CN115491123A - 光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层及其制备方法;旨在提供一种具有高耐候性、高耐磨性、高疏水角度、抗静电性能优秀的自清洁不沾灰纳米涂层,该涂层能在常温施工,常温固化,固化后的涂层具有自清洁不沾灰、高疏水角度、高耐磨、高耐候等特性,能广泛用于已经装机的光伏电站的光伏玻璃表面处理,达到不沾灰,降低人工清洗频率,保护光伏组件,降低光伏组件的自身衰减,提升3‑5%的发电量;其技术方案由下述重量份的组分组成:有机聚硅氮烷树脂15‑30份;硅烷偶联剂1‑2份;纳米氧化锡分散液0.5‑5份;抗污助剂0.25‑1份;抗耐磨助剂1‑2份;混合溶剂40‑70份;属于新材料纳米涂层技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂层,具体地说,本发明涉及一种具有高耐候性、高耐磨性、高疏水角度、抗静电性能优秀的自清洁不沾灰纳米涂层,本发明还是涉及该涂层的制备方法,属于新材料纳米涂层技术领域。
背景技术
随着全球能源需求量的与日俱增,太阳能作为取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源,获得了极大的关注。近30年来,太阳能光伏发电在学术研究领域和商业化方面均迅速发展。然而,光伏行业存在三大痛点:灰尘因素:灰尘是光伏发电量下降的主要因素,全球每年因为灰尘带来的经济损失超过50亿美元;维护成本:全球传统光伏玻璃清洁技术成本高,每年需要在清洁维护问题上需要花费大量成本;产品寿命:光伏组件自身衰减是影响太阳能发电效率的因素,目前市面上光伏产品都不可避免这一问题。因此,市场迫切需要开发一种新型光伏玻璃自清洁纳米防护涂层产品用于解决以上难题。该自清洁纳米防护涂层需要具有以下特点:受到长年的风吹、日晒、雨雪、潮湿、沙尘时,涂层退化缓慢,有效减缓甚至阻止光伏面板出现漫反射;涂层抗静电,减少甚至阻止灰尘在光伏面板上沉积;涂层借助外界的风力或者雨水即可自动清洁表面,不需要人为的干预,降低或减少人工/机器清洁频率;涂层本身使用安全,不会降低光伏玻璃的透光率。
中国专利CN104192897B描述了一种纳米TiO2材料的制备方法及自洁涂料及制作自洁玻璃的方法,该方法是采用将氮掺杂TiO2超细颗粒进入有两金属板构成的阴极和阳极并充有氩气的电场中,在阴极靶上进行沉降、蒸发出、被惰性气体冷却而成为粒度在2-20nmTiO2,粒径均匀的纳米TiO2。将上述纳米TiO2分散于的水性丙烯酸乳液中,制成重量比为含量为 0.3%-5%TiO2的自洁涂料。制作的自洁玻璃的方法,玻璃表面进行处理、常温下喷涂、涂层厚度为2-4微米、常压下和紫外线下充分激活。该方法未考虑涂层的耐候性和耐磨性问题,也没有考虑涂层抗静电性能,在防灰尘方面没有突出的表现。
中国专利CN102746718A描述了一种常温干燥型高透光抗静电自清洁玻璃的涂料及制备方法,该涂料的组份是:二氧化锡粉体、二氧化硅粉体及非晶体二氧化硅粉体,其涂覆液是先制作二氧化锡粉体水悬浮液、二氧化硅粉体甲醇悬浮液及非晶体二氧化硅粉体水悬浮液,接着将该三种悬浮液混合,再以甲醇进行稀释混合后制成该涂料的涂覆液。该种高透光抗静电自清洁玻璃的制备方法是将涂覆液经过一辊轮以辊涂的方式平整而均匀的涂覆到玻璃表面上。该发明专利虽然描述了施工后涂层的表面电阻率由1011-12Ω降低为108Ω,但是没有描述用什么树脂做粘结剂,所以涂层的长效性无法得知。
中国专利CN1817812A描述了一种自清洁玻璃制备方法,其包括如下步骤:将玻璃基片清洗、风干;然后将配制好的TiO2复合溶胶倒入喷雾器中,以1.0~2.5m/min的速度向玻璃基片表面喷涂TiO2复合溶胶;将喷涂有TiO2复合溶胶的玻璃基片处在60~150℃的温度下烘干;在300℃的条件下陈化,得到涂有TiO2自洁膜的自清洁玻璃。该方法需要高温烘烤,无法在已经安装的光伏电站的光伏玻璃施工。
中国专利CN101891397B描述了一种太阳能电池自清洁防护膜的制备方法,包括:(1)以体积比为8~12∶4~6∶40~50的正硅酸乙酯、去离子水和乙醇为原料,盐酸为催化剂,在 68~75℃进行水解缩聚反应,在此过程中加入EuCl3·6H2O进行掺杂;(2)将基片玻璃用洗洁精和去离子水冲洗若干次,然后放入无水乙醇中超声清洗15min,于50℃烘干备用;(3)在室温下用匀胶机对基片进行镀膜,得到所需防护膜。该方法也是在光伏玻璃加工阶段涂布,无法在已经安装的光伏电站的光伏玻璃施工。
