一种光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆及其制备方法与流程

本发明涉及涂料，尤其涉及一种光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆及其制备方法。

背景技术：

1、随着全球能源转型的加速推进，光伏发电作为清洁能源的重要组成部分，装机容量持续快速增长。光伏组件边框作为光伏组件的关键结构部件，传统上主要采用铝合金材料制造。然而，铝合金边框存在重量较大、绝缘性能不足（需要额外接地处理）、材料成本较高等问题。近年来，纤维增强塑料，特别是玻纤增强聚氨酯复合材料，因其具有轻质高强、优异的绝缘性能、耐腐蚀、耐老化、成本优势明显等特点，正逐步取代传统的铝合金型材，被广泛应用于光伏边框、门窗边框等领域。

2、在现有技术专利中cn119039864a公开了玻纤复合材料免前处理用的高耐候水性涂料及其制备方法和应用，通过引入有机硅烷水解低聚物，在保证涂层与基材间优异附着力的同时，还能增强漆膜的交联强度，提高了涂层抵御外界破坏的能力，除此之外，优选特定的填料能够释放漆膜交联产生的内应力，使漆膜具备硬而韧的特性，进一步优选利用不同粒径的球状颗粒的堆积屏蔽效应、不同粒径的片状填料在涂层表面的遮盖作用和水性丙烯酸树脂的协同作用使得涂层能很好的增加耐化学性能及优异的抗紫外线性能。

3、但是上述现有技术中，涂料树脂体系仅采用水性丙烯酸树脂，提升硬度则柔韧性变差，漆膜易开裂掉漆，增强柔韧性又会造成硬度、抗划伤不足，难以从基体层面同时兼顾高硬度与高柔韧性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆及其制备方法，旨在解决现有技术中的涂料树脂体系仅采用水性丙烯酸树脂，提升硬度则柔韧性变差，漆膜易开裂掉漆，增强柔韧性又会造成硬度、抗划伤不足，难以从基体层面同时兼顾高硬度与高柔韧性的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的一种光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆，包括a组分和b组分，a组分与b组分的重量配比为100：8~20；其中：

3、a组分包括以下重量份数的原料制备而成：水性羟基丙烯酸分散体35~55份、水性聚氨酯分散体10~25份、硅烷水解低聚物3~10份、钛白粉18~25份、沉淀硫酸钡3~8份、纳米二氧化硅分散液2~6份、紫外线吸收剂0.5~1.5份、受阻胺光稳定剂0.3~1.0份、润湿分散剂0.3~0.8份、基材润湿剂0.2~0.6份、流平剂0.2~0.5份、消泡剂0.2~0.5份、增稠剂0.3~1.0份、成膜助剂3~6份、ph调节剂0.2~0.8份和去离子水8~18份；

4、b组分包括以下重量份数的原料制备而成：亲水改性脂肪族聚异氰酸酯70~90份和丙二醇甲醚醋酸酯10~30份。

5、其中，水性羟基丙烯酸分散体为羟基含量为2.5~4.5%的水性羟基丙烯酸二级分散体，固体含量为40~50%，酸值为10~25 mg koh/g，玻璃化转变温度为20~50℃。

6、其中，水性聚氨酯分散体为阴离子型脂肪族水性聚氨酯分散体，固体含量为35~45%，伸长率为200~500%。

7、其中，硅烷水解低聚物采用溶胶-凝胶法，将有机功能性硅烷单体与硅溶胶在酸催化剂和有机溶剂存在的条件下反应得到的低聚物。

8、其中，纳米二氧化硅分散液为水性纳米二氧化硅分散液，固体含量为20~40%，粒径为10~50nm。

9、其中，紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂的混合物，质量比为1：1~3：1；受阻胺光稳定剂为哌啶系受阻胺光稳定剂。

10、其中，亲水改性脂肪族聚异氰酸酯为亲水改性六亚甲基二异氰酸酯三聚体与亲水改性异佛尔酮二异氰酸酯三聚体中的一种，nco含量为18~23%。

11、本发明还提供一种塑料光伏边框用水性低温烘烤涂料的制备方法，包括以下步骤：

12、将去离子水、润湿分散剂、ph调节剂加入分散釜中搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入钛白粉和沉淀硫酸钡，高速分散后研磨至细度≤15μm，得到色浆；

