CN113636756A - 一种高反射抗pid光伏背板玻璃用水性环保白色釉料及其制备方法 - Google Patents

一种高反射抗pid光伏背板玻璃用水性环保白色釉料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料及其制备方法和应用，由调墨油、分散剂、低熔点玻璃粉、钛白粉、流平剂以及消泡剂组成，其对可见光具有高反射率(≥78％)，且抗PID(potential‑induced degradation)。其中，所述低熔点玻璃粉的软化温度为450‑550℃，全融温度为520‑560℃，使得水性环保白色釉料在600‑720℃钢化温度范围内短时间完全熔融，低熔点玻璃粉的线膨胀系数为80‑85*10‑7/K(30‑300℃)，与基体玻璃的线膨胀系数相近，使得冷却过程中，两者之间的应力相近，保证了釉层的附着力和镀釉玻璃的尺寸稳定性。钛白粉为氯化法制备得到，杂质含量极低，且使用氧化硅和氧化铝进行包膜处理，可堵塞二氧化钛在紫外照射条件下引起的晶格缺陷，遮蔽其表面的光活化点，提高抗PID性能。

Description

一种高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料及其制 备方法
技术领域
本发明涉及光伏组件以及玻璃釉料技术领域，具体涉及高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料和该水性环保白色釉料的制备方法以及该水性环保白色釉料在光伏组件玻璃中的应用。
背景技术
双玻光伏组件由前板玻璃、背板玻璃和太阳能电池片等组成，电池片之间由导线串、并联汇集到引线端形成光伏电池组件，特别适用于相对苛刻的气候环境中，如湿度较高地区的光伏电站。为有效提升双玻组件的效率，除使用EVA 和POE等白色封装材料外，还可将白色釉料通过丝印工艺涂敷光伏背板玻璃上，可将透过电池片间隙的光通过釉层反射至电池片表面被再次利用，进而提升光伏组件的转换效率，其发电效率比普通组件高出约4％左右。
但是，目前国内厂家生产的水性环保白色釉料也存在一些问题，如反射率低(≤78％)；双玻组件抗PID(potential-induced degradation)测试，釉层发生发黄和变黑等变色现象，不适用于光伏背板玻璃中。
发明内容
为克服现有技术方案的缺陷，本发明的目的在于提供一种高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，其对可见光具有高反射率(≥78％)，且抗PID 性能优异。
本发明采用以下的技术方案：
一种高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，按重量份计，所述水性环保白色釉料包括如下原料成分：
Figure BDA0003133604830000011
所述调墨油包含有机硅改性水溶性丙烯酸树脂，所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂通过均相一步法制备得到；所述低熔点玻璃粉为无铅镉低熔点Bi-Zn- B系。
所述调墨油所用的有机硅改性水溶性丙烯酸树脂原料成分中的有机硅单体，对低熔点玻璃粉和氧化硅、氧化铝包膜的钛白粉均具有较好的润湿性，进而增加整个体系的相容度，提升配制白色釉料的分散、研磨效率。
根据本发明的一些优选实施方面，按重量份计，所述调墨油包括如下原料成分：醇醚溶剂60-80份、有机硅改性水溶性丙烯酸树脂20-40份、乙基纤维素 1-5份；所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的原料成分中包含5-10份有机硅单体。
根据根据本发明的一些优选实施方面，所述调墨油中的醇醚溶剂，选自二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和三丙二醇丁醚的一种或多种。
根据本发明的一些优选实施方面，所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的粘度为10000±2000mpa·s(25±1℃)；所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的固含量为50-60％。该粘度范围的有机硅改性水溶性丙烯酸树脂，在保证有效粘合物数量的基础上，配置出粘度适中的水性调墨油，加入定量范围的玻璃粉和钛白粉等功能性填料后，保证体系的整体粘度。
