CN118222180A - 一种高耐用性超疏水高透光防尘涂层、其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高耐用性超疏水高透光防尘涂层、其制备方法及应用。本发明采用双层设计思路，先施用底层涂料，再施用表层涂料。底层涂料固化后形成粗糙表面，可以保护表层纳米，增加涂层的附着力；表层涂料由纳米二氧化硅、蜡粉和溶剂构成，纳米二氧化硅起到超疏水的作用，蜡粉高温融化后，由于毛细力的作用，会填充纳米二氧化硅中较大的空隙，从而使得纳米之间的空隙小于光的波长，达到增加透光率的目的。基于本发明中超疏水涂层的高耐用性、高透光率和防尘性能，特别适合光伏组件、光伏玻璃、建筑外墙、5G基站等户外场景使用。
Description
技术领域
本发明涉及疏水材料领域，具体而言，涉及一种高耐用性超疏水高透光防尘涂层、其制备方法及应用。
背景技术
硅胶是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性材料,其分子主链由硅原子和氧原子交替组成(—Si—O—Si—),侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团,分子结构赋予硅胶以下特性：①硅胶主链键能高于紫外线，具有热稳定性、化学稳定性、耐辐照和耐热能力，预计寿命30年；②硅胶具有高弹性，弹性越好，涂层的耐冲击性越好；③硅胶具有疏水迁移性，疏水的硅胶分子可迁移至其硅胶表面的灰尘等颗粒之上，可使灰尘从亲水颗粒变成疏水颗粒。
沙漠地区有着空间成本低、日照时间长、云层稀少、太阳光强烈等优势，是理想的光伏发电场所之一。然而在沙漠地区，频繁的大风会将黄沙吹飞到光伏板上，阻碍光伏板直接接触光照，降低发电的效率。目前光伏组件表面清洁手段主要为水清洗，清洁方式有人工清洗、半自动清洗及自动清洗方式，需要耗费大量的人力物力，对于常年降水量少的缺水干旱地区也是一种挑战。因此，具有防尘、高透光、高耐用性和超疏水功能于一体的多功能涂层是有效解决光伏积灰的方案之一，该方案能够有效减少清洗周期，节省人力物力。
然而，目前制备的涂层大都采用单层的设计思路，直接涂敷的纳米层只有几百纳米厚度，附着力较差，很容易脱落导致失效。现有技术中的一些文献采用双层的设计思路，增加了附着力，但底层材料耐老化性能、弹性、疏水性较差，导致超疏水材料耐用性较差。同时上述涂层均存在透光率低、防尘性能差的缺点。
发明内容
鉴于现有技术中的不足，本发明采用双层设计思路，先施用底层涂料，再施用表层涂料。底层涂料固化后形成粗糙表面，可以保护表层纳米，增加涂层的附着力；表层涂料由纳米二氧化硅、蜡粉和溶剂构成，纳米二氧化硅起到超疏水的作用，蜡粉高温融化后，由于毛细力的作用，会填充纳米二氧化硅中较大的空隙，从而使得纳米之间的空隙小于光的波长，达到增加透光率的目的。本发明的技术方案：
本发明的第一方面是提供一种高耐用性超疏水高透光防尘涂层的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)底层涂层的制备：将硅胶、固化剂、溶剂A按照比例混合，得到超疏水底层涂料，将其涂敷在玻璃表面，静置0.1-30分钟(优选地，静置5-10分钟)，待涂层流平后，用蒸汽发生器向涂层表面喷洒水蒸汽，喷洒时间为1-1000秒(优选20-600秒)，此时硅胶涂层表面发生相分离，待涂层表面水蒸气挥发后得到具有微米级粗糙结构的超疏水底层。
(2)表层涂料的制备及涂覆：将纳米二氧化硅、蜡粉和胶粘剂放入溶剂B中，采用机械搅拌或超声处理分散均匀，得到超疏水表层涂料，将所述超疏水表层涂料用喷枪涂敷在上述超疏水底层之上，干燥后，放置在100-200℃(优选150-200℃)烘箱烘烤30-600秒，得到高耐用性超疏水高透光防尘涂层。
