CN101864217B - Pet膜用氟碳涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

Pet膜用氟碳涂料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种PET膜用氟碳涂料及其制备方法和应用。该涂料的制备方法包括步骤：将溶剂a置于容器中，低速搅拌条件下依次加入FEVE氟碳树脂、防沉剂、润湿分散剂和颜料，搅拌均匀后再加入玻璃珠，高速研磨，得到色浆；将FEVE氟碳树脂和氨基树脂置于容器中，低速搅拌条件下依次加入溶剂b、助剂、消光粉和步骤(1)所得色浆后，高速分散，过滤，得到PET膜用氟碳涂料。该涂料科应用于制备涂装PET膜，所得涂装PET膜有良好的耐水蒸气透过性，耐候，绝缘性等保护功能，使太阳能电池板拥有长时间的使用年限。

Description

PET膜用氟碳涂料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于太阳能电池背板制备技术领域，特别涉及一种PET膜用氟碳涂料及其制备方法和应用。
背景技术
如今，太阳能电池产品因节能、环保、使用寿命长等优势而在诸多行业中使用。此类产品使用年限一般按照25年以上设计，要确保产品达到如此长的使用期限，就需要严格控制各组件质量，而这当中太阳能电池背板的作用不容小觑，太阳能电池背板起着保护光伏组件中的电池片的作用。而衡量太阳能电池背板性能好坏的重要指标之一便是水蒸汽渗透率。若太阳能背板阻隔水蒸汽渗透的性能不良，则空气中的湿气(尤其是阴雨天湿气更大)会透过太阳能背板进入到内侧，水蒸汽的渗透会影响到EVA的粘结性能，导致背板与EVA脱离，进而使更多湿气直接接触电池片而使电池片被氧化。用于太阳能电池组件封装的背板一般又被称为TPT聚氟乙烯复合膜，TPT一般常用三层结构(PVF/PET/PVF)，外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。
一般的TPT聚氟乙烯复合膜生产工艺是用热熔胶做粘合剂，在PET两面粘合PVF膜，工艺上比较复杂，生产成本也比较高。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明的首要目的在于提供一种PET膜用氟碳涂料。
本发明的另一目的在于提供一种上述PET膜用氟碳涂料的制备方法。
本发明的又一目的在于提供一种上述PET膜用氟碳涂料的应用；所述PET膜用氟碳涂料可应用于制备涂装PET膜。
本发明的再一目的在于提供上述涂装PET膜可应用于制备太阳能电池背板。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种PET膜用氟碳涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将14.5～29.7重量份溶剂a置于容器中，低速搅拌条件下依次加入30～50重量份FEVE氟碳树脂、0.3～0.5重量份防沉剂、4～5重量份润湿分散剂和15～50重量份颜料，搅拌均匀后再加入100～120重量份玻璃珠，高速研磨至细度20～25μm，得到色浆；
(2)将25～70重量份FEVE氟碳树脂和10～15重量份氨基树脂置于容器中，低速搅拌条件下依次加入9～14.5重量份溶剂b、0.5重量份助剂、0～0.5重量份消光粉和0～50重量份步骤(1)所得色浆后，高速分散15～20分钟，过滤，得到PET膜用氟碳涂料。
步骤(1)所述溶剂a为丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)；所述防沉剂为BYK104S；所述润湿分散剂为BYK170；所述颜料为炭黑、金红石钛白。
步骤(1)所述低速搅拌的转速为400～500转/分；所述高速研磨的1000～2000转/分。
步骤(2)所述溶剂b为醋酸丁酯；所述助剂为BYK358；所述消光粉为ED30。
步骤(2)所述低速搅拌的转速为400～500转/分；所述高速分散的转速为1000～2000转/分。
一种根据上述方法制备的PET膜用氟碳涂料。
上述的PET膜用氟碳涂料可应用于制备涂装PET膜。
所述涂装PET膜的制备方法按以下操作步骤：
(1)PET膜的前处理；
(2)在经过前处理的PET膜上用双面辊涂机辊涂PET膜用氟碳涂料；
(3)涂装后的PET膜进烘道160℃～165℃烘干3～5分钟，烘干后卷起成卷包装，得到涂装PET膜。
步骤(1)所述前处理是对PET膜的表面进行电晕处理。
所述涂装PET膜可应用于制备太阳能电池背板。