根据本发明的一些优选实施方面，按重量份计，所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂包括如下原料成分：
Figure BDA0003133604830000021
根据本发明的一些优选实施方面，所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂通过如下方法制备得到：
将丙烯酸单体和/或丙烯酸酯单体、苯乙烯、有机硅单体、分子量调节剂及部分引发剂进行混合，混合均匀后滴加至温度为140-150℃的部分醇醚溶剂中，滴加的时间控制在6-8h，且滴加完毕后保温反应1-2h；将剩余引发剂加入体系中，继续反应1-2h；降温至70-80℃，继续加入剩余醇醚溶剂，混合均匀；通过有机胺中和剂调节体系的pH值为8-9，得到所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂。
根据本发明的一些优选实施方面，所述部分醇醚溶剂占所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂原料中醇醚溶剂总质量的40-60％；所述部分引发剂占所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂原料中引发剂总质量的80-95％。将醇醚溶剂分两次加入，其目的在于减少有机硅改性水溶性丙烯酸树脂合成过程的加热时间，同时降低冷却时间以及冷却水使用量，进而降低生产过程的能耗。将引发剂分两次加入，其目的在于二次补加的引发剂在140-150℃引发，将残余单体再次聚合，进而提高有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的转化率。
上述的制备方法具有如下的两个优势：
(1)先将丙烯酸单体和/或丙烯酸酯单体、苯乙烯、有机硅单体、分子量调节剂及部分引发剂等混合均匀，在均相的条件下滴加到反应釜中，其整体过程通过丙烯酸(酯)、苯乙烯、乙烯基等双键的断裂与聚合使得分子链增加，同时通过分子量调节剂(链转移剂)控制聚合分子量，使得均相一步法得到的有机硅改性水溶性丙烯酸树脂粘度相对较低。该方法相对于预先合成硅溶胶或者预先聚合丙烯酸树脂的方式来说，工艺简化，将有机硅单体和其他原料预先混合均匀，再滴加至醇醚溶剂中反应，与丙烯酸单体和/或丙烯酸酯单体、苯乙烯同步进行双键的断裂与聚合，有机硅单体均一度更佳。且有机硅能够降低表面能，对玻璃粉和钛白粉均具有较好的润湿性，进而增加整个体系的相容度，提升了配制白色釉料的分散、研磨效率。
(2)将体系的温度降低至70-80℃，再加入剩余的醇醚溶剂继续搅拌混合均匀。通过这样的方式可以减少有机硅改性水性丙烯酸树脂合成过程的加热时间，同时降低冷却时间及冷却水的使用量，进而降低生产过程的能耗。
在本发明的一些实施例中，有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的聚合制备具体包括如下步骤：
(a)保持反应釜洁净无水，按重量份计，加入20-40份的醇醚溶剂，反应釜中通入氮气并保持，冷凝管中通入冷却水，将醇醚溶剂加热至140-150℃。
(b)另取分散釜，按重量份计，依次加入10-15份叔碳酸缩水甘油酯、5-10 份丙烯酸羟乙酯、1-5份甲基丙烯酸甲酯、3-6份丙烯酸、5-10份甲基丙烯酸异冰片酯、25-35份丙烯酸丁酯、10-20份苯乙烯、5-10份有机硅单体、1-2份分子量调节剂(链转移剂)、2-5份引发剂；搅拌混合均匀，搅拌转速为 200-300r/min，搅拌时间为30-40min；将上述混合溶液(混合单体、分子量调节剂(链转移剂)及引发剂形成的均相体系)滴加到步骤(a)的反应釜中，滴加时间为6-8h，温度控制在140-150℃；滴加完毕后保温反应1-2h，温度控制在140-150℃。
(c)按重量份计，加入0.1-0.3份引发剂到步骤(a)的反应釜中，继续保温1-2h，温度控制在140-150℃。
(d)降温到70-80℃，加入20-40份的醇醚溶剂，搅拌混合均匀，搅拌反应为400-500r/min，搅拌时间为20-30min。
