乙烯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯中的一种或者几种组成的混合物，粘结层的材质为改性PVDF树脂，或者乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物，或者为改性PVDF树脂与环烯烃类聚合物和/或PVDF树脂组成的混合物，或者乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物与环稀烃类聚合物和/或PVDF树脂组成的混合物。该发明通过将其设置成包括依次层叠设置的PVDF层、粘结层和阻水层，这样能确保其疏水性，保证太阳能背板和太阳能电池免受水汽的侵蚀，从而确保其发电效率和使用寿命。但是，该高阻水共挤氟膜的表面抗刮花性能差，户外使用时，经过风吹日晒，表面易刮花，从而影响透光率，导致功率下降。
CN108682707B公开了一种用于双面发电的太阳能光伏电池组件透明背板，该透明背板从上到下依次由耐候层、第一粘接层、基体层、第二粘接层、高透阻隔层组成；耐候层为透明耐候性PET薄膜；第一粘接层和第二粘接层为聚氨酯、丙烯酸酯或环氧树脂体系中的一种；基体层为透明耐候PMMA薄膜；高透阻隔层为环状聚烯烃COC薄膜。该发明用三种透明薄膜组合成新型的耐候背板，具有高透光性能，适应双面光伏发电组件的需求。但是，该透明背板由涂布复合加工而成，加工工艺繁琐，成本较高。
因此，很有必要提供一种既含氟又透明且加工工艺简单的高抗冲透明前板。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种透明前板及其制备方法，制得的透明前板含氟透明，质量轻便，硬度好，耐风沙抗UV，抗冲击性能优异。
本发明的目的之一在于提供一种透明前板，为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的透明前板，包括从上至下依次设置的耐磨层、基材层、粘结层和透明层，所述基材层为含氟材料层。
本发明的透明前板，采用多层结构高分子材料代替单层玻璃，制备的透明前板既含氟又透明，质量轻便，硬度好，耐风沙抗UV，抗冲击性能优异。
其中，含氟材料的基材层靠近空气侧设置，透明层靠近EVA侧设置。
其中，按重量份计，所述基材层包含如下组分：
含氟材料的重量份为64.5-94.6份，例如为64.5份、65份、66份、67份、68份、69份、70份、71份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78份、79份、80份、81份、82份、83份、84份、85份、86份、87份、88份、89份、90份、91份、92份、93份、94份、94.5份、94.6份等。
PMMA的重量份为0-30份，例如为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等。其中，PMMA的用量还与粘结层中粘结材料的选择有关，粘结材料选用PMMA时，基材层的PMMA的用量可相对减少。
UV吸收剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
UV光转换助剂的重量份为0-1.5份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份或1.5份等。
抗氧剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
光稳定剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
耐水解助剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
优选地，所述UV吸收剂为光屏蔽剂类光稳定剂、淬灭剂类光稳定剂、自由基捕获剂类光稳定剂和氢过氧化物分解剂类光稳定剂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂和金属钝化剂类抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述光稳定剂为苯酮类紫外光吸收剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、水杨酸酯类紫外光吸收剂、取代丙烯腈类紫外光吸收剂和三嗪类紫外光吸收剂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述耐水解助剂为环氧聚合物、聚碳化二亚胺、碳化二亚胺、双(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、二环己基碳二亚胺和二异丙基碳二亚胺中的任意一种或至少两种的混合物。
所述含氟材料为乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、偏氟乙烯(PVDF)、氟乙烯(PVF)、聚四氟乙烯(PTFE)和乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述基材层的厚度为0.01-3mm，例如为0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.5mm、2mm、2.5mm、3mm等。