进一步地，在所述步骤(1)中，所述硅胶包括但不限于高温硫化硅胶(HTV)、室温硫化硅胶(RTV)；
进一步地，在所述步骤(1)中，所述固化剂包括但不限于酸性固化剂、过氧化物固化剂、烷基化固化剂、铂系固化剂、硫化型硅胶固化剂、加热型硅胶固化剂、光致硅胶固化剂；
进一步地，在所述步骤(1)中，所述溶剂A包括但不限于甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮等硅胶的良溶剂；
进一步地，在所述步骤(1)中，所述硅胶：溶剂A(质量比)为1：0-10；优选地，所述硅胶：溶剂A(质量比)为1：0.5-5；更优选地，所述硅胶：溶剂A(质量比)为1：1；
进一步地，在所述步骤(1)中，所述硅胶为室温硫化硅胶，所述室温硫化硅胶：固化剂质量比为100：1-50；优选地，所述室温硫化硅胶：固化剂质量比为100：1-20；更优选地，所述室温硫化硅胶：固化剂质量比为100：4；
进一步地，在所述步骤(1)中，所述硅胶为高温硫化硅胶，所述高温硫化硅胶：固化剂质量比为10：0.1-5；优选地，所述高温硫化硅胶：固化剂质量比为10：0.5-3；更优选地，所述高温硫化硅胶：固化剂质量比为10：1.5；
进一步地，在所述步骤(1)中，将硅胶、固化剂、溶剂A按照比例混合后进行机械搅拌，得到超疏水底层涂料；
优选地，在所述步骤(1)中，所述机械搅拌的时间为10-30分钟；
进一步地，在所述步骤(1)中，所述超疏水底层涂料的施用量为50-2000毫升/平方米；优选地，所述超疏水底层涂料的施用量为800-2000毫升/平方米；
进一步地，在所述步骤(1)中，所述超疏水底层厚度为0.1-50微米；优选地，所述超疏水底层厚度为2-8微米。
进一步地，在所述步骤(1)中，所述涂敷的涂覆方式包括但不限于浸涂、刷涂、刮涂、喷涂。
进一步地，在所述步骤(2)中，所述纳米二氧化硅粒径为3-100纳米；优选地，所述纳米二氧化硅粒径为7-100纳米；
进一步地，在所述步骤(2)中，所述纳米二氧化硅的形态包括但不限于纳米棒、纳米球、无定型、絮状或网状等；
进一步地，在所述步骤(2)中，所述蜡粉包括但不限于聚乙烯蜡粉、聚丙烯蜡粉、聚四氟乙烯蜡粉、聚偏氟乙烯蜡粉、聚酰胺蜡粉、棕榈蜡粉等高温可融化的蜡粉；
进一步地，在所述步骤(2)中，所述溶剂B包括但不限于乙醇、丙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、二甲基甲酰胺、环己烷等；
进一步地，在所述步骤(2)中，所述胶粘剂包括但不限于硅胶、丙烯酸胶粘剂、聚氨酯胶粘剂；
进一步地，在所述步骤(2)中，所述纳米二氧化硅：蜡粉：溶剂B：胶粘剂(质量比)为1：0.1-3：20-200：0.1-1；优选地，所述纳米二氧化硅：蜡粉：溶剂B：胶粘剂(质量比)为1：0.5-3：50-200：0.2-1；更优选地，所述纳米二氧化硅：蜡粉：溶剂B：胶粘剂(质量比)为1：1：100：0.2；
进一步地，在所述步骤(2)中，所述机械搅拌或超声处理分散的时间为5-30分钟；优选地，所述机械搅拌或超声处理分散的时间为10分钟；
进一步地，在所述步骤(2)中，所述超疏水表层涂料的施用量为100-3000毫升/平方米；优选地，所述超疏水表层涂料的施用量为200-3000毫升/平方米；
进一步地，在所述步骤(2)中，涂敷在粗糙的硅胶底层之上的超疏水表层的厚度为10-500纳米；优选地，涂敷在粗糙的硅胶底层之上的超疏水表层的厚度为50-300纳米。
本发明的第二方面是提供一种由本发明的第一方面所述的制备方法制备的高耐用性超疏水高透光防尘涂层。