(e)搅拌并滴加10-15％质量浓度的pH调节剂，调整pH值为8.0-9.0，搅拌转速为400-500r/min，搅拌时间为20-30min。
根据本发明的一些优选实施方面，所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂中的醇醚溶剂，选自二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚和三丙二醇丁醚的一种或多种。
根据本发明的一些优选实施方面，所述丙烯酸单体为丙烯酸；所述丙烯酸酯单体为叔碳酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯中的一种或多种。所述有机硅单体为乙烯基三乙氧基硅烷和/或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。将有机硅单体和其他原料预先混合均匀，再滴加至醇醚溶剂中反应，与丙烯酸单体和/或丙烯酸酯单体、苯乙烯同步进行双键的断裂与聚合，有机硅单体均一度更佳。且有机硅能够降低表面能，对玻璃粉和钛白粉均具有较好的润湿性，进而增加整个体系的相容度，提升了配制水性环保白色釉料的分散、研磨效率。
根据本发明的一些优选实施方面，所述分子量调节剂(链转移剂)为2,4- 二苯基-4-甲基-1-戊烯甲基苯乙烯线性二聚体。所述引发剂为二叔丁基过氧化物和/或二特戊基过氧化物。所述pH调节剂为有机胺中和剂，所述有机胺中和剂为二甲基乙醇胺和/或2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
根据本发明的一些优选实施方面，所述分散剂为水性高分子聚合物，如赢创TEGO755W。
所述低熔点玻璃粉的软化温度为450-550℃，全融温度为520-560℃，线膨胀系数为80-85*10-7/K(30-300℃)；所述钛白粉为氯化法工艺制备，且使用氧化硅和氧化铝进行无机包膜处理。
根据本发明的一些优选实施方面，所述低熔点玻璃粉的软化温度为500℃，全融温度为540℃，使得水性环保白色釉料在600-720℃钢化温度范围内短时间完全熔融。平板玻璃的线膨胀系数一般为85*10-7/K(30-300℃)，低熔点玻璃粉的线膨胀系数为80-85*10-7/K(30-300℃)，与基体玻璃的线膨胀系数相近，使得冷却过程中，两者之间的应力相近。上述综合作用下，保证了釉层的附着力和镀釉玻璃的尺寸稳定性。
根据本发明的一些优选实施方面，所述钛白粉为氯化法制备得到，该法制备的钛白粉杂质含量极低，且使用氧化硅和氧化铝进行包膜处理，可堵塞二氧化钛在紫外照射条件下引起的晶格缺陷，遮蔽其表面的光活化点，提高抗PID 性能。上述综合作用下，保证了高反射率和抗PID性能。
根据本发明的一些优选实施方面，所述水性环保白色釉料的原料成分还包括0.5-1.0份的流平剂和0.5-1.0份的消泡剂。在一些实施例中，流平剂为聚醚硅氧烷共聚物；优选地，所述消泡剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体。
本发明还提供了一种如上所述的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料的制备方法，包括如下步骤：
(1)配制调墨油：按重量份将醇醚溶剂、有机硅改性水溶性丙烯酸树脂以及乙基纤维素依次投放于搅拌釜中，搅拌至均匀，搅拌转速为200-300r/min，保持搅拌并升温至80-90℃，待完全溶解后冷却过滤，得到调墨油。
(2)配制水性环保白色釉料：按重量份将调墨油投放于容器中，开启搅拌，转速为400-600r/min；将分散剂投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为20-30 min；调节转速为800-1000r/min，将低熔点玻璃粉和钛白粉依次投放于容器中，搅拌至均匀无结块，搅拌时间为90-120min，调节转速为400-600r/min；将流平剂和消泡剂依次投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为20-30min。再通过三辊机研磨(三辊轧磨)，细度小于10μm，得到水性环保白色釉料.
