表面處理網(wǎng)訊太陽(yáng)能電池組件封裝材料主要包括玻璃EVA膠膜邊框背板膜硅膠等而背板膜材料主要為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET薄膜其具有優(yōu)良的電絕緣性和電性能雖有極佳的阻水和阻氣性但對(duì)濕熱老化和UV光的抵抗性較弱所以通常復(fù)合耐候及阻水性較佳的氟材料來做為保護(hù)復(fù)合的工藝包括復(fù)膠型和涂覆型兩類復(fù)膠型太陽(yáng)能光伏背板背膜（TPTKPK等）以PTFE,PVDF,FEP,PVF,ETFE等氟塑薄膜材料通過膠粘劑與PET基材粘結(jié)復(fù)合而成此類背膜因膠粘劑的品質(zhì)不同以及復(fù)合工藝的差異電池組件在戶外環(huán)境中長(zhǎng)期受濕度和溫度雙重因素的影響下復(fù)合型背膜易發(fā)生膠粘劑層水解從而導(dǎo)致氟膜與PET基材層間剝離難以滿足電池組件長(zhǎng)期的可靠要求而涂覆型背板膜采用氟碳涂料直接涂覆于PET基材之上形成氟碳涂層大大改善了背膜生產(chǎn)的工藝和經(jīng)濟(jì)性且氟碳涂膜可直接與EVA貼合必要時(shí)可于涂膜上施予電暈或等離子體處理即可提高貼合牢度因此以氟碳涂膜取代氟塑薄膜等復(fù)合膜,應(yīng)用于太陽(yáng)能光伏背板上,可經(jīng)濟(jì)背板制造工藝及節(jié)省材料成本與傳統(tǒng)復(fù)合型背板相比具有明顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

目前溶劑型氟碳涂料已得到太陽(yáng)能光伏行業(yè)的廣泛認(rèn)可用量逐年增加但隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高和環(huán)保法規(guī)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)（VOC/TVOC）及有害空氣污染物（HAPs）的限制日趨嚴(yán)格溶劑型產(chǎn)品將會(huì)逐漸被環(huán)保型產(chǎn)品所取代而水性氟碳涂料是一類以水性氟碳乳液為主體樹脂的零VOC或低VOC環(huán)境友好型涂料具備含氟涂層的優(yōu)異特性對(duì)水性氟碳太陽(yáng)能背板涂料進(jìn)行開發(fā)研究兼顧新能源材料多元化高性能化環(huán)保化的特點(diǎn)是太陽(yáng)能組件行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和方向

1 試驗(yàn)部分

1.1試驗(yàn)原料（略）

1.2主要試驗(yàn)儀器（略）

1.3試驗(yàn)配方

試驗(yàn)涂料配方見表1

表1 試驗(yàn)參考配方

制備工藝制漆過程按配方量加入去離子水防沉劑潤(rùn)濕分散劑消泡劑顏料分散均勻后用研磨機(jī)研磨至細(xì)度小于10μm過濾除去研磨介質(zhì)然后加入氟碳乳液助溶劑潤(rùn)濕劑消光粉等分散均勻且細(xì)度小于20μm最后加入增稠劑用去離子水調(diào)整粘度后過濾包裝即得A組分然后加入B組分水性固化劑攪拌均勻即得水性雙組分氟碳涂料｜

施工過程用線棒刮涂于電暈處理過的PET膜上150℃×2~3min烘烤固化然后室溫放置3d后測(cè)試相關(guān)物性

1.4固化劑的選擇

背板用水性雙組分氟碳涂料跟一般的雙組分水性聚氨酯體系一樣多異氰酸酯固化劑與氟碳乳液充分均一地混合與分散是得到最佳涂膜性能的基本保證因此選擇合適易分散的多異氰酸酯固化劑顯得尤為重要目前市場(chǎng)上能夠供應(yīng)水性聚氨酯固化劑的主要廠商有拜耳柏斯托巴斯夫等通過篩選各種固化劑的應(yīng)用評(píng)估測(cè)試結(jié)果得知可選擇Vencorex（原柏斯托公司）的XD803XL600以及拜耳公司的BayhydurXP2655等上述固化劑與長(zhǎng)興氟碳乳液的兼容性較佳涂膜的耐水性附著性以及PCT老化性都較好