本发明的第三方面是提供本发明的第二方面所述的高耐用性超疏水高透光防尘涂层在光伏组件、光伏玻璃、建筑外墙、5G基站制造中的应用。
本发明的有益效果：
本发明的底层和表层共同组成了高耐用性超疏水高透光防尘涂层。底层粗糙的微米结构和表层的纳米结构共同赋予了该涂层高牢固性和高透光性，底层采用硅胶为主要原料，采用蒸汽相分离法制备了粗糙的硅胶表面，该表面具有以下优势：①硅胶的弹性可以缓冲外部负载，提高超疏水涂层的耐摩擦性能；②硅胶的高耐老化性能可以使超疏水涂料具有很高的户外使用寿命；③硅胶疏水迁移性可使表层老化的纳米颗粒恢复超疏水性能；④使用蒸汽相分离法制备的粗糙硅胶表面可以很好的容纳表层纳米，提高了超疏水涂料的牢固性。另外，本发明的表层涂料形成的致密纳米结构填充了底层的的微米空隙，既提高了涂层的透光率又提高了涂层的疏水性和防尘性。表层采用纳米二氧化硅为主要疏水原理，通过添加蜡粉增加光的透过率，该表层具有以下优势：①纳米二氧化较易获得，降低了产品的成本；②蜡粉融化后填充了蜡粉之间大的空隙，增加了透光率，解决了超疏水涂料普遍透光率差的问题；③蜡粉融化后使得纳米之间连接更紧密，增加了涂层的牢固性。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的硅胶超疏水底层的扫描电子显微镜(SEM)图。
图2为本发明实施例1制备的高耐用性超疏水高透光防尘涂层的扫描电子显微镜(SEM)图。
具体实施方式
本发明提供了一种高耐用性超疏水高透光防尘涂层、其制备方法及应用。本发明制备的涂料降低了光伏玻璃板对光的反射率，提高了发电效率；不易积尘，缩短了光伏组件的清洗周期；同时积尘后容易清洗，减小的清洗成本；另外本发明采用蒸汽相分离的方法，使用硅胶为原料，制备了粗糙的硅胶底层，很好的保护了表层纳米，提高了耐用性。下面结合实施例对本发明进行具体的说明，以方便本领域技术人员对本发明进一步理解。但下面所描述的实施例仅是本发明实施例中的一部分，不应视为对本发明任何形式的限制。应当指出的是，本领域的普通技术人员基于本发明构思做出的调整和改进都应被视为本发明的保护范围。实施例中未注明具体技术操作步骤和操作者，均按照本领域文献所描述的一般技术条件或相关产品说明书进行。
实施例1：
将10克室温硫化硅胶和0.4克固化剂(硅烷、硅醇和乙酸混合物)加入10克四氢呋喃中，用搅拌机搅拌20分钟得到超疏水底层涂料，用喷枪将涂料喷涂至玻璃板之上，喷涂量为2000毫升/平方米。静置10分钟后用水蒸汽发生器距离涂层10厘米处喷30秒，使硅胶表面发生相分离，将相分离后得涂层室温下放置1小时至涂层干燥，得到具有微米级粗糙结构的超疏水底层。
将1克纳米二氧化硅(AEROSIL R202)(粒径约为14纳米)、1克聚乙烯蜡粉、0.2克的丙烯酸树脂加入100克乙醇中，超声分散10分钟得到表层，用喷枪将其喷涂在底层之上，喷涂量为1000毫升/平方米，将样品放置在80℃烘箱干燥20分钟，待溶剂挥发后将其放置150℃烘箱烘烤60秒，得到高耐用性超疏水高透光防尘涂层。
性能测试：
1.底层和表层厚度：使用电子显微镜观察底层和表层的厚度。
2.疏水性测试：接触角和滚动角的测量按照国标GB/T 42694-2023中的方法，不同的是本实验的接触角和滚动角均采用10微升水测量；
3.透光率测试：使用日本Shimadzu UV-3600i Plus紫外分光光度计，测试波长范围200-800nm，测试其透光率和反射率。
4.防尘测试：将普通玻璃板和涂有多功能涂层的玻璃板同时放置户外，30天后，通过称重的方式计算每平米的积尘质量，单位为克/平米，空白玻璃片积尘量为5克/平米。