美国专利US9580807B2描述了一种在其至少一面上提供有涂层的基材的方法,所述方法包括沉积所述涂层的步骤,然后所述涂层使用主要激光辐射的热处理步骤。该方法主要针对在光伏玻璃出厂之前进行表面沉积处理,工艺复杂,设备成本高,无法在已经安装的光伏电站的光伏玻璃施工。
美国专利US20170121531A1描述了一种通过单层溶胶-凝胶沉积工艺(包括低温固化步骤)制备的本发明的低温固化抗反射(AR)涂层,其中温度远低于100℃,持续8小时,产生具有优异透射率和耐磨性的高度坚固的AR涂层。可通过调整湿涂层溶液的配方来调节光学、机械和化学性能。该方法适合在光伏玻璃制造阶段进行涂布施工,无法在已经安装的光伏电站的光伏玻璃施工。
美国专利US8864897B2描述了一种实施方案,包含用来通过溶胶-凝胶过程生成涂层的硅烷基前体的涂料组合物。这样形成的涂层的特征在于抗反射性、耐磨损性和抗污性。涂料也对热、潮湿具有增强的耐候性并防环境腐蚀物。由本文描述的组合物形成的涂料具有广泛的应用,包括,例如用作太阳能电池的外层玻璃的涂料。该方法采用含氟化合物进行制备,存在耐候性性能不佳,另外也需要在加热的情况下,形成涂层,因此,也不适合在已经安装的光伏电站的光伏玻璃施工。
发明内容
针对上述问题,本发明目的在于提供一种具有高耐候性、高耐磨性、高疏水角度、抗静电性能优秀的自清洁不沾灰纳米涂层,该涂层能在常温施工,常温固化,固化后的涂层具有自清洁不沾灰、高疏水角度、高耐磨、高耐候等特性,能广泛用于已经装机的光伏电站的光伏玻璃表面处理,达到不沾灰,降低人工清洗频率,保护光伏组件,降低光伏组件的自身衰减,提升3-5%的发电量。
为此,本发明提供的第一个技术方案是这样的:
一种光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,由下述重量份的组分组成:有机聚硅氮烷树脂15-30份;硅烷偶联剂1-2份;纳米氧化锡分散液0.5-5份;抗污助剂0.25-1 份;抗耐磨助剂1-2份;混合溶剂40-70份。
进一步的,上述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,还包括无机聚硅氮烷树脂1-2.5份。
进一步的,上述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,所述的无机聚硅氮烷树脂通过下述步骤制备的:
在三口烧瓶中,加入8.2g二氯硅烷、3.6g四氯硅烷和120g干燥吡啶和0.24g三甲基铝催化剂,反应温度控制在0-5℃,通氮气的情况下,反应8-10h,继续通入7.1g氨,继续反应2-3小时,反应结束后,通过离心分离和随后过滤而除出固态产物,收集自滤液,再在50℃,5毫米汞柱,减压3小时中移除自滤液中的吡啶溶剂,更换为二丁基醚,得到无机聚硅氮烷树脂。
进一步的,上述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,所述的无机聚硅氮烷树脂固含20%,分子量为1500-2000。
进一步的,上述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,所述的有机聚硅氮烷树脂通过下述步骤制备的:
在三口烧瓶中,加入11.2g二甲基二氯硅烷、60g干燥吡啶和8.68g四氯硅烷和0.15g三甲基铝催化剂,反应温度控制在0-5℃,通氮气的情况下,反应6-8h,继续通入10.2g氨气,反应结束后,通过离心分离和随后过滤而除出固态产物;收集自滤液,再在50℃,5毫米汞柱,减压3小时中移除自滤液中的溶剂,得有机聚硅氮烷树脂;所述的有机聚硅氮烷树脂分子量为3500-4500。
进一步的,上述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,所述的硅烷偶联剂为AMEO。
进一步的,上述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,所述的抗污助剂为TEGO5000N;所述的抗耐磨助剂为纳米二氧化硅MEK-ST-UP,日产化学株式会社。
进一步的,上述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,所述的混合溶剂为醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物。
