一种高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的制作方法

1.本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系。


背景技术：

2.太阳能作为目前最重要的可再生新型能源，能够极大缓解地球能源日益枯竭的危机。目前对太阳能最有效的利用方法是通过反射镜通过汇聚太阳光，增加能流密度后转化为热能或电能被人类使用，因此太阳能反射镜的效能是太阳能发展的关键之一。目前太阳能反射镜主要有玻璃基底镜背膜反射镜和金属基地镜前膜反射镜，而玻璃基底镜背膜反射镜因其耐砂蚀性能好和耐腐蚀等特点，应用十分广泛。银膜材料(反射膜)是影响太阳能反射镜效能最重要的因素之一，但银膜材料(反射膜)因其自身材料的原因存在强度差和不耐蚀等问题，因此需要在银膜表面涂覆保护涂层以满足银膜材料的长效防护和保持银膜反射率不下降。
3.目前市面上针对太阳能镜背银膜保护涂层的产品很多，但绝大部分涂料都是以环氧涂层搭配聚氨酯涂层体系(硬质涂层体系)为主。这一系列涂层目前存在的缺陷如下：
4.1.因为银膜材料强度较差，在银膜材料表面涂覆环氧底漆和聚氨酯面漆后，因为涂层固化过程中的体积收缩，极易造成银膜起皱或开裂，产品合格率低。
5.2.硬质涂层体系因其树脂体系刚性较大，进而容易造成涂膜在受到风蚀或雨蚀作用时，涂层内应力无法有效释放，极易导致银膜开裂或失效。
6.3.硬质涂层体系与银膜材料热膨胀系数不同，在实际使用过程中因为受热变形导致银膜开裂或起皱，造成反射率下降，影响产品的实际使用效能。