按重量份计，所述耐磨层包含如下组分：
溶胶的重量份为20-33份，例如为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份等。
多官能团丙烯酸单体的重量份为0-40份，例如为5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份或40份等。
多官能团丙烯酸预聚物的重量份为0-40份，例如为5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份或40份等。
填料的重量份为2-5份，例如为2份、3份、4份或5份等。
引发剂的重量份为1-5份，例如为1份、2份、3份、4份或5份等。
有机溶剂的重量份为30-40份，例如为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份或40份等。
助剂的重量份为1-3份，例如为1份、1.5份、2份、2.5份或3份等。
优选地，所述溶胶为二氧化钛溶胶、氧化锌溶胶、二氧化硅溶胶中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述多官能团丙烯酸单体为季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述多官能团丙烯酸预聚物为丙烯酸酯、聚氨酯改性丙烯酸酯、聚酯改性丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸酯、环氧改性丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述填料为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝、气相二氧化硅、透明玻璃粉中的任意一种或者两种的混合物。
优选地，所述引发剂为184、TPO、1173中的任意一种或者两种的混合物。
优选地，所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、环己酮、异甲基丁酮、甲苯、二甲苯、乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚乙酸酯中的任意一种或者两种的混合物。
优选地，所述助剂为光稳定剂、紫外吸收剂、流平剂、消泡剂、分散剂、防沉剂中的任意一种或者两种的混合物。
优选地，所述耐磨层的厚度为3-10μm，例如为3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等。
其中，按重量份计，所述粘结层包含如下组分：
粘结材料的重量份为96-99.6份，例如为96份、97份、98份、99份、99.1份、99.2份、99.3份、99.4份、99.5份或99.6份等。
UV吸收剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
抗氧剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
光稳定剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
耐水解助剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
优选地，所述UV吸收剂为光屏蔽剂类光稳定剂、淬灭剂类光稳定剂、自由基捕获剂类光稳定剂和氢过氧化物分解剂类光稳定剂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂和金属钝化剂类抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述光稳定剂为苯酮类紫外光吸收剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、水杨酸酯类紫外光吸收剂、取代丙烯腈类紫外光吸收剂和三嗪类紫外光吸收剂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述耐水解助剂为环氧聚合物、聚碳化二亚胺、碳化二亚胺、双(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、二环己基碳二亚胺和二异丙基碳二亚胺中的任意一种或至少两种的混合物。
所述粘结材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMMA)、乙基甲基丙烯酸酯共聚物(EMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体(POE-g-GMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯(PE-g-GMA)、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)和马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)中的任意一种或至少两种的混合物，优选为聚甲基丙烯酸甲酯。