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下优势：本发明的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，选用低熔点玻璃粉的软化温度为450-550℃，全融温度为520-560℃，使得水性环保白色釉料在 600-720℃钢化温度范围内短时间完全熔融，低熔点玻璃粉的线膨胀系数为 80-85*10-7/K(30-300℃)，与基体玻璃的线膨胀系数相近，使得冷却过程中，两者之间的应力相近，保证了釉层的附着力和镀釉玻璃的尺寸稳定性；钛白粉为氯化法制备得到，该法制备的钛白粉杂质含量极低，且使用氧化硅和氧化铝进行包膜处理，可堵塞二氧化钛在紫外照射条件下引起的晶格缺陷，遮蔽其表面的光活化点，提高抗PID性能；上述综合作用下，保证了高反射率和抗PID 性能。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例中的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料的制备包括如下步骤：
(1)有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的聚合制备：
(a)保持反应釜洁净无水，按重量份计，加入40份的醇醚溶剂，反应釜中通入氮气并保持，冷凝管中通入冷却水，将醇醚溶剂加热至140℃。
(b)另取分散釜，按重量份计，依次加入10份叔碳酸缩水甘油酯、5份丙烯酸羟乙酯、3份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、10份甲基丙烯酸异冰片酯、 25份丙烯酸丁酯、15份苯乙烯、5份有机硅单体、2份分子量调节剂(链转移剂)、3.5份引发剂；搅拌混合均匀，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为40min；将上述混合溶液滴加到步骤(a)的反应釜中，滴加时间为6h，温度控制在140℃；滴加完毕后保温反应2h，温度控制在140℃。
(c)按重量份计，加入0.2份引发剂到步骤(a)的反应釜中，继续反应 2h，温度控制在140℃。
(d)降温到80℃，按重量份计，加入40份的醇醚溶剂，搅拌混合均匀，搅拌转速为400r/min，搅拌时间为30min。
(e)滴加10％质量浓度的pH调节剂，调整pH值为8.0，搅拌转速为 400r/min，搅拌时间为20min，得到有机硅改性水溶性丙烯酸树脂。
(2)水性调墨油制备：
搅拌条件下，按重量份计，将60份的醇醚溶剂、32.5份的有机硅改性水溶性丙烯酸树脂和5份的乙基纤维素依次投放于搅拌釜中，搅拌至均匀，搅拌转速为200r/min，保持搅拌并升温至80℃，待完全溶解后冷却过滤，得到水性调墨油。
(3)水性环保白色釉料的制备
按重量份计，水性环保白色釉料包括如下原料成分：
Figure BDA0003133604830000071
按上述重量份，将调墨油投放于容器中，开启搅拌，转速为400r/min；将分散剂投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为20min；调节转速为800r/min，将低熔点玻璃粉和钛白粉依次投放于容器中，搅拌至均匀无结块，搅拌时间为1 00min；调节转速为400r/min，将流平剂和消泡剂依次投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为20min。再通过三辊轧磨，细度小于10μm，得到水性环保白色釉料。
实施例2
本实施例中的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料的制备包括如下步骤：
(1)有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的聚合制备：
(a)保持反应釜洁净无水，按重量份计，加入40份的醇醚溶剂，反应釜中通入氮气并保持，冷凝管中通入冷却水，将醇醚溶剂加热至150℃。
(b)另取分散釜，按重量份计，依次加入15份叔碳酸缩水甘油酯、5份丙烯酸羟乙酯、5份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、5份甲基丙烯酸异冰片酯、 35份丙烯酸丁酯、15份苯乙烯、5份有机硅单体、1.5份分子量调节剂(链转移剂)、4份引发剂；搅拌混合均匀，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为30min；将上述混合溶液滴加到步骤(a)的反应釜中，滴加时间为6h，温度控制在150℃；滴加完毕后保温反应2h，温度控制在150℃。
(c)按重量份计，加入0.3份引发剂到步骤(a)的反应釜中，继续反应 2h，温度控制在150℃。
(d)降温到70℃，按重量份计，加入40份的醇醚溶剂，搅拌混合均匀，搅拌转速为400r/min，搅拌时间为30min。
(e)滴加15％质量浓度的pH调节剂，调整pH值为9.0，搅拌转速为 400r/min，搅拌时间为30min，得到有机硅改性水溶性丙烯酸树脂。