技术实现要素：

7.本发明的目的为：制备一种高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系，通过设计涂层体系的弹性模量，有效释放涂膜在固化过程中和太阳能反射镜在长期使用过程中产生的内应力，提升太阳能反射镜的合格品率及实际使用的长效性能。
8.本发明的技术方案为：
9.提供一种高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系：由配套使用的弹性防护底漆和高强韧磁漆组成，弹性防护底漆由a1组分和b1组分组成，所述弹性防护底漆a1组分由开环环氧树脂、双酚a型环氧树脂、单晶薄片状纳米金刚石、着色颜料、助剂、硅烷偶联剂、溶剂1等组成，所述弹性防护底漆b1组分由desmodur@vl、desmodur@n-3800、乙酸正丁酯等组成；所述高强韧磁漆由a2组分和b2组分组成，所述高强韧磁漆a2组分由不同分子量聚碳酸酯二醇、高羟值羟基丙烯酸树脂、着色颜料、体质填料、助剂、溶剂2等组成，所述高强韧磁漆b2组分由desmodur@n-75、乙酸正丁酯等组成。
10.进一步，所述的弹性防护底漆a1组分，包含以下按质量份计的成分组成：
[0011][0012]
所述的弹性防护底漆b1组分，包含以下按质量份计的成分组成：
[0013]
芳香族聚异氰酸酯
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16～21份
[0014]
脂肪族聚异氰酸酯1
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44～52份
[0015]
乙酸正丁酯
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27～40份
[0016]
所述弹性防护底漆a1与b1质量比为1～3:1。
[0017]
进一步，所述的高强韧磁漆a2组分，包含以下按质量份计的成分组成：
[0018][0019]
所述的高强韧磁漆b2组分，包含以下按质量份计的成分组成：
[0020]
脂肪族聚异氰酸酯2
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48～55份
[0021]
乙酸正丁酯
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45～52份
[0022]
所述高强韧磁漆a2与b2质量比为1～5:1；优选高强韧磁漆a2与b2质量比为1～4:1。
[0023]
进一步，所述开环环氧树脂的开环度为32％～70％。
[0024]
进一步，所述双酚a型环氧树脂为e-20、e-12中的一种或两种。
[0025]
进一步，所述不同分子量聚碳酸酯二醇为duranol t-5650e、duranol t-5650j、duranol t-5651、duranol t-5652、duranol t-4671、duranol g-4672中的几种。
[0026]
进一步，所述高羟值羟基丙烯酸树脂的羟基含量为3.2～4.5％。
[0027]
进一步，所述溶剂1为甲基异丁基酮、甲基正戊基酮、乙酸正丁酯、乙酸正戊酯中的几种；所述溶剂2为甲基异丁基酮、乙酸正丁酯、二甲苯、环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯中的几种；所述的芳香族聚异氰酸酯为desmodur@vl；所述的脂肪族聚异氰酸酯1为desmodur@n-3800；所述的脂肪族聚异氰酸酯2为desmodur@n-75。
[0028]
进一步，所述硅烷偶联剂为kh-550、kh-560中的一种；所述体质填料为沉淀硫酸钡、滑石粉、云母粉中的一种或几种；所述着色颜料为钛白粉、炭黑、氧化铬绿、钛黄、氧化铁
红、钴蓝中的一种或几种；所述助剂为分散剂、流平剂、消泡剂、流变助剂、紫外线吸收剂中的三种及三种以上混合物。
[0029]
本发明的第二方面在于提供一种高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系涂料制备方法，弹性防护底漆a1组分和b1组分，高强韧磁漆a2组分和b2组分制备方法如下：
[0030]
(1)所述弹性防护底漆a1组分制备方法为：按配方称量，将开环环氧树脂、双酚a性环氧树脂、助剂、硅烷偶联剂、溶剂1加入拉缸中，搅匀均匀后加入单晶薄片状纳米金刚石、着色颜料，搅拌分散均匀后进行研磨分散，分散至细度20～40μm后，过滤出料即可；
[0031]
(2)所述弹性防护底漆b1组分制备方法为：按配方称量，将芳香族聚异氰酸酯、脂肪族聚异氰酸酯1、乙酸正丁酯加入拉缸中，搅匀均匀后，过滤出料即可；
[0032]
(3)所述高强韧磁漆a2组分制备方法为：按配方称量，将不同分子量聚碳酸酯二醇、高羟值羟基丙烯酸树脂、助剂、溶剂2加入拉缸中，搅匀均匀后加入着色颜料、体质填料，搅拌分散均匀后进行研磨分散，分散至细度10～20μm后，过滤出料即可；
[0033]
(4)所述高强韧磁漆b2组分制备方法为：按配方称量，将脂肪族聚异氰酸酯2、乙酸正丁酯加入拉缸中，搅匀均匀后，过滤出料即可
[0034]
本发明的有益效果：(1)弹性防护底漆中既有开环环氧树脂，也有双酚a型环氧树脂，通过硅烷偶联剂的配合使用，改善了普通硬质涂层在玻璃表面附着不好的难题。(2)弹性防护底漆中单晶薄片状纳米金刚石可以延长腐蚀介质到达基材的时间，极大提升了涂层的防腐蚀性能。(3)通过调整高强韧磁漆中不同分子量的聚碳酸酯二醇和高羟值羟基丙烯酸树脂的比例，既有效保证了磁漆与弹性防护底漆拉伸性能匹配，也可以同时满足涂层对强度及表面硬度的需求。(4)弹性防护底漆和高强韧磁漆的拉伸强度和断裂伸长率可以通过不同树脂比例进行调整，不同的拉伸性能可以匹配不同类型的反射膜材料，满足更多种类太阳能反射镜的使用需求。(5)采用弹性防护底漆和高强韧磁漆配套的涂层体系有效的解决了目前太阳能反射镜在加工生产和长期户外使用过程中银膜材料(反射膜)起皱、开裂等现象，提高了成品率和反射效能等问题