本发明提供的第二个技术方案是上述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层的制备方法,依次包括下述步骤:
1)称取各个组分;
2)将有机聚硅氮烷树脂、无机聚硅氮烷树脂放入烧杯加入混合溶剂,在高速搅拌机上采用500r/min搅拌10min混合均匀后,继续加入硅烷偶联剂、PMA-ST、纳米二氧化锡分散液、TEGOS000N、转速调整到1500r/min继续搅拌30-60分钟,得到自清洁抗静电不沾灰纳米涂层液。
与现有技术相比,本发明提供的技术方案具体如下技术优点:
1、涂层采用有机聚硅氮烷树脂和无机聚硅烷树脂复配作为粘结剂,具有超强的附着力,形成的涂层具有三维网络结构,致密度高。
2、有机聚硅氮烷树脂和无机聚硅烷树脂本身具有超高的疏水角度,疏水角度大于95°,同时具有高耐候性,经1000小时耐候性试验后,疏水角度依然在95°左右。
3、复配纳米二氧化硅和AMEO固化剂,固化后的涂层具有9H硬度,耐磨性能好,能经受风沙等冲击,涂层依然保持完整。
4、复配纳米二氧化锡后,涂层具有非常优秀表面电阻率,为107-109Ω之间,抗静电性能好,表面不容易吸附灰尘。
5、涂层增透性能优秀,施工后的光伏玻璃,透光率增加3-5%;
6、可采用喷涂、辊涂等工艺进行施工,涂层固化速度快,表干时间在1-3分钟,实干时间在8-12小时,适合光伏电站大规模施工。
具体实施方式
下面结合具体实施方式说明对发明的权利要求做进一步的详细说明,但不够成对本发明的任何限制。
合成原材料:
二氯硅烷:郑州阿尔法化工有限公司
吡啶:天津市精强化工有限公司
四氯硅烷:山东新龙科技股份有限公司
三甲基铝:深圳金谷气体有限公司
二丁基醚:湖北信康医药化工有限公司
二甲基二氯硅烷:广州远大化工有限公司
纳米二氧化硅MEK-ST-UP,日产化学株式会社
抗污助剂TEGO5000N,德国赢创混。
合成实施例1:无机聚硅氮烷树脂的合成-S10
在装有一个温度计、回流冷凝器和搅拌器1000ml三口烧瓶中,加入8.2g二氯硅烷、3.6g 四氯硅烷和120g干燥吡啶和0.24g三甲基铝催化剂,反应温度控制在0-5℃,通氮气的情况下,反应8-10H,继续通入7.1g氨,继续反应2-3小时,反应结束后,通过离心分离和随后过滤而除出固态产物。通过在减压下(50℃,5毫米汞柱,3小时)自滤液中移除吡啶溶剂,更换为二丁基醚,得到20%固含的无色透明澄清液体32.3g,产率75.4%,分子量在1500-2000范围内。
合成实施例2:有机聚硅氮烷树脂的合成-S12
在装有一个温度计、回流冷凝器和搅拌器1000ml三口烧瓶中,加入11.2g二甲基二氯硅烷、60g干燥吡啶和8.68g四氯硅烷和0.15g三甲基铝催化剂,反应温度控制在0-5℃,通氮气的情况下,反应6-8H,继续通入氨气10.2g,反应结束后,通过离心分离和随后过滤而除出固态产物。通过在减压下(50℃,5毫米汞柱,3小时)自滤液中移除溶剂,得到100%固含的无色透明澄清液体6.9g,产率74.5%,分子量在3500-4500范围内。
实施例1
本实施例提供的一种光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,由下述重量份的组分组成:有机聚硅氮烷树脂-S12 30g;硅烷偶联剂AMEO 2g;纳米氧化锡分散液2g;抗污助剂TEGO5000N 1g;抗耐磨助剂纳米二氧化硅MEK-ST-UP 2g;丙二醇甲醚醋酸酯PMA 37.8g,醋酸叔丁酯25.2g。
实施例2
本实施例提供的一种光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,由下述重量份的组分组成:有机聚硅氮烷树脂-S12 30g;无机聚硅氮烷树脂S10 2.5g;硅烷偶联剂AMEO 2g;纳米氧化锡分散液2-5g;抗污助剂TEGO5000N 1g;抗耐磨助剂纳米二氧化硅MEK-ST-UP 2g;丙二醇甲醚醋酸酯PMA 36.3g,醋酸叔丁酯24.2g。
实施例3
本实施例提供的一种光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,由下述重量份的组分组成:有机聚硅氮烷树脂-S12 15g;无机聚硅氮烷树脂S10 2.5g;硅烷偶联剂AMEO 1g;纳米氧化锡分散液2g;抗污助剂TEGO5000N 1g;抗耐磨助剂纳米二氧化硅MEK-ST-UP 2g;丙二醇甲醚醋酸酯PMA 45.9g,醋酸叔丁酯30.6g。