(2)水性调墨油制备：
搅拌条件下，按重量份计，将70份的醇醚溶剂、25份的有机硅改性水溶性丙烯酸树脂和3份的乙基纤维素依次投放于搅拌釜中，搅拌至均匀，搅拌转速为200r/min，保持搅拌并升温至85℃，待完全溶解后冷却过滤，得到水性调墨油。
(3)水性环保白色釉料的制备
按重量份计，水性环保白色釉料包括如下原料成分：
Figure BDA0003133604830000081
按上述重量份，将调墨油投放于容器中，开启搅拌，转速为400r/min；将分散剂投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为20min；调节转速为1000r/min，将低熔点玻璃粉和钛白粉依次投放于容器中，搅拌至均匀无结块，搅拌时间为9 0min；调节转速为400r/min，按重量份将流平剂和消泡剂依次投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为25min。再通过三辊轧磨，细度小于10μm，得到水性环保白色釉料。
实施例3
本实施例中的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料的制备包括如下步骤：
(1)有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的聚合制备：
(a)保持反应釜洁净无水，按重量份计，加入40份的醇醚溶剂，反应釜中通入氮气并保持，冷凝管中通入冷却水，将醇醚溶剂加热至145℃。
(b)另取分散釜，按重量份计，依次加入12份叔碳酸缩水甘油酯、10份丙烯酸羟乙酯、5份甲基丙烯酸甲酯、3份丙烯酸、10份甲基丙烯酸异冰片酯、 30份丙烯酸丁酯、10份苯乙烯、8份有机硅单体、2份分子量调节剂(链转移剂)、5份引发剂；搅拌混合均匀，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为30min；将上述混合溶液滴加到步骤(a)的反应釜中，滴加时间为8h，温度控制在145℃；滴加完毕后保温反应2h，温度控制在145℃。
(c)按重量份计，加入0.3份引发剂到步骤(a)的反应釜中，继续反应 1h，温度控制在145℃。
(d)降温到75℃，按重量份计，加入30份的醇醚溶剂，搅拌混合均匀，搅拌转速为400r/min，搅拌时间为30min。
(e)滴加滴加15％质量浓度的pH调节剂，调整pH值为8.5，搅拌转速为 400r/min，搅拌时间为30min，得到有机硅改性水溶性丙烯酸树脂。
(2)水性调墨油制备：
搅拌条件下，按重量份计，将65份的醇醚溶剂、25份的有机硅改性水溶性丙烯酸树脂和5份的乙基纤维素依次投放于搅拌釜中，搅拌至均匀，搅拌转速为200r/min，保持搅拌并升温至90℃，待完全溶解后冷却过滤，得到水性调墨油。
(3)水性环保白色釉料的制备
按重量份计，白色釉料包括如下原料成分：
Figure BDA0003133604830000091
按上述重量份，将调墨油投放于容器中，开启搅拌，转速为600r/min；将分散剂投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为20min；调节转速为800r/min，将低熔点玻璃粉和钛白粉依次投放于容器中，搅拌至均匀无结块，搅拌时间为1 20min；调节转速为40r/min，将流平剂和消泡剂依次投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为30min。再通过三辊轧磨，细度小于10μm，得到水性环保白色釉料。
对比例1
本对比例中的白色釉料的制备与实施例中的主要区别在于本对比例中的钛白粉为硫酸法制备，且未经过氧化硅和氧化铝包膜处理。本对比例中的白色釉料制备包括如下步骤：
(1)有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的聚合制备：
(a)保持反应釜洁净无水，按重量份计，加入40份的醇醚溶剂，反应釜中通入氮气并保持，冷凝管中通入冷却水，将醇醚溶剂加热至140℃。
(b)另取分散釜，按重量份计，依次加入10份叔碳酸缩水甘油酯、5份丙烯酸羟乙酯、3份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、10份甲基丙烯酸异冰片酯、 25份丙烯酸丁酯、15份苯乙烯、5份有机硅单体、2份分子量调节剂(链转移剂)、3.5份引发剂；搅拌混合均匀，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为40min；将上述混合溶液滴加到步骤(a)的反应釜中，滴加时间为6h，温度控制在140℃；滴加完毕后保温反应2h，温度控制在140℃。
(c)按重量份计，加入0.2份引发剂到步骤(a)的反应釜中，继续反应 2h，温度控制在140℃。
(d)降温到80℃，按重量份计，加入40份的醇醚溶剂，搅拌混合均匀，搅拌转速为400r/min，搅拌时间为30min。
(e)滴加10％质量浓度的pH调节剂，调整pH值为8.0，搅拌转速为 400r/min，搅拌时间为20min，得到有机硅改性水溶性丙烯酸树脂。