具体实施方式
[0035]
本实施例示范了含氟丙烯酸改性聚氨酯耐磨树脂及其制备方法。
[0036]
实施例1
[0037]
(1)将20g开环环氧树脂(开环度＝43％)、15ge-12、2g分散剂、0.1g流平剂、0.2g消泡剂、1.4gkh-550、14g甲基异丁基酮、14g甲基正戊基酮加入拉缸中，搅匀均匀后加入20g单晶薄片状纳米金刚石、17g钛白粉、2g炭黑，研磨分散至细度25μm，过滤出料，即得到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的弹性防护底漆a1组分。
[0038]
(2)将18gdesmodur@vl、48gdesmodur@n-3800、30g乙酸正丁酯加入拉缸中，搅拌均匀后过滤出料，即得到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的弹性防护底漆b1组分。
[0039]
(3)将17gduranol t-5650j、20gduranol g-4672、10g羟基丙烯酸树脂(羟基含量为3.6％)、1.8g分散剂、0.2g流平剂、0.2g紫外线吸收剂、7g二甲苯、7g乙酸正丁酯、7g环己酮加入拉缸中，搅匀均匀后加入18g沉淀硫酸钡、6g氧化铬绿、3g氧化铁红，研磨分散至细度20μm，过滤出料，即得到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的高强韧磁漆a2组分。
[0040]
(4)将53gdesmodur@n-75、45g乙酸正丁酯加入拉缸中，搅拌均匀后过滤出料，即得
到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的高强韧磁漆b2组分。
[0041]
弹性防护底漆a1组分和b1组分质量配比为2:1。
[0042]
弹性高强韧磁漆a2组分和b2组分质量配比为2:1。
[0043]
实施例2：
[0044]
(1)将22g开环环氧树脂(开环度＝56％)、11ge-20、1.5g分散剂、0.2g流变助剂、0.2g消泡剂、1gkh-550、20g乙酸正丁酯、10g甲基正戊基酮加入拉缸中，搅匀均匀后加入15g单晶薄片状纳米金刚石、10g钛黄、8g钴蓝，研磨分散至细度30μm，过滤出料，即得到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的弹性防护底漆a1组分。
[0045]
(2)将16gdesmodur@vl、44gdesmodur@n-3800、40g乙酸正丁酯加入拉缸中，搅拌均匀后过滤出料，即得到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的弹性防护底漆b1组分。
[0046]
(3)将10gduranol t-5651、25gduranol g-5652、15g羟基丙烯酸树脂(羟基含量为4.4％)、1g分散剂、0.1g流平剂、0.2g紫外线吸收剂、10g二甲苯、5g乙酸正丁酯、10g丙二醇甲醚醋酸酯加入拉缸中，搅匀均匀后加入15g云母粉、3g炭黑、3g钛黄、3g钛白粉，研磨分散至细度20μm，过滤出料，即得到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的高强韧磁漆a2组分。
[0047]
(4)将48gdesmodur@n-75、52g乙酸正丁酯加入拉缸中，搅拌均匀后过滤出料，即得到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的高强韧磁漆b2组分。
[0048]
弹性防护底漆a1组分和b1组分质量配比为2:1。
[0049]
弹性高强韧磁漆a2组分和b2组分质量配比为2:1。
[0050]
实施例3：
[0051]
(1)将24g开环环氧树脂(开环度＝65％)、9ge-12、1g分散剂、0.2g流平剂、0.3g消泡剂、0.2g流变助剂、2gkh-560、22g乙酸正丁酯、15g乙酸正戊酯加入拉缸中，搅匀均匀后加入17g单晶薄片状纳米金刚石、10g氧化铬绿、3g钛白粉，研磨分散至细度30μm，过滤出料，即得到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的弹性防护底漆a1组分。
[0052]
(2)将17gdesmodur@vl、44gdesmodur@n-3800、33g乙酸正丁酯加入拉缸中，搅拌均匀后过滤出料，即得到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的弹性防护底漆b1组分。
[0053]
(3)将27gduranol t-5650e、10gduranol g-4672、10g羟基丙烯酸树脂(羟基含量为3.2％)、1.1g分散剂、0.1g流平剂、0.3g紫外线吸收剂、20g二甲苯、10g环己酮加入拉缸中，搅匀均匀后加入22g沉淀硫酸钡、13g钛白粉，研磨分散至细度20μm，过滤出料，即得到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的高强韧磁漆a2组分。
[0054]
(4)将55gdesmodur@n-75、45g乙酸正丁酯加入拉缸中，搅拌均匀后过滤出料，即得到高强度弹性太阳能板镜背保护涂层体系的高强韧磁漆b2组分。
[0055]
弹性防护底漆a1组分和b1组分质量配比为2:1。
[0056]
弹性高强韧磁漆a1组分和b1组分质量配比为1.5:1。
[0057]
将实施例1～3的产品配漆并制备漆膜，干燥7天后进行性能测试，测试结果见表1：
[0058]
表1性能测试结果
[0059][0060]
本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反，在不脱离本公开的精神和范围内所作的变动与润饰，均属本公开的专利保护范围。