优选地，所述粘结层的厚度为0.05-0.5mm，例如为0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm等。
其中，按重量份计，所述透明层包含如下组分：
透明材料的重量份为96-99.6份，例如为96份、97份、98份、99份、99.1份、99.2份、99.3份、99.4份、99.5份或99.6份等。
UV吸收剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
抗氧剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
光稳定剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
耐水解助剂的重量份为0.1-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
优选地，所述UV吸收剂为光屏蔽剂类光稳定剂、淬灭剂类光稳定剂、自由基捕获剂类光稳定剂和氢过氧化物分解剂类光稳定剂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂和金属钝化剂类抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述光稳定剂为苯酮类紫外光吸收剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、水杨酸酯类紫外光吸收剂、取代丙烯腈类紫外光吸收剂和三嗪类紫外光吸收剂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述耐水解助剂为环氧聚合物、聚碳化二亚胺、碳化二亚胺、双(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、二环己基碳二亚胺和二异丙基碳二亚胺中的任意一种或至少两种的混合物。
所述透明材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、环状聚烯烃(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述透明层的厚度为0.1-4mm，例如为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm等。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的透明前板的制备方法，
所述制备方法包括如下步骤：经基材层、粘结层、透明层三层共挤后，在所述基材层的表面涂布耐磨层；或经粘结层、透明层两层共挤后，在粘结层的表面依次涂布基材层及耐磨层，得到所述透明前板。
本发明利用共挤成型工艺，提供一种新型透明背板，成型方便，价格低廉。
所述三层共挤和涂布的具体工艺为：将基材层、粘结层、透明层各自按配方配料后，加入三个挤出机，挤出机塑化后经同一模头定型成具有三层结构的共挤材料，将共挤材料送入涂布机，在基材层的表面进行耐磨层涂布；
优选地，所述两层共挤和涂布的具体工艺为：将粘结层、透明层各自按配方配料后，加入两个挤出机，挤出机塑化后经同一模头定型成具有两层结构的共挤材料，将共挤材料送入涂布机，在粘结层的表面依次进行基材层及耐磨层涂布。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明制得的透明前板含氟透明，质量轻便，硬度好，耐风沙抗UV，抗冲击性能优异。具体的，380-1100nm的透光率为90.18-90.99％，空气侧表面铅笔硬度为3H-8H，UV300kwh后△YI为1.08-1.7，落球冲击性能好，采用1040g的钢球，样品破坏时的落球高度为2.3m，单位平米质量为0.58-0.63Kg/m2。
本发明透明前板的制备方法，成型方便，价格低廉，可代替传统的厚重玻璃材料。
附图说明
图1为本发明的透明前板的结构示意图；
附图标记如下：
1-耐磨层；2-基材层；3-粘结层；4-透明层。
具体实施方式
下面结合附图1，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
如图1所示，本发明的透明前板，包括从上至下依次设置的耐磨层1、基材层2、粘结层3和透明层4，所述基材层为含氟材料层。
实施例1
本实施例的透明前板，包括从上至下依次设置的耐磨层、基材层、粘结层和透明层，厚度分别为0.005mm、0.05mm、0.05mm、0.5mm。
其中，按重量份计，耐磨层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000091
Figure BDA0003189610020000101
其中，溶胶为二氧化钛溶胶，多官能团丙烯酸单体为季戊四醇三丙烯酸酯，多官能团丙烯酸预聚物为丙烯酸酯，填料为纳米二氧化钛，引发剂为184，有机溶剂为乙酸乙酯，助剂为2份光稳定剂770、1份紫外光吸收剂UV-531。