本发明的原理是：本发明采用特殊氨基树脂做FEVE树脂的固化剂，使得涂料在低温下(160℃～165℃)能快速固化(3～5分钟)，相比普通的卷铝和卷钢用FEVE涂料的固化温度235℃～240℃(固化时间60～70秒)，本发明PET膜用氟碳涂料的固化温度降低了很多，对于不耐高温(热变形温度224℃)的PET膜有重要意义，而且固化时间也控制在适合流水线作业的范围内。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：使用本发明PET膜用氟碳涂料在PET膜两面涂装FEVE氟碳烘烤漆作保护层，涂装后的PET膜有良好的耐水蒸气透过性，耐候，绝缘性等保护功能，使太阳能电池板拥有长时间的使用年限，能达到TPT聚氟乙烯复合膜的各项性能，并且可在流水生产线上连续生产，使得生产工艺更简单，成本更低。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)将29.7重量份溶剂丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)置于容器中，以400转/分的转速低速搅拌条件下依次加入50重量份FEVE氟碳树脂、0.3重量份防沉剂BYK104S(购于德国毕克化学公司)、5重量份润湿分散剂BYK170(购于德国毕克化学公司)和15重量份颜料炭黑，搅拌均匀后再加入120重量份玻璃珠，以2000转/分的转速高速研磨至细度25μm，得到色浆；
(2)将25重量份FEVE氟碳树脂和10重量份氨基树脂置于容器中，以400转/分的转速低速搅拌条件下依次加入14重量份溶剂醋酸丁酯、0.5重量份助剂BYK358(购于德国毕克化学公司)、0.5重量份消光粉ED30(购于美国格雷斯公司)和50重量份步骤(1)所得色浆后，以1000转/分的转速高速分散15分钟，过滤，得到PET膜用黑色哑光氟碳涂料。
对本实施例所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料，按照标准HG/T 3792-2005交联型氟树脂涂料(II型)进行全面性能检验，结果如表1所示。
表1实施例1所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料检验性能测试
  序号   检验项目   技术指标   检验结果   备注
  1   容器中状态   搅拌后均匀无硬块   符合
  2   溶剂可溶物氟含量   ≥10   21
  3   干燥时间(烘干)h(140±2)℃   ≤0.5   通过
  4   重涂性   重涂无障碍   通过
  5   漆膜外观   正常   符合
  6   铅笔硬度(擦伤)   F   2H
  7   耐冲击性，cm   ≥40   /   PET膜上无法测试
  8   耐弯曲性(圆柱轴)，cm   ≤3   1
  9   附着力(划格间距2mm)，级   ≤1   1
  10   耐酸性(浸入50g/L H2SO4溶液中168h)   无异常   符合
  11   耐碱性(浸入50g/LNaOH溶液中168h)   无异常   符合
  12   耐湿冷热循环性(10次)   无异常   符合
  13   耐污染性   通过   通过
  14   耐溶剂擦拭性，次(丁酮)   ≥100   ≥100
  15   耐湿热性   1000小时不起泡，不生锈，不脱落   通过
  16   耐中性盐雾性   1000小时不起泡，不生锈，不脱落   通过
  17   耐人工老化   2500小时不起泡，不生锈，不脱落，不开裂   通过
  18   水蒸气透过率   0.6-1.0g/m2.24h(一般TPT膜数值)   0.7g/m2.24h   红外检定法
实施例2
(1)将14.5重量份溶剂丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)置于容器中，以500转/分的转速低速搅拌条件下依次加入30重量份FEVE氟碳树脂、0.5重量份防沉剂BYK104S(购于德国毕克化学公司)、5重量份润湿分散剂BYK170(购于德国毕克化学公司)和50重量份颜料金红石钛白，搅拌均匀后再加入100重量份玻璃珠，以2000转/分的转速高速研磨至细度20μm，得到色浆；
(2)将30重量份FEVE氟碳树脂和10重量份氨基树脂置于容器中，以400～500转/分的转速低速搅拌条件下依次加入9重量份溶剂醋酸丁酯、0.5重量份助剂BYK358(购于德国毕克化学公司)、0.5重量份消光粉ED30(购于美国格雷斯公司)和50重量份步骤(1)所得色浆后，以1000～2000转/分的转速高速分散15～20分钟，过滤，得到PET膜用白色哑光氟碳涂料。
对本实施例所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料，按照标准HG/T 3792-2005交联型氟树脂涂料(II型)进行全面性能检验，结果如表2所示。
表2实施例2所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料检验性能测试