13、在调漆釜中加入水性羟基丙烯酸分散体和水性聚氨酯分散体搅拌均匀；

14、在搅拌状态下加入硅烷水解低聚物，搅拌均匀；

15、加入色浆搅拌均匀，然后依次加入纳米二氧化硅分散液、成膜助剂、基材润湿剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂搅拌均匀；

16、加入增稠剂调整粘度，过滤得到a组分；

17、将亲水改性脂肪族聚异氰酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯混合搅拌均匀，过滤得到b组分；

18、将a组分和b组分分别进行包装。

19、其中，在将去离子水、润湿分散剂、ph调节剂加入分散釜中搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入钛白粉和沉淀硫酸钡，高速分散后研磨至细度≤15μm，得到色浆的步骤中：

20、高速分散的转速为1200~1800r/min，分散时间为20~40分钟，研磨采用锆珠作为研磨介质，研磨温度为≤40℃。

21、其中，在搅拌状态下加入硅烷水解低聚物，搅拌均匀的步骤中：

22、硅烷水解低聚物的添加在ph 5.0~7.0条件下进行。

23、本发明的一种光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆及其制备方法，包括a组分和b组分，a组分与b组分的重量配比为100：8~20；其中：a组分包括以下重量份数的原料制备而成：水性羟基丙烯酸分散体35~55份、水性聚氨酯分散体10~25份、硅烷水解低聚物3~10份、钛白粉18~25份、沉淀硫酸钡3~8份、纳米二氧化硅分散液2~6份、紫外线吸收剂0.5~1.5份、受阻胺光稳定剂0.3~1.0份、润湿分散剂0.3~0.8份、基材润湿剂0.2~0.6份、流平剂0.2~0.5份、消泡剂0.2~0.5份、增稠剂0.3~1.0份、成膜助剂3~6份、ph调节剂0.2~0.8份和去离子水8~18份；b组分包括以下重量份数的原料制备而成：亲水改性脂肪族聚异氰酸酯70~90份和丙二醇甲醚醋酸酯10~30份，采用以下步骤：将去离子水、润湿分散剂、ph调节剂加入分散釜中搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入钛白粉和沉淀硫酸钡，高速分散后研磨至细度≤15μm，得到色浆；在调漆釜中加入水性羟基丙烯酸分散体和水性聚氨酯分散体搅拌均匀；在搅拌状态下加入硅烷水解低聚物，搅拌均匀；加入色浆搅拌均匀，然后依次加入纳米二氧化硅分散液、成膜助剂、基材润湿剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂搅拌均匀；加入增稠剂调整粘度，过滤得到a组分；将亲水改性脂肪族聚异氰酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯混合搅拌均匀，过滤得到b组分；将a组分和b组分分别进行包装，通过上述方式，实现了从成膜树脂基体层面协同兼顾漆膜高硬度与优异柔韧性，克服单一丙烯酸树脂体系力学性能相互制约的缺陷，保障漆膜抗划伤、抗石击的同时可抵御温度交变、型材弯曲带来的开裂风险，提升湿热老化后的附着力保持能力，满足光伏边框长期户外使用要求。

1.一种光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆，其特征在于，包括a组分和b组分，a组分与b组分的重量配比为100：8~20；其中：

2.如权利要求1所述的光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆，其特征在于，

3.如权利要求1所述的光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆，其特征在于，

4.如权利要求1所述的光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆，其特征在于，

5.如权利要求1所述的光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆，其特征在于，

6.如权利要求1所述的光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆，其特征在于，

7.如权利要求1所述的光伏边框用水性双组份聚氨酯面漆，其特征在于，

8.一种塑料光伏边框用水性低温烘烤涂料的制备方法，应用于如权利要求1所述的塑料光伏边框用水性低温烘烤涂料，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求1所述的塑料光伏边框用水性低温烘烤涂料的制备方法，其特征在于，在将去离子水、润湿分散剂、ph调节剂加入分散釜中搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入钛白粉和沉淀硫酸钡，高速分散后研磨至细度≤15μm，得到色浆的步骤中：

10.如权利要求1所述的塑料光伏边框用水性低温烘烤涂料的制备方法，其特征在于，在搅拌状态下加入硅烷水解低聚物，搅拌均匀的步骤中：