一種水性減反射涂料組合物的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于太陽能電池制造技術領域，特別是涉及一種水性減反射涂料組合物的制備方法，其適用于在太陽能電池超白玻璃上鍍減反膜。
【背景技術】
[0002]太陽能取之不盡、用之不竭，能緩解能源危機和減少環境污染，是理想的可再生能源。隨著光伏發電效率的不斷提高和太陽能板造價的降低，太陽能光伏發電的應用已十分普遍。目前，光伏發電技術中，太陽能電池轉換效率損失的主要原因之一是入射光的反射損失，僅玻璃板表面的反射就會導致7?8%的損耗。因此，在太陽能電池超白玻璃上鍍減反膜是提高太陽能電池轉換效率的有效途徑之一。
[0003]目前，由于溶膠凝膠法具有工藝簡單、成本低、可在大尺寸的基底上鍍膜等優點，太陽能電池減反膜的制備方法主要使用溶膠凝膠法。CN101531468公開了一種堿、酸催化法分別制備硅溶膠，配制鍍膜液，在太陽能超白玻璃上鍍減反膜的方法。CN101885586公開了一種堿催化制備硅溶膠，在太陽能玻璃上鍍膜、鋼化、疏水處理制得耐候減反射膜的方法。雖然上述方法可以得到減反射涂層，但具有大量的缺陷，如涂層容易吸水、耐候性差。CN101184815公開了一種包含中空二氧化硅的減反射涂料的方法，其中中空二氧化硅采用納米ZnO分散液為模板獲得。盡管這種方法獲得的涂層具有穩定的機械性能，但這種方法需要單分散體系，難以工業化生產。CN101512387公開了一種含有核殼納米粒子的涂料組合物，其核材料為陽離子穩定的二嵌段共聚物和三嵌段共聚物。此種方法可以獲得機械性能穩定的涂層，并且重復性好，易規模化生產。但這種方法也存在問題，需要大量的強酸和大量的溶劑，在制備涂層的過程中，嚴重污染環境和腐蝕設備。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種水性減反射涂料組合物的制備方法，此減反射涂料鍍膜后獲得的涂層具有穩定的機械性能和優良的耐候性。
[0005]本發明的解決技術問題所采取的技術方案是，一種水性減反射涂料組合物的制備方法，其特征在于，所述水性減反射涂料組合物包含以下組份:
(a)核殼納米粒子分散液，所述核殼納米粒子分散液以陽離子聚氨酯為核材料，二氧化硅為殼材料，
(b)去離子水，
(C)助劑；
其制備過程包括下列步驟:
(1)在室溫下，將去離子水、陽離子聚氨酯乳液加入燒瓶，攪拌；
(2)在Ih內，滴加正硅酸甲酯，滴加完畢后，在40°C繼續反應30?60min；
(3)反應完畢后，降溫，得到核殼納米粒子分散液；
(4)向核殼納米粒子分散液中加入去離子水和助劑，充分攪拌混合，得到減反射涂料組合物。
[0006]優選地，在步驟(I)和(2)中所述去離子水、陽離子聚氨酯乳液和正硅酸甲酯的質量比為100: 17?40: 28?80。
[0007]優選地，在步驟(4)中所述核殼納米粒子分散液、去離子水和助劑以質量比為500: 1000 ?3000: 2 ?35。
[0008]優選地，所述核殼納米粒子的粒徑為10?lOOnm，更優選為30?60nm。研宄表明，如果納米粒子的粒徑小于10nm，減反膜增透低；納米粒子的粒徑大于lOOnm，涂層的機械性能差，耐候性差。
[0009]優選地，所述助劑為流平劑、消泡劑、潤濕劑、耐磨劑和硅烷偶聯劑中的一種或幾種。
[0010]本發明的有益效果:
本發明減反射涂料組合物是一種水性的中性涂料組合物，具有環保、無污染的特點，鍍膜后獲得的涂層具有穩定的機械性能和優良的耐候性。
【具體實施方式】
[0011]下面結合具體實施例對本發明做進一步描述。
[0012]實施例1:
將100質量份去離子水、20質量份陽離子聚氨酯乳液加入燒瓶，攪拌；在室溫下，滴加40質量份正硅酸甲酯，Ih內滴加完畢后，升溫至400C繼續反應30min，冷卻至室溫。加入320質量份去離子水、0.48質量份流平劑(BNK-A900)、0.48質量份消泡劑(BNK-G303)、0.48質量份潤濕劑(Surfynol-2502)，充分攪拌，即得到水性減反射涂料組合物。在太陽能玻璃上鍍膜后，膜層硬度2H，增透率2.0%。