其中，按重量份计，基材层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000102
其中，含氟材料为PVDF，UV吸收剂为1164，抗氧剂为1010，光稳定剂为770，耐水解助剂为碳化二胺。
按重量份计，粘结层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000103
Figure BDA0003189610020000111
其中，粘结材料为PMMA，UV吸收剂为紫外线吸收剂UV-P，抗氧剂为1010，光稳定剂为770；
耐水解助剂为碳化二胺。
按重量份计，透明层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000112
透明材料为PC，UV吸收剂为紫外线吸收剂UV-P，抗氧剂为1010，光稳定剂为770，耐水解助剂为碳化二胺。
本实施例的透明前板的制备方法为，将基材层、粘结层、透明层各自按配方配料后，加入三个挤出机，挤出机塑化后经同一模头定型成具有三层结构的共挤材料，随后共挤材料进入涂布机，在基材层表面进行耐磨层涂布，得到透明前板。
实施例2
本实施例的透明前板，包括从上至下依次设置的耐磨层、基材层、粘结层和透明层，厚度分别为0.01mm、0.05mm、0.05mm、0.5mm。
其中，按重量份计，耐磨层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000113
Figure BDA0003189610020000121
其中，溶胶为氧化锌溶胶，多官能团丙烯酸单体为季戊四醇四丙烯酸酯，多官能团丙烯酸预聚物为聚氨酯改性丙烯酸酯，填料为纳米二氧化钛，引发剂为TPO，有机溶剂为乙酸丁酯，助剂为2份光稳定剂770、1份紫外光吸收剂UV-531。
其中，按重量份计，基材层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000122
其中，含氟材料为PVDF，UV吸收剂为531，抗氧剂为1076，光稳定剂为770，耐水解助剂为碳化二胺。
按重量份计，粘结层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000123
其中，粘结材料为PMMA，UV吸收剂为1164，抗氧剂为1010，光稳定剂为770；耐水解助剂为碳化二胺。
按重量份计，透明层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000131
透明材料为PC，UV吸收剂为UV-P，抗氧剂为1010，光稳定剂为770，耐水解助剂为碳化二胺。
本实施例的透明前板的制备方法为，将基材层、粘结层、透明层各自按配方配料后，加入三个挤出机，挤出机塑化后经同一模头定型程具有三层结构的共挤材料，随后共挤材料进入涂布机，在基材层表面进行耐磨层图涂布，得到透明前板。
实施例3
本实施例的透明前板，包括从上至下依次设置的基材层、粘结层和透明层，厚度分别为0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.4mm。
其中，按重量份计，耐磨层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000132
Figure BDA0003189610020000141
其中，溶胶为氧化锌溶胶，多官能团丙烯酸单体为季戊四醇四丙烯酸酯，多官能团丙烯酸预聚物为聚氨酯改性丙烯酸酯，填料为纳米二氧化钛，引发剂为TPO，有机溶剂为乙酸丁酯，助剂为2份光稳定剂770、1份紫外光吸收剂UV-531。
其中，按重量份计，基材层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000142
其中，含氟材料为PVDF，UV吸收剂为1164，抗氧剂为BHT，光稳定剂为770，耐水解助剂为碳化二胺。
按重量份计，粘结层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000143
其中，粘结材料为PMMA，UV吸收剂为UV-P，抗氧剂为0.1份1010和0.1份168，光稳定剂为2020；耐水解助剂为聚碳化二胺。
按重量份计，透明层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000144
Figure BDA0003189610020000151
透明材料为PMMA，UV吸收剂为UV-P，抗氧剂为0.1份1010和0.1份168，光稳定剂为2020，耐水解助剂为聚碳化二胺。
本实施例的透明前板的制备方法为将基材层、粘结层、透明层各自按配方配料后，加入是三个挤出机，挤出机塑化后经同一模头定型程具有三层结构的共挤材料，随后共挤材料进入涂布机，在基材层表面进行耐磨层涂布，得到透明前板。
实施例4
本实施例的透明前板，包括从上至下依次设置的基材层、粘结层和透明层，厚度分别为0.01mm、0.01mm、0.05mm、0.5mm。
其中，按重量份计，耐磨层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000152