5.除尘测试(水)：同时在普通玻璃板和涂有多功能涂层的玻璃板上喷洒10克/平米的尘土，测试将其清洗干净的用水量，单位为升/平米，空白玻璃片的水用量为1L/平米；
6.除尘测试(风)：分别在20厘米正方形的普通玻璃板和涂有多功能涂层的玻璃板上喷洒10克/平米的尘土，在距离表面15里面的距离上，用20米/秒的风枪分别吹扫15秒，测试剩余尘土量，空白玻璃片剩余的尘土量为7克/平米。
7.发电效率测试：将空白光伏板(SYP-M1810)和涂有多功能涂层的光伏板(SYP-M1810)同时放置户外，摆放角度均为45°，分别在放置第一天和放置第三十天的上午10点用孚洋HY005测试两块发电功率。
8.摆放角度对发电效率的影响：样品制备和数据采集同测试5，不同的是摆放角度为20°；
9.耐摩擦测试：使用砂纸打磨的方法，用将砝码将涂有超疏水涂层的玻璃片压在纱纸上，推动玻璃片使涂层和砂纸进行摩擦。采用1000目砂纸，330KPa的压力，摩擦10厘米的距离为一个循环，每个循环后测试滚动角和接触角，当滚动角大于10°或者接触角小于150°时停止实验。
10.耐水冲击测试：耐水冲击实验采用自搭设备，该设备可提供水压为2000Pa的1毫米直径水柱，水柱冲击超疏水表面，且水柱和超疏水表面夹角为45°，当表面沾水滴时候停止实验，记录耐水冲击时间；
测试结果如下：
底层厚度：4微米
表层厚度：120纳米
接触角(使用10微升水测试)：165°；
滚动角(使用10微升水测试)：5°；
透光率：95％；
反射率：2％
积尘量：0.5克/平米；
除尘测试(水)：0.05升/平米；
除尘测试(风)：0.1克/平米；
发电效率(第一天)：空白光伏板为2W，涂层光伏板为2.1w，相差5％；
发电效率(第三十天)：空白光伏板为1.8W，涂层光伏板为2.2w，相差22.2％；
20°摆放的发电效率：空白光伏板为1.6W，涂层光伏板为1.9W，相差18.8％；
耐摩擦：100个循环；
耐水冲击时间：200分钟。
实施例2：
将10克高温硫化硅胶和1.5克固化剂(有机硅和铂催化剂混合物)加入10克四氢呋喃中，用搅拌机搅拌20分钟得到超疏水底层涂料，用玻璃棒将涂料刮涂至玻璃板之上，刮涂量为1000毫升/平方米。静置10分钟后用水蒸汽发生器距离涂层10厘米处喷600秒，使硅胶表面发生相分离，将相分离后得涂层80℃下固化1小时，得到具有微米级粗糙结构的超疏水底层。
将1克纳米二氧化硅(AEROSIL R812)(粒径约为7纳米)、0.5克聚丙烯蜡粉、1克的硅胶加入100克乙酸乙酯中，超声分散10分钟得到表层涂料，用喷枪将其喷涂在底层涂层之上，喷涂量为2000毫升/平方米，将样品放置在80℃烘箱干燥20分钟，待溶剂挥发后将其放置160℃烘箱烘烤400秒，得到高耐用性超疏水高透光防尘涂层。
测试结果如下：
底层厚度：2微米
表层厚度：190纳米
接触角(使用10微升水测试)：160°；
滚动角(使用10微升水测试)：6°；
透光率：92％；
反射率：2.5％
积尘量：1克/平米；
除尘测试(水)：0.07升/平米；
除尘测试(风)：0.15克/平米；
发电效率(第一天)：空白光伏板为2W，涂层光伏板为2.1w，相差5％；
发电效率(第三十天)：空白光伏板为1.8W，涂层光伏板为2.1w，相差16.7％；
20°摆放的发电效率：空白光伏板为1.6W，涂层光伏板为1.85W，相差15.6％；
耐水冲击时间：210分钟。
实施例3：
将10克室温硫化硅胶和0.4克固化剂(硅烷、硅醇和乙酸混合物)加入10克乙酸乙酯中，用搅拌机搅拌20分钟得到超疏水底层涂料，用玻璃棒将涂料刮涂至玻璃板之上，刮涂量为800毫升/平方米。静置10分钟后用水蒸汽发生器距离涂层5厘米处喷20秒，使硅胶表面发生相分离，将相分离后得涂层室温下放置1小时至涂层干燥，得到具有微米级粗糙结构的超疏水底层。