  序号   检验项目   技术指标   检验结果   备注
  1   容器中状态   搅拌后均匀无硬块   符合
  2   溶剂可溶物氟含量   ≥10   20.6
  3   干燥时间(烘干)h(140±2)℃   ≤0.5   通过
  4   重涂性   重涂无障碍   通过
  5   漆膜外观   正常   符合
  6   铅笔硬度(擦伤)   F   2H
  7   耐冲击性，cm   ≥40   /   PET膜上无法测试
  8   耐弯曲性(圆柱轴)，cm   ≤3   1
  9   附着力(划格间距2mm)，级   ≤1   1
  10   耐酸性(浸入50g/L H2SO4溶液中168h)   无异常   符合
  11   耐碱性(浸入50g/LNaOH溶液中168h)   无异常   符合
  12   耐湿冷热循环性(10次)   无异常   符合
  13   耐污染性   通过   通过
  14   耐溶剂擦拭性，次(丁酮)   ≥100   ≥100
  15   耐湿热性   1000小时不起泡，不生锈，不脱落   通过
  16   耐中性盐雾性   1000小时不起泡，不生锈，不脱落   通过
  17   耐人工老化   2500小时不起泡，不生锈，不脱落，不开裂   通过
  18   水蒸气透过率   0.6-1.0g/m2.24h(一般TPT膜数值)   0.7g/m2.24h   红外检定法
实施例3
将70重量份FEVE氟碳树脂和15重量份氨基树脂置于容器中，以450转/分的转速低速搅拌条件下依次加入14.5重量份溶剂醋酸丁酯和0.5重量份助剂BYK358(购于德国毕克化学公司)后，以1500转/分的转速高速分散18分钟，过滤，得到PET膜用黑色哑光氟碳涂料。
对本实施例所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料，按照标准HG/T 3792-2005交联型氟树脂涂料(II型)进行全面性能检验，结果如表3所示。
表3实施例3所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料检验性能测试
  序号   检验项目   技术指标   检验结果   备注
  1   容器中状态   搅拌后均匀无硬块   符合
  2   溶剂可溶物氟含量   ≥10   20.7
  3   干燥时间(烘干)h(140±2)℃   ≤0.5   通过
  4   重涂性   重涂无障碍   通过
  5   漆膜外观   正常   符合
  6   铅笔硬度(擦伤)   F   2H
  7   耐冲击性，cm   ≥40   /   PET膜上无法测试
  8   耐弯曲性(圆柱轴)，cm   ≤3   1
  9   附着力(划格间距2mm)，级   ≤1   1
  10   耐酸性(浸入50g/L H2SO4溶液中168h)   无异常   符合
  11   耐碱性(浸入50g/L NaOH溶液中168h)   无异常   符合
  12   耐湿冷热循环性(10次)   无异常   符合
  13   耐污染性   通过   通过
  14   耐溶剂擦拭性，次(丁酮)   ≥100   ≥100
  15   耐湿热性   1000小时不起泡，不生锈，不脱落   通过
  16   耐中性盐雾性   1000小时不起泡，不生锈，不脱落   通过
  17   耐人工老化   2500小时不起泡，不生锈，不脱落，不开裂   通过
  18   水蒸气透过率   0.6-1.0g/m2.24h(一般TPT膜数值)   0.6g/m2.24h   红外检定法
实施例4
(1)将15.7重量份溶剂丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)置于容器中，以500转/分的转速低速搅拌条件下依次加入45重量份FEVE氟碳树脂、0.3重量份防沉剂BYK104S(购于德国毕克化学公司)、4重量份润湿分散剂BYK170(购于德国毕克化学公司)和35重量份颜料金红石钛白，搅拌均匀后再加入110重量份玻璃珠，以1500转/分的转速高速研磨至细度22μm，得到色浆；
(2)将30重量份FEVE氟碳树脂和10重量份氨基树脂置于容器中，以470转/分的转速低速搅拌条件下依次加入9.5重量份溶剂醋酸丁酯、0.5重量份助剂BYK358(购于德国毕克化学公司)和50重量份步骤(1)所得色浆后，以1200转/分的转速高速分散15分钟，过滤，得到PET膜用白色高光氟碳涂料。
对本实施例所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料，按照标准HG/T 3792-2005交联型氟树脂涂料(II型)进行全面性能检验，结果如表4所示。