其中，溶胶为二氧化钛溶胶，多官能团丙烯酸单体为季戊四醇三丙烯酸酯，多官能团丙烯酸预聚物为丙烯酸酯，填料为纳米二氧化钛，引发剂为184，有机溶剂为乙酸乙酯，助剂为2份光稳定剂770、1份紫外光吸收剂UV-531。
其中，按重量份计，基材层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000161
其中，含氟材料为PVDF，UV吸收剂为1164，抗氧剂为1010，光稳定剂为770，耐水解助剂为碳化二胺。
按重量份计，粘结层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000162
其中，粘结材料为PMMA，UV吸收剂为UV-P，抗氧剂为1010，光稳定剂为2020，耐水解助剂为碳化二胺。
按重量份计，透明层包含如下组分：
Figure BDA0003189610020000163
Figure BDA0003189610020000171
透明材料为PC，UV吸收剂为UV-P，抗氧剂为1010，光稳定剂为2020，耐水解助剂为碳化二胺。
本实施例的透明前板的制备方法为，将粘结层、透明层各自按配方配料后，加入两个挤出机，挤出机塑化后经同一模头定型程具有两层结构的共挤材料，随后共挤材料进入涂布机，在粘结层表面依次涂布基材层和耐磨层，得到透明前板。
实施例5
本实施例的透明前板，与实施例1的区别之处在于，基材层中的PVDF，替换为PVF，具体组成为：
Figure BDA0003189610020000172
其中，UV吸收剂为1164、抗氧剂为1010，光稳定剂为770，耐水解助剂为碳化二胺。
实施例6
本实施例的透明前板，与实施例1的区别之处在于，耐磨层中的二氧化钛溶胶及填料纳米二氧化钛替换为氧化锌溶胶及纳米氧化锌，具体组成为：
Figure BDA0003189610020000173
Figure BDA0003189610020000181
其中，多官能团丙烯酸单体为季戊四醇三丙烯酸酯，多官能团丙烯酸预聚物为丙烯酸酯，引发剂为184，有机溶剂为乙酸乙酯，助剂为2份光稳定剂770、1份紫外光吸收剂UV-531。
实施例7
本实施例的透明前板，与实施例1的区别之处在于，透明层中的PC替换为COC，具体组成为：
Figure BDA0003189610020000182
其中，UV吸收剂为紫外线吸收剂UV-P，抗氧剂为1010，光稳定剂为770，耐水解助剂为碳化二胺。
对比例1
本对比例的透明前板为纯的PC材料制成的0.5mm单层结构。
对比例2
本对比例的透明前板为纯的PMMA材料制成的0.5mm单层结构。
对比例3
本对比例的透明前板为0.5mm厚度的钢化玻璃板。
对比例4
本对比例的透明前板，与实施例1的区别之处在于，不含耐磨层，其他层与实施例1均相同。
对比例5
本对比例的透明前板，与实施例1的区别之处在于，基材层不包括含氟材料，减少的含氟材料替换为不含氟材料，含氟材料全部替换成PMMA，其他层与实施例1均相同。
将实施例1-7与对比例1-5制得的透明前板进行性能测试，实验结果如表1所示。
其中，透光率的测试标准参照GB/T 2410-2008进行，铅笔硬度的测试参照ASTMD3363进行，耐UV性能的测试标准参照IEC61215进行，落球冲击性能的测试标准参照GB/T30984.1-2015进行(采用1040g的钢球，样品破坏时的落球高度)。
表1
Figure BDA0003189610020000191
/>
Figure BDA0003189610020000201
由表1可以看出，本发明的实施例1-4的光学透过率与玻璃相当，质量远小于同等厚度的钢化玻璃，起到了质轻的功效。表面硬度及耐UV黄变性能虽然比玻璃较差，但是能够满足本行业的基本要求，落球冲击性能远比玻璃优异。
实施例5基材层的PVDF替换为PVF，会使光学性能及耐UV性能略微下降。
实施例6耐磨层的二氧化钛溶胶及纳米二氧化钛填料替换为氧化锌溶胶及纳米氧化锌，会使表面铅笔硬度下降。
实施例7透明层的PC替换为COC，会改善材料的水透性能变差，水透小于0.4g/m2*24h。
对比例1透明前板为纯的PC材料会使表面硬度低不耐刮花，不耐黄变。
对比例2透明前板为纯的PMMA材料会使表面硬度中等，不耐黄变，落球冲击性能变差。
对比例3透明前板为0.5mm厚度的钢化玻璃板，虽然铅笔硬度高，但是其质量重，不耐黄变，落球冲击性能差。
对比例4不含耐磨层，会使表面铅笔硬度下降，不耐刮花。
对比例5基材层不包括含氟材料，减少的含氟材料替换为不含氟材料，会使耐UV性能变差，落球冲击性能变差。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (17)

1.一种透明前板，其特征在于，包括从上至下依次设置的耐磨层、基材层、粘结层和透明层，所述基材层为含氟材料层，按重量份计，所述基材层包含如下组分：
含氟材料 64.5-94.6份
PMMA 0-30份
UV吸收剂 0.1-1份
UV光转换助剂 0-1.5份
抗氧剂 0.1-1份
光稳定剂 0.1-1份
耐水解助剂 0.1-1份；
按重量份计，所述透明层包含如下组分：
透明材料 96-99.6份