实施例4
本实施例提供的一种光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,由下述重量份的组分组成:有机聚硅氮烷树脂-S12 30g;无机聚硅氮烷树脂S10 2.5g;硅烷偶联剂AMEO 2g;纳米氧化锡分散液2g;抗污助剂TEGO5000N 1g;抗耐磨助剂纳米二氧化硅MEK-ST-UP 4g;丙二醇甲醚醋酸酯PMA 35.1g,醋酸叔丁酯23.4g。
实施例5
本实施例提供的一种光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,由下述重量份的组分组成:有机聚硅氮烷树脂-S12 30g;无机聚硅氮烷树脂S10 2.5g;硅烷偶联剂AMEO 1g;纳米氧化锡分散液1g;抗污助剂TEGO5000N 0.25g;抗耐磨助剂纳米二氧化硅MEK-ST-UP 0.5g;丙二醇甲醚醋酸酯PMA 38.85g,醋酸叔丁酯25.9g。
实施例6
本实施例提供的一种光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,由下述重量份的组分组成:有机聚硅氮烷树脂-S12 30g;无机聚硅氮烷树脂S10 1g;硅烷偶联剂AMEO 2g;纳米氧化锡分散液2g;抗污助剂TEGO5000N 1g;抗耐磨助剂MEK-ST-UP 2g;丙二醇甲醚醋酸酯PMA 37.2g,醋酸叔丁酯24.8g。
实施例1-6所述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层制备方法,依次包括下述步骤:
1)按照实施例1-6任一所述的质量数称取各个组分;
2)将称取的机聚硅氮烷树脂S12和无机聚硅氮烷树脂S10(没有则无需添加)放入500ml 的烧杯分别加入PMAg醋酸叔丁酯,在高速搅拌机上采用500r/min搅拌10min混合均匀后,继续加入AMEO硅烷偶联剂(德国赢创)、PMA-ST(纳米二氧化硅,12nm,日产化学)、 SN-100纳米二氧化锡分散液(日本石原化学)、低表面能助剂Tego 5000N、转速调整到1500 r/min继续搅拌30-60分钟,得到自清洁抗静电不沾灰纳米涂层液。
为了更好实用本申请提供的技术方案,下面给出本申请提供的技术方案施工方法:光伏玻璃预先除尘除灰,并用脱脂剂(异丙醇∶水=80∶20)进行脱脂除油处理,待干燥后,采用空气喷涂方式施工,喷出压力:0.3-0.4MPa,喷涂距离:15-25厘米,涂层厚度:1-2微米;施工温度:10-30℃,相对湿度:45%-75%,放置8小时,进行性能测试。
为了证明本申请提供的技术方案的技术优点,下面给出申请提供的技术方案的技术优点和对比实验的数据。
本申请提供的对比实验所有组分及其含量见表1。
表1
组成 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 |
有机聚硅氮烷S12 | 30 | 0 | 30 | 30 | 30 |
无机聚硅氮烷S10 | 0 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
AMEO | 0 | 2 | 2 | 2 | 0 |
MEK-ST-UP | 2 | 2 | 0 | 2 | 0 |
5000N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
SnO2分散液 | 2 | 2 | 0 | 0 | 2 |
PMA | 39 | 54.3 | 39.3 | 38.1 | 38.7 |
醋酸叔丁酯 | 26 | 36.2 | 26.2 | 25.4 | 25.8 |
合计 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
其制备方法与实施例1-6相同,没有物质省略不加。
测试方法如下:
硬度测试:用日本三菱铅笔以45度角于涂层表面上推过,检测划痕。
测试工具:铅笔硬度计三菱铅笔全套
测试方法:须在良好的实验室环境下进行,并从较硬的铅笔(三菱)开始试验。将安装好的铅笔硬度计,轻轻放在待测物表面。用手指抓住滑轮两侧,以5…10cm/秒的速度,向前推10mm,一次即可,不可来回拖拉。以肉眼观察样本表面是否被刮伤?依铅笔硬度的顺序,由硬到软逐步测试,直到笔尖完全不会刮伤涂布表面为止。注意:笔尖造成的任何刮痕、破坏,都视为刮伤。