表4实施例4所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料检验性能测试
  序号   检验项目   技术指标   检验结果   备注
  1   容器中状态   搅拌后均匀无硬块   符合
  2   溶剂可溶物氟含量   ≥10   20.8
  3   干燥时间(烘干)h(140±2)℃   ≤0.5   通过
  4   重涂性   重涂无障碍   通过
  5   漆膜外观   正常   符合
  6   铅笔硬度(擦伤)   F   2H
  7   耐冲击性，cm   ≥40   /   PET膜上无法测试
  8   耐弯曲性(圆柱轴)，cm   ≤3   1
  9   附着力(划格间距2mm)，级   ≤1   1
  10   耐酸性(浸入50g/L H2SO4溶液中168h)   无异常   符合
  11   耐碱性(浸入50g/L NaOH溶液中168h)   无异常   符合
  12   耐湿冷热循环性(10次)   无异常   符合
  13   耐污染性   通过   通过
  14   耐溶剂擦拭性，次(丁酮)   ≥100   ≥100
  15   耐湿热性   1000小时不起泡，不生锈，不脱落   通过
  16   耐中性盐雾性   1000小时不起泡，不生锈，不脱落   通过
  17   耐人工老化   2500小时不起泡，不生锈，不脱落，不开裂   通过
  18   水蒸气透过率   0.6-1.0g/m2.24h(一般TPT膜数值)   0.7g/m2.24h   红外检定法
实施例5
将实施例1所得PET膜用氟碳涂料应用于制备涂装PET膜。所述涂装PET膜的制备方法按以下操作步骤：
(1)PET膜的前处理；即对PET膜的表面进行电晕处理；
(2)在经过前处理的PET膜上用双面辊涂机辊涂PET膜用氟碳涂料；
(3)涂装后的PET膜进烘道160℃烘干5分钟，烘干后卷起成卷包装，得到涂装PET膜。
实施例6
将实施例3所得PET膜用氟碳涂料应用于制备涂装PET膜。所述涂装PET膜的制备方法按以下操作步骤：
(1)PET膜的前处理；即对PET膜的表面进行电晕处理；
(2)在经过前处理的PET膜上用双面辊涂机辊涂PET膜用氟碳涂料；
(3)涂装后的PET膜进烘道165℃烘干3分钟，烘干后卷起成卷包装，得到涂装PET膜。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种PET膜用氟碳涂料，其特征在于：该PET膜用氟碳涂料按照以下步骤制备得到：
（1）将14.5～29.7重量份溶剂a置于容器中，低速搅拌条件下依次加入30～50重量份FEVE氟碳树脂、0.3～0.5重量份防沉剂、4～5重量份润湿分散剂和15～50重量份颜料，搅拌均匀后再加入100～120重量份玻璃珠，高速研磨至细度20～25μm，得到色浆；
（2）将25～70重量份FEVE氟碳树脂和10～15重量份氨基树脂置于容器中，低速搅拌条件下依次加入9～14.5重量份溶剂b、0.5重量份助剂、0～0.5重量份消光粉和50重量份步骤（1）所得色浆后，高速分散15～20分钟，过滤，得到PET膜用氟碳涂料。
2.根据权利要求1所述的一种PET膜用氟碳涂料，其特征在于：步骤（1）所述溶剂a为丙二醇甲醚醋酸酯；所述防沉剂为BYK104S；所述润湿分散剂为BYK170；所述颜料为炭黑或金红石钛白。
3.根据权利要求1所述的一种PET膜用氟碳涂料，其特征在于：步骤（1）所述低速搅拌的转速为400～500转/分；所述高速研磨的1000～2000转/分。
4.根据权利要求1所述的一种PET膜用氟碳涂料，其特征在于：步骤（2）所述溶剂b为醋酸丁酯；所述助剂为BYK358；所述消光粉为ED30。
5.根据权利要求1所述的一种PET膜用氟碳涂料，其特征在于：步骤（2）所述低速搅拌的转速为400～500转/分；所述高速分散的转速1000～2000转/分。
6.根据权利要求1所述的PET膜用氟碳涂料应用于制备涂装PET膜。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述涂装PET膜的制备方法按以下操作步骤：
（1）PET膜的前处理；
（2）在经过前处理的PET膜上用双面辊涂机辊涂PET膜用氟碳涂料；
（3）涂装后的PET膜进烘道160℃～165℃烘干3～5分钟，烘干后卷起成卷包装，得到涂装PET膜。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：步骤（1）所述前处理是对PET膜的表面进行电晕处理。
9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述涂装PET膜应用于制备太阳能电池背板。
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