(2)水性调墨油制备：
搅拌条件下，按重量份计，将60份的醇醚溶剂、32.5份的有机硅改性水溶性丙烯酸树脂和5份的乙基纤维素依次投放于搅拌釜中，搅拌至均匀，搅拌转速为200r/min，保持搅拌并升温至80℃，待完全溶解后冷却过滤，得到水性调墨油。
(3)水性环保白色釉料的制备
按重量份计，水性环保白色釉料包括如下原料成分：
Figure BDA0003133604830000101
按上述重量份，将调墨油投放于容器中，开启搅拌，转速为400r/min；将分散剂投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为20min；调节转速为800r/min，将低熔点玻璃粉和钛白粉依次投放于容器中，上述钛白粉为硫酸法制备得到，且未经过氧化硅和氧化铝包膜处理，搅拌至均匀无结块，搅拌时间为100min；调节转速为400r/min，将流平剂和消泡剂依次投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为20min。再通过三辊轧磨，细度小于10μm，得到水性环保白色釉料。
对比例2
本对比例中的白色釉料的制备与实施例中的主要区别在于本对比例中的选用的低熔点玻璃粉的软化温度为480℃，全融温度为550℃，在30-300℃下的线膨胀系数为95-100*10-7/K。本对比例中的白色釉料制备包括如下步骤：
(1)有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的聚合制备：
(a)保持反应釜洁净无水，按重量份计，加入40份的醇醚溶剂，反应釜中通入氮气并保持，冷凝管中通入冷却水，将醇醚溶剂加热至140℃。
(b)另取分散釜，按重量份计，依次加入10份叔碳酸缩水甘油酯、5份丙烯酸羟乙酯、3份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、10份甲基丙烯酸异冰片酯、 25份丙烯酸丁酯、15份苯乙烯、5份有机硅单体、2份分子量调节剂(链转移剂)、3.5份引发剂；搅拌混合均匀，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为40min；将上述混合溶液滴加到步骤(a)的反应釜中，滴加时间为6h，温度控制在140℃；滴加完毕后保温反应2h，温度控制在140℃。
(c)按重量份计，加入0.2份引发剂到步骤(a)的反应釜中，继续反应 2h，温度控制在140℃。
(d)降温到80℃，按重量份计，加入40份的醇醚溶剂，搅拌混合均匀，搅拌转速为400r/min，搅拌时间为30min。
(e)滴加10％质量浓度的pH调节剂，调整pH值为8.0，搅拌转速为 400r/min，搅拌时间为20min，得到有机硅改性水溶性丙烯酸树脂。
(2)水性调墨油制备：
搅拌条件下，按重量份计，将60份的醇醚溶剂、32.5份的有机硅改性水溶性丙烯酸树脂和5份的乙基纤维素依次投放于搅拌釜中，搅拌至均匀，搅拌转速为200r/min，保持搅拌并升温至80℃，待完全溶解后冷却过滤，得到水性调墨油。
(3)水性环保白色釉料的制备
按重量份计，水性环保白色釉料包括如下原料成分：
Figure BDA0003133604830000111
Figure BDA0003133604830000121
按上述重量份，将调墨油投放于容器中，开启搅拌，转速为400r/min；将分散剂投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为20min；调节转速为800r/min，将低熔点玻璃粉和钛白粉依次投放于容器中，上述低熔点玻璃粉的软化温度为4 80℃，全融温度为550℃，在30-300℃下的线膨胀系数为95-100*10-7/K，搅拌至均匀无结块，搅拌时间为100min；调节转速为400r/min，将流平剂和消泡剂依次投放于容器中，搅拌至均匀，搅拌时间为20min。再通过三辊轧磨，细度小于10μm，得到水性环保白色釉料。
实施例4
将实施例1-3和对比例1中的水性环保白色釉料涂覆至光伏组件玻璃上钢化后进行测试，其结果如表1所示。
表1测试结果
Figure BDA0003133604830000122
表1的结果表明，实施例1-3中的反射率和抗PID性能均优于对比例1，对比例2中玻璃短边边部出现裂纹，附着力为1级，功率衰减为1.28％。实施例1 中选用低熔点玻璃粉的软化温度为450-550℃，全融温度为520-560℃，使得水性环保白色釉料在600-720℃钢化温度范围内短时间完全熔融，低熔点玻璃粉的线膨胀系数为80-85*10-7/K(30-300℃)，与基体玻璃的线膨胀系数相近，使得冷却过程中，两者之间的应力相近，保证了釉层的附着力和镀釉玻璃的尺寸稳定性。钛白粉为氯化法制备得到，该法制备的钛白粉杂质含量极低，且使用氧化硅和氧化铝进行包膜处理，可堵塞二氧化钛在紫外照射条件下引起的晶格缺陷，遮蔽其表面的光活化点，提高抗PID性能；上述综合作用下，保证了高反射率和抗PID性能。