附着力测试:
测试工具:百格板 刀片 3M胶带 放大镜
测试方法:使用百格板和刀片在样板上均匀切割11道相互平行,间距为1mm的切痕。然后使用3M胶带,粘贴压实后,以水平向上45°方向用力拉扯。重复3次。观察划痕处涂层脱落情况。
测试结果表示:
0级-划线边缘光滑,在划线的边缘及交叉点处均无油漆脱落;
1级-在划线的交叉点处有小片的油漆脱落,且脱落总面积小于5%;
2级-在划线的边缘及交叉点处有小片的油漆脱落,且脱落总面积在5%~15%之间;
3级-在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,且脱落总面积在15%~35%之间;
4级-在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,且脱落总面积在35%~65%之间;
5级-在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,且脱落总面积大于65%
初始疏水角:用ZR-SDJ-QH6接触角测量仪进行测量。
初始滚动角:用ZR-SDJ-QH6接触角测量仪进行测量。
1000hQUV后疏水角度测试:
试验方法:紫外光加速老化试验机(美国Q-LAB),样板经过1000小时老化试验后,用ZR-SDJ-QH6接触角测量仪进行测量样板的水接触角。
耐磨性测试:用美国Taber耐磨测试仪进行耐磨测试
测试工具:耐磨试验机,百洁布,酒精
测试方法:
采用往复运运试验法,使用1kg的砝码压在蘸有酒精的百洁布上对样板作平面往复运动进行摩擦测试,摩擦一定次数后进行透光率测试。
10000次摩擦,透光率下降小于1%,视为:◎
10000次摩擦,透光率下降大于1%,小于1.5%,视为:○
10000次摩擦,透光率下降小大于1.5小于2.5%,视为:△
10000次摩擦,透光率下降大于2.5%,视为:×
不沾灰性能测试:
测试工具:表面电阻测试仪(型号:model-100)
测试方法:放置在被测物表面及按下红色按键,仪器上的指示灯范围103-1012Ω之间。
电阻率在106-108之间,视为不沾灰性能为:◎
电阻率在109,视为不沾灰性能为:○
电阻率在1010-1011之间,视为不沾灰性能为:△
电阻率在1012,视为不沾灰性能为:×
自清洁抗污性:使用ZEBRA油性笔(黑色蓝色红色)在样板上画“#”,每条划痕长度不小于3em,静置干燥2min,在表面施加1KG的垂直作用力,用纸巾进行擦拭,判断标准见表2。
表2
级别 | 感觉力度 | 擦拭力度 | 油性笔笔迹 | 等级 |
4 | 轻轻擦拭,无需用力 | <1.0Kg | 无残留 | ◎ |
3 | 稍加力度擦拭 | 1~1.5Kg | 无残留 | ○ |
2 | 用力擦拭 | >1.5Kg | 无残留 | △ |
1 | 用力擦拭 | >1.5Kg | 有残留 | × |
太阳光有效透射比(380-1100nm波段):采用恒奥德仪器紫外可见近红外光谱仪(型号:HAD-P720)进行测试,在380nm-1100nm波段太阳光有效透射比≥93.0%,视为合格。
耐湿冻性能:按照JC/T 2170-2013/6.11标准进行测试;
测试方法:相对湿度85%±5%,最高温度85℃±2℃降至-40℃±2℃,循环次数为20次。试验后太阳光有效透射比的平均值衰减应不大于1%,且膜层无明显脱落、剥离、起皱现象,视为合格。
耐湿热性能:按照JC/T 2170-2013/6.12进行
测试方法:相对温度度85%±2%,相对湿度85%±2%,测试时间为2000小时。太阳光有效透射比的平均值衰减应不大于1%,且膜层无明显脱落、剥离、起皱现象,视为合格。
耐酸雾性能(SO2):按照JC/T 2170-2013【太阳能光伏组件用减反射膜玻璃】进行测试。
测试方法:样板放置于二氧化硫气氛试验箱(体积为2.08m3)进行5个循环试验。每个循环充入1.4LSO2气体及14L去离子水,历时24小时,包含4个温度阶段:(1)1.5小时内升温酯40℃±1.5℃;(2)保温6.5小时;(3)在1.5小时内降至室温,并排水排气;(4) 维持状态至一个循环结束。试验后太阳光有效透射比的平均值衰减应不大于1%,视为合格。
耐中性盐雾:按照标准JC/T 2170-2013/6.9进行