将1克纳米二氧化硅棒(粒径约为50纳米)、2克聚偏氟乙烯蜡粉、0.2克的聚氨酯胶粘剂加入50克乙酸乙酯中，超声分散10分钟得到表层涂料，用喷枪将其喷涂在底层涂层之上，喷涂量为200毫升/平方米，将样品放置在80℃烘箱干燥20分钟，待溶剂挥发后将其放置200℃烘箱烘烤600秒，得到高耐用性超疏水高透光防尘涂层。
测试结果如下：
底层厚度：2微米
表层厚度：50纳米
接触角(使用10微升水测试)：161°；
滚动角(使用10微升水测试)：7°；
透光率：90％；
反射率：2.7％
积尘量：0.7克/平米；
除尘测试(水)：0.07升/平米；
除尘测试(风)：0.15克/平米；
发电效率(第一天)：空白光伏板为2W，涂层光伏板为2.2w，相差10％；
发电效率(第三十天)：空白光伏板为1.7W，涂层光伏板为2w，相差17.6％；
20°摆放的发电效率：空白光伏板为1.6W，涂层光伏板为1.8W，相差12.5；
耐摩擦：70个循环。
耐水冲击时间：150分钟。
实施例4：
将10克室温硫化硅胶和0.4克固化剂(硅烷、硅醇和乙酸混合物)加入10克二甲苯中，用搅拌机搅拌20分钟得到超疏水底层涂料，用玻璃棒将涂料刮涂至玻璃板之上，刮涂量为2000毫升/平方米。静置10分钟后用水蒸汽发生器距离涂层15厘米处喷40秒，使硅胶表面发生相分离，将相分离后得涂层室温下放置1小时至涂层干燥，得到具有微米级粗糙结构的超疏水底层。
将1克纳米二氧化硅球(粒径约为100纳米)、3克棕榈蜡粉、0.2克的聚氨酯胶粘剂加入200克乙酸乙酯中，超声分散10分钟得到表层涂料，用喷枪将其喷涂在底层涂层之上，喷涂量为3000毫升/平方米，将样品放置在80℃烘箱干燥20分钟，待溶剂挥发后将其放置150℃烘箱烘烤120秒，得到高耐用性超疏水高透光防尘涂层。
测试结果如下：
底层厚度为：4微米；
表层厚度为：300纳米；
接触角(使用10微升水测试)：158°；
滚动角(使用10微升水测试)：8°；
透光率：89％；
反射率：3％；
积尘量：1.2克/平米；
除尘测试(水)：0.08升/平米；
除尘测试(风)：0.17克/平米；
发电效率(第一天)：空白光伏板为2W，涂层光伏板为2.15w，相差7.5％；
发电效率(第三十天)：空白光伏板为1.75W，涂层光伏板为2.1w，相差20％；
20°摆放的发电效率：空白光伏板为1.6W，涂层光伏板为1.8W，相差12.5％；
耐摩擦：120个循环。
耐水冲击时间：260分钟。
实施例5：
将10克室温硫化硅胶和0.4克固化剂(硅烷、硅醇和乙酸混合物)混合，用搅拌机搅拌20分钟得到超疏水底层涂料，用玻璃棒将涂料刮涂至玻璃板之上，刮涂量为2000毫升/平方米。静置10分钟后用水蒸汽发生器距离涂层15厘米处喷40秒，使硅胶表面发生相分离，将相分离后得涂层室温下放置1小时至涂层干燥，得到具有微米级粗糙结构的超疏水底层。
将1克纳米二氧化硅球(粒径约为100纳米)、3克棕榈蜡粉、0.2克的聚氨酯胶粘剂加入200克乙酸乙酯中，超声分散10分钟得到表层涂料，用喷枪将其喷涂在底层涂层之上，喷涂量为3000毫升/平方米，将样品放置在80℃烘箱干燥20分钟，待溶剂挥发后将其放置150℃烘箱烘烤120秒，得到高耐用性超疏水高透光防尘涂层。
测试结果如下：
底层厚度为：8微米；
表层厚度为：300纳米；
接触角(使用10微升水测试)：157°；
滚动角(使用10微升水测试)：6°；
透光率：88％；
反射率：3％；
积尘量：1.3克/平米；
除尘测试(水)：0.07升/平米；
除尘测试(风)：0.18克/平米；
发电效率(第一天)：空白光伏板为2W，涂层光伏板为2.14w，相差7％；