本发明的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，可用于光伏背板玻璃，其对可见光具有高反射率(≥78％)，且抗PID性能优异，测试时间96h、 192h后，试样前后组件发电功率的衰减率≤1％，外观无异常。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，其特征在于，按重量份计，所述水性环保白色釉料包括如下原料成分：
Figure FDA0003133604820000011
所述调墨油包含有机硅改性水溶性丙烯酸树脂，所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂通过均相一步法制备得到；所述低熔点玻璃粉为无铅镉低熔点Bi-Zn-B系；所述低熔点玻璃粉的软化温度为450-550℃，全融温度为520-560℃，线膨胀系数在30-300℃为80-85*10-7/K；所述钛白粉为氯化法工艺制备，且使用氧化硅和氧化铝进行无机包膜处理。
2.根据权利要求1所述的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，其特征在于，按重量份计，所述调墨油包括如下原料成分：醇醚溶剂60-80份、有机硅改性水溶性丙烯酸树脂20-40份、乙基纤维素1-5份；所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的原料成分中包含5-10份有机硅单体。
3.根据权利要求2所述的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，其特征在于，所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂粘度为25±1℃下10000±2000mpa·s；所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂的固含量为50-60％。
4.根据权利要求3所述的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，其特征在于，按重量份计，所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂包括如下原料成分：
Figure FDA0003133604820000012
5.根据权利要求3所述的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，其特征在于，所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂通过如下方法制备得到：
将丙烯酸单体和/或丙烯酸酯单体、苯乙烯、有机硅单体、分子量调节剂及部分引发剂进行混合，混合均匀后滴加至温度为140-150℃的部分醇醚溶剂中，滴加完毕后保温反应1-2h；将剩余引发剂加入体系中，继续反应1-2h；降温至70-80℃，加入剩余醇醚溶剂，混合均匀；通过pH调节剂调节体系的pH值为8-9，得到所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂。
6.根据权利要求5所述的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，其特征在于，所述部分醇醚溶剂占所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂原料中醇醚溶剂总质量的40-60％；所述部分引发剂占所述有机硅改性水溶性丙烯酸树脂原料中引发剂总质量的80-95％。
7.根据权利要求1所述的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，其特征在于，所述丙烯酸单体为丙烯酸；所述丙烯酸酯单体为叔碳酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯中的一种或多种；所述有机硅单体为乙烯基三乙氧基硅烷和/或3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
8.根据权利要求1所述的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料，其特征在于，按重量份计，所述高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料的原料成分还包括0.5-1.0份的流平剂和0.5-1.0份的消泡剂。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)配制调墨油：将醇醚溶剂、有机硅改性水溶性丙烯酸树脂和乙基纤维素混合均匀，制备得到调墨油；
(2)配制水性环保白色釉料：将调墨油、分散剂混合均匀后，搅拌下加入低熔点玻璃粉和钛白粉，高速分散均匀，加入流平剂和消泡剂，混合均匀，再通过三辊轧磨，得到水性环保白色釉料。
10.一种如权利要求1-8任意一项所述的高反射抗PID光伏背板玻璃用水性环保白色釉料在光伏组件背板玻璃中的应用。
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