UV吸收剂 0.1-1份
抗氧剂 0.1-1份
光稳定剂 0.1-1份
耐水解助剂 0.1-1份；
按重量份计，所述耐磨层包含如下组分：
二氧化钛溶胶 20-33份
多官能团丙烯酸单体 0-40份
多官能团丙烯酸预聚物 0-40份
二氧化钛填料 2-5份
引发剂 1-5份
有机溶剂 30-40份
助剂 1-3份；
按重量份计，所述粘结层包含如下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯 96-99.6份
UV吸收剂 0.1-1份
抗氧剂 0.1-1份
光稳定剂 0.1-1份
耐水解助剂 0.1-1份；
所述含氟材料为乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯、氟乙烯、聚四氟乙烯或乙烯-三氟氯乙烯共聚物中的任意一种或至少两种的混合物；
所述透明材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、环状聚烯烃、环烯烃聚合物、聚丙烯和聚乙烯中的任意一种或至少两种的混合物。
2.根据权利要求1所述的透明前板，其特征在于，所述UV吸收剂为光屏蔽剂类光稳定剂、淬灭剂类光稳定剂、自由基捕获剂类光稳定剂和氢过氧化物分解剂类光稳定剂中的任意一种或至少两种的混合物。
3.根据权利要求1所述的透明前板，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂和金属钝化剂类抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的透明前板，其特征在于，所述光稳定剂为苯酮类紫外光吸收剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、水杨酸酯类紫外光吸收剂、取代丙烯腈类紫外光吸收剂和三嗪类紫外光吸收剂中的任意一种或至少两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的透明前板，其特征在于，所述耐水解助剂为环氧聚合物、聚碳化二亚胺、碳化二亚胺、双(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、二环己基碳二亚胺和二异丙基碳二亚胺中的任意一种或至少两种的混合物。
6.根据权利要求1所述的透明前板，其特征在于，所述基材层的厚度为0.01-3mm。
7.根据权利要求1所述的透明前板，其特征在于，所述多官能团丙烯酸单体为季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
8.根据权利要求1所述的透明前板，其特征在于，所述多官能团丙烯酸预聚物为丙烯酸酯、聚氨酯改性丙烯酸酯、聚酯改性丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸酯、环氧改性丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
9.根据权利要求1所述的透明前板，其特征在于，所述引发剂为184、TPO、1173中的任意一种或者两种的混合物。
10.根据权利要求1所述的透明前板，其特征在于，所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、环己酮、异甲基丁酮、甲苯、二甲苯、乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚乙酸酯中的任意一种或者两种的混合物。
11.根据权利要求1所述的透明前板，其特征在于，所述助剂为光稳定剂、紫外吸收剂、流平剂、消泡剂、分散剂、防沉剂中的任意一种或者两种的混合物。
12.根据权利要求1所述的透明前板，其特征在于，所述耐磨层的厚度为3-10μm。
13.根据权利要1所述的透明前板，其特征在于，所述粘结层的厚度为0.05-0.5mm。
14.根据权利要1所述的透明前板，其特征在于，所述透明层的厚度为0.1-4mm。
15.一种如权利要求1-14之一所述的透明前板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：经基材层、粘结层、透明层三层共挤后，在所述基材层的表面涂布耐磨层；或经粘结层、透明层两层共挤后，在粘结层的表面依次涂布基材层及耐磨层，得到所述透明前板。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述三层共挤和涂布的具体工艺为：将基材层、粘结层、透明层各自按配方配料后，加入三个挤出机，挤出机塑化后经同一模头定型成具有三层结构的共挤材料，将共挤材料送入涂布机，在基材层的表面进行耐磨层涂布。
17.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述两层共挤和涂布的具体工艺为：将粘结层、透明层各自按配方配料后，加入两个挤出机，挤出机塑化后经同一模头定型成具有两层结构的共挤材料，将共挤材料送入涂布机，在粘结层的表面依次进行基材层及耐磨层涂布。
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