发电效率(第三十天)：空白光伏板为1.75W，涂层光伏板为2.1w，相差20％；
20°摆放的发电效率：空白光伏板为1.6W，涂层光伏板为1.8W，相差12.5％；
耐摩擦：130个循环。
耐水冲击时间：280分钟。
对比例1：
将10克室温硫化硅胶和0.4克固化剂(硅烷、硅醇和乙酸混合物)加入10克四氢呋喃中，用搅拌机搅拌20分钟得到超疏水底层涂料，用喷枪将涂料喷涂至玻璃板之上，喷涂量为2000毫升/平方米。涂层室温下放置1小时至涂层固化，得到光滑的硅胶底层。
将1克纳米二氧化硅(AEROSIL R202)(粒径约为14纳米)、1克聚乙烯蜡粉、0.2克的丙烯酸树脂加入100克乙醇中，超声分散10分钟得到表层，用喷枪将其喷涂在底层之上，喷涂量为1000毫升/平方米，将样品放置在80℃烘箱干燥20分钟，待溶剂挥发后将其放置150℃烘箱烘烤60秒，得到涂层。
测试结果如下：
表层厚度：130纳米
接触角(使用10微升水测试)：160°；
滚动角(使用10微升水测试)：6°；
透光率：97％；
反射率：2％
耐摩擦：2个循环。
耐水冲击时间：5分钟。
对比例2：
将10克室温硫化硅胶和0.4克固化剂(硅烷、硅醇和乙酸混合物)加入10克四氢呋喃中，用搅拌机搅拌20分钟得到超疏水底层涂料，用喷枪将涂料喷涂至玻璃板之上，喷涂量为2000毫升/平方米。静置10分钟后用水蒸汽发生器距离涂层10厘米处喷30秒，使硅胶表面发生相分离，将相分离后得涂层室温下放置1小时至涂层干燥，得到具有微米级粗糙结构的超疏水底层。
将1克纳米二氧化硅(AEROSIL R202)(粒径约为14纳米)、0.2克的丙烯酸树脂加入100克乙醇中，超声分散10分钟得到表层，用喷枪将其喷涂在底层之上，喷涂量为1000毫升/平方米，将样品放置在80℃烘箱干燥20分钟，待溶剂挥发后将其放置150℃烘箱烘烤60秒，得到涂层。
性能测试：
底层厚度：4微米
表层厚度：100纳米
接触角(使用10微升水测试)：166°；
滚动角(使用10微升水测试)：3°；
透光率：60％；
反射率：2％
积尘量：0.4克/平米；
耐摩擦：80个循环。
耐水冲击时间：180分钟。
结论：
对比实施例1和对比例1发现：当底层无粗糙的微米结构时，不能对表层进行有效保护，使其耐摩擦性能大大折扣，因此，底层的粗糙结构是提高超疏水材料耐用性的关键所在。
对比实施例1和对比例2发现：①没有蜡粉的加入，涂层透光性大大折扣，说明蜡粉融化后可以提高透光率；②没有蜡粉的加入，耐摩擦和耐水冲效果稍微降低，说明蜡粉也可以提高涂层的牢固性。
以上所述，仅是本发明的优选实施例，并未对本发明作任何限制。对于本技术领域的技术人员，根据本发明技术实质对以上实施例所作的修改和变更，均应属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高耐用性超疏水高透光防尘涂层的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)底层涂层的制备：将硅胶、固化剂、溶剂A按照比例混合，得到超疏水底层涂料，将其涂敷在玻璃表面，静置0.1-30分钟，待涂层流平后，用蒸汽发生器向涂层表面喷洒水蒸汽，喷洒时间为1-1000秒，此时硅胶涂层表面发生相分离，待涂层表面水蒸气挥发后得到具有微米级粗糙结构的超疏水底层；