[0013]實施例2:
將100質量份去離子水、25質量份陽離子聚氨酯乳液加入燒瓶，攪拌；在室溫下，滴加75質量份正硅酸甲酯，Ih內滴加完畢后，升溫至40°C繼續反應60min，冷卻至室溫。加入800質量份去離子水、2.7質量份消泡劑(BNK-G303)、2.7質量份潤濕劑(Surfynol-2502)、2.7質量份耐磨劑(^101^-87)，充分攪拌，即得到水性減反射涂料組合物。在太陽能玻璃上鍍膜后，膜層硬度3H，增透率2.2%。
[0014]實施例3:
將100質量份去離子水、17質量份陽離子聚氨酯乳液加入燒瓶，滴加鹽酸調節pH=4，攪拌；在室溫下，滴加28質量份正硅酸甲酯，Ih內滴加完畢后，升溫至40°C繼續反應60min，冷卻至室溫。加入580質量份去離子水、0.725質量份消泡劑(BNK-G303)、0.725質量份潤濕劑(Surfynol-2502)，充分攪拌，即得到水性減反射涂料組合物。在太陽能玻璃上鍍膜后，膜層硬度2H，增透率2.0%。
[0015]實施例4:
將100質量份去離子水、40質量份陽離子聚氨酯乳液加入燒瓶，攪拌；在室溫下，滴加80質量份正硅酸甲酯，Ih內滴加完畢后，升溫至40 °C繼續反應45min，冷卻至室溫。加入1320質量份去離子水、1.54質量份消泡劑(BNK-G303)、1.54質量份潤濕劑(Surfynol-2502)、1.54質量份耐磨劑(silok-87)、1.54質量份硅烷偶聯劑(KH570)，充分攪拌，即得到水性減反射涂料組合物。在太陽能玻璃上鍍膜后，膜層硬度3H，增透率2.2%。
【主權項】
1.一種水性減反射涂料組合物的制備方法，其特征在于，所述水性減反射涂料組合物包含以下組份: (a)核殼納米粒子分散液，所述核殼納米粒子分散液以陽離子聚氨酯為核材料，二氧化硅為殼材料， (b)去離子水， (C)助劑； 其制備過程包括下列步驟: (1)在室溫下，將去離子水、陽離子聚氨酯乳液加入燒瓶，攪拌； (2)在Ih內，滴加正硅酸甲酯，滴加完畢后，在40°C繼續反應30?60min； (3)反應完畢后，降溫，得到核殼納米粒子分散液； (4)向核殼納米粒子分散液中加入去離子水和助劑，充分攪拌混合，得到減反射涂料組合物。
2.根據權利要求1所述的水性減反射涂料組合物的制備方法，其特征在于，在步驟(I)和(2)中所述去離子水、陽離子聚氨酯乳液和正硅酸甲酯的質量比為100: 17?40: 28?80 ο
3.根據權利要求1所述的水性減反射涂料組合物的制備方法，其特征在于，在步驟(4)中所述核殼納米粒子分散液、去離子水和助劑的質量比為500: 1000?3000: 2?35。
4.根據權利要求1所述的水性減反射涂料組合物的制備方法，其特征在于，所述核殼納米粒子的粒徑為10?lOOnm，更優選為30?60nmo
5.根據權利要求1所述的水性減反射涂料組合物的制備方法，其特征在于，所述助劑為流平劑、消泡劑、潤濕劑、耐磨劑和硅烷偶聯劑中的一種或幾種。
【專利摘要】本發明涉及一種水性減反射涂料組合物的制備方法，該組合物包含以下組份：（a）核殼納米粒子分散液，（b）去離子水，（c）助劑；其制備過程包括下列步驟：（1）在室溫下，將去離子水、陽離子聚氨酯乳液加入燒瓶，攪拌；（2）在1h內，滴加正硅酸甲酯，滴加完畢后，在40℃繼續反應30～60min；（3）反應完畢后，降溫，得到核殼納米粒子分散液；（4）向核殼納米粒子分散液中加入去離子水和助劑，充分攪拌混合，得到減反射涂料組合物。發明制備的減反射涂料組合物是一種水性的中性涂料組合物，具有環保、無污染的特點，鍍膜后獲得的涂層具有穩定的機械性能和優良的耐候性。
【IPC分類】C03C17-00
【公開號】CN104556725
【申請號】CN201510049033
【發明人】樊璠, 胡明, 劉勇, 張東旭, 孫濤
【申請人】嘉興昊特新材料科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月30日