在加有水性聚異氰酸酯固化劑的雙組分水性涂料的研制中NCO/OH也是一個(gè)重要的影響因素若多異氰酸酯加入太少不足以與羥基反應(yīng)涂膜交聯(lián)度較低涂膜致密性不好抗化學(xué)品抗水性下降甚至涂膜發(fā)軟若多異氰酸酯加入太多會(huì)造成涂膜內(nèi)有大量的CO2（水與異氰酸酯反應(yīng)所生成）殘留致使涂膜表面出現(xiàn)爆泡和針孔影響漆膜的耐水性和外觀而且過多的固化劑也會(huì)增加成本因多異氰酸酯會(huì)與水反應(yīng)為了保證與羥基完全反應(yīng)通常使異氰酸酯過量綜合各種性能NCO/OH選擇1.3較適宜

1.5其他助劑

與其他水性涂料一樣背板用水性雙組分氟碳涂料同樣要加入多種助劑來改善涂料的施工性涂膜外觀以及其他性能同時(shí)在涂料配方配制時(shí)必須注意溶劑潤(rùn)濕劑分散劑填充料不能與-NCO基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)即應(yīng)盡量避免所有帶活性基團(tuán)的物質(zhì)具體如下

潤(rùn)濕流平劑

由于水的表面張力較高對(duì)PET基材的潤(rùn)濕能力差使得水性雙組分氟碳涂料的涂膜表面容易產(chǎn)生弊病必須加入一定量的潤(rùn)濕流平劑良好的潤(rùn)濕流平劑應(yīng)能有效降低體系表面張力改善涂料對(duì)基材的潤(rùn)濕性和滲透性提高附著力本體系可選擇Tego-270搭配BYK-3455涂膜流平性好無鏡框現(xiàn)象

消泡劑

水性雙組分氟碳涂料與一般的水性雙組分聚氨酯涂料一樣比其它水性涂料體系更容易產(chǎn)生氣泡除了在制備和施工過程中會(huì)產(chǎn)生氣泡在成膜過程中水與異氰酸酯反應(yīng)產(chǎn)生CO2滯留在涂膜中也會(huì)形成氣泡如果不能有效去除這些氣泡會(huì)造成涂膜針孔等弊病結(jié)合長(zhǎng)興公司太陽(yáng)能背板用氟碳乳液的特點(diǎn)本體系可選用含硅類消泡劑或分子類消泡劑較為適宜

增稠劑

背膜涂裝的方式是輥輪或刮涂涂裝水性涂料通常粘稠性不足對(duì)施工作業(yè)的膜厚控制較麻煩背膜要求涂料膜厚23~25μm干膜水性氟涂料應(yīng)用配方必須就此施工性方面作改善優(yōu)化因此增稠劑的篩選尤為重要常用的增稠流變劑分為堿溶脹高分子型和締合型二種類型堿溶脹增稠劑有較大的觸變性和防流掛性但流平性較差締合型流變劑有較佳的流平性且高剪切粘度高有利于輥涂施工作業(yè)依據(jù)增稠劑的特點(diǎn)和氟乳液的性能考慮以及背板涂裝的特點(diǎn)選擇低剪切抗流掛性與流平性之間的平衡較好的聚氨酯類增稠劑較佳

助溶劑

助溶劑的作用是幫助成膜防凍及延長(zhǎng)涂膜的開放時(shí)間以利于流平通常為一些高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑背板水性涂料的涂裝工藝為140~150℃不存在成膜問題但助溶劑的增容作用能使氟碳乳液與固化劑更好的相溶提高交聯(lián)度從而綜合性能得到提高再者由于水性涂料體系中水的含量較高加入高沸點(diǎn)溶劑可防止水性涂料在140~150℃的高溫下發(fā)生爆沸現(xiàn)象減少漆膜表面的不良弊病在本體系中應(yīng)盡量避免選用易與固化劑中的異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)的助溶劑可選用醚酯類溶劑如乙二醇丁醚醋酸酯二乙二醇丁醚醋酸酯醇酯-12等

2 結(jié)語(yǔ)

所制備的太陽(yáng)能光伏背板保護(hù)膜用水性雙組分氟碳涂料能夠滿足現(xiàn)有背板涂膜的流水線生產(chǎn)工藝可以替代現(xiàn)有溶劑型產(chǎn)品尤其能實(shí)現(xiàn)透明PET膜的涂層應(yīng)用滿足光伏行業(yè)太陽(yáng)能背板涂料的水性化環(huán)保的趨勢(shì)

參考文獻(xiàn)略

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