(2)将纳米二氧化硅、蜡粉和胶粘剂放入溶剂B中，采用机械搅拌或超声处理分散均匀，得到超疏水表层涂料，将所述超疏水表层涂料用喷枪涂敷在上述超疏水底层之上，干燥后，放置在100-200℃烘箱烘烤30-600秒，得到高耐用性超疏水高透光防尘涂层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述硅胶包括高温硫化硅胶、室温硫化硅胶；所述固化剂包括酸性固化剂、过氧化物固化剂、烷基化固化剂、铂系固化剂、硫化型硅胶固化剂、加热型硅胶固化剂、光致硅胶固化剂；所述溶剂A包括甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述硅胶：溶剂A质量比为1：0-10。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述硅胶为室温硫化硅胶，所述室温硫化硅胶：固化剂质量比为100：1-50。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述硅胶为高温硫化硅胶，所述高温硫化硅胶：固化剂质量比为10：0.1-5；所述超疏水底层涂料的施用量为50-2000毫升/平方米；所述超疏水底层厚度为0.1-50微米。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述纳米二氧化硅粒径为3-100纳米；所述纳米二氧化硅的形态包括纳米棒、纳米球、无定型、絮状或网状；所述蜡粉包括聚乙烯蜡粉、聚丙烯蜡粉、聚四氟乙烯蜡粉、聚偏氟乙烯蜡粉、聚酰胺蜡粉、棕榈蜡粉；所述溶剂B包括乙醇、丙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、二甲基甲酰胺、环己烷；所述胶粘剂包括硅胶、丙烯酸胶粘剂、聚氨酯胶粘剂。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述纳米二氧化硅：蜡粉：溶剂B：胶粘剂质量比为1：0.1-3：20-200：0.1-1。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述超疏水表层涂料的施用量为100-3000毫升/平方米；涂敷在粗糙的硅胶底层之上的超疏水表层的厚度为10-500纳米。
9.由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备的高耐用性超疏水高透光防尘涂层。
10.权利要求9所述的高耐用性超疏水高透光防尘涂层在光伏组件、光伏玻璃、建筑外墙、5G基站制造中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410430005.1A CN118222180A (zh) | 2024-04-10 | 2024-04-10 | 一种高耐用性超疏水高透光防尘涂层、其制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410430005.1A CN118222180A (zh) | 2024-04-10 | 2024-04-10 | 一种高耐用性超疏水高透光防尘涂层、其制备方法及应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN118222180A true CN118222180A (zh) | 2024-06-21 |
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|---|---|
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2024
- 2024-04-10 CN CN202410430005.1A patent/CN118222180A/zh active Pending
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