测试工具:中性盐雾试验机5%盐水,测试时间为96h
测试方法:按中性盐雾试验要求,把样板放入盐雾试验箱中,在35℃±2℃温度下,以浓度为5%的盐水溶液进行喷雾,雾化空气压力为70kPa~100kPa,在规定时间后取出试样用清水冲洗再用软布把水擦干净,进行观察。
测试结果的表示:经96小时盐雾试验后,太阳光有效透射比的平均值衰减应不大于1%,且膜层无明显脱落、剥离、起皱现象,视为合格。
实施例1-6具体测试数据见表3;对比例1-5具体测试数据见表4。
表3
表4
备注:◎:优秀,○:好,△:一般,×:差
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (10)
1.一种光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,其特征在于,由下述重量份的组分组成:有机聚硅氮烷树脂15-30份;硅烷偶联剂1-2份;纳米氧化锡分散液0.5-5份;抗污助剂0.25-1份;抗耐磨助剂1-2份;混合溶剂40-70份。
2.根据权利要求1所述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,其特征在于,还包括无机聚硅氮烷树脂1-2.5份。
3.根据权利要求2所述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,其特征在于,所述的无机聚硅氮烷树脂通过下述步骤制备的:
在三口烧瓶中,加入8.2g二氯硅烷、3.6g四氯硅烷和120g干燥吡啶和0.24g三甲基铝催化剂,反应温度控制在0-5℃,通氮气的情况下,反应8-10h,继续通入7.1g氨,继续反应2-3小时,反应结束后,通过离心分离和随后过滤而除出固态产物,收集自滤液,再在50℃,5毫米汞柱,减压3小时中移除自滤液中的吡啶溶剂,更换为二丁基醚,得到无机聚硅氮烷树脂。
4.根据权利要求2所述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,其特征在于,所述的无机聚硅氮烷树脂固含20%,分子量为1500-2000。
5.根据权利要求1所述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,其特征在于,所述的有机聚硅氮烷树脂通过下述步骤制备的:
在三口烧瓶中,加入11.2g二甲基二氯硅烷、60g干燥吡啶和8.68g四氯硅烷和0.15g三甲基铝催化剂,反应温度控制在0-5℃,通氮气的情况下,反应6-8h,继续通入10.2g氨气,反应结束后,通过离心分离和随后过滤而除出固态产物;收集自滤液,再在50℃,5毫米汞柱,减压3小时中移除自滤液中的溶剂,得有机聚硅氮烷树脂;所述的有机聚硅氮烷树脂分子量为3500-4500。
6.根据权利要求1所述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,其特征在于,所述的硅烷偶联剂为AMEO。
7.根据权利要求1所述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,其特征在于,所述的抗耐磨助剂为纳米二氧化硅MEK-ST-UP,日产化学株式会社。
8.根据权利要求1所述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,其特征在于,所述的抗污助剂为TEGO5000N。
9.根据权利要求1所述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层,其特征在于,所述的混合溶剂为醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物。
10.权利要求1-9任一所述的光伏玻璃使用的自清洁疏水性不沾灰纳米防护涂层的制备方法,其特征在于,依次包括下述步骤:
1)称取各个组分;
2)将有机聚硅氮烷树脂、无机聚硅氮烷树脂放入烧杯加入混合溶剂,在高速搅拌机上采用500r/min搅拌10min混合均匀后,继续加入硅烷偶联剂、PMA-ST、纳米二氧化锡分散液、TEGO5000N、转速调整到1500r/min继续搅拌30-60分钟,得到自清洁抗静电不沾灰纳米涂层液。
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