本發(fā)明屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域和涂料制備技術(shù)領(lǐng)，具體涉及一種太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料。
背景技術(shù)：
油漆，是古代的叫法；涂料，是現(xiàn)代文明稱呼，包含更多的科技成分，在現(xiàn)代科技和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是油漆有一些順口習(xí)慣性稱呼還是保留下來，如乳膠漆、底漆、面漆等。一般而言，涂料就是能夠涂覆在被涂物件表面并能形成牢固附著的連續(xù)薄膜的材料。它既可以是無機(jī)的，如電鍍銅，電鍍鎳，電鍍鋅等。也可以是有機(jī)的，如大多數(shù)的有機(jī)高分子材料，有機(jī)高分子材料構(gòu)成了當(dāng)今涂料市場主要部分。在現(xiàn)代隨著涂料工業(yè)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了太陽能用光電轉(zhuǎn)化涂料，其可以幫助太陽能電板更好的將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)樗枘茉础?/p>
但是目前，現(xiàn)有的太陽能用光電涂料仍存在以下不足：如申請?zhí)枮?01410343126.9的中國專利公開了一種建筑太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料及其制備方法，該涂料存在耐候性較差和光電轉(zhuǎn)化率低（14%-18%）等問題；如申請?zhí)枮?201410316134.4 的中國專利公開了一種太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料及其制備方法，存在耐候性較差和力學(xué)性能不佳的缺點。
因此如何克服現(xiàn)有太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料耐候性較差、力學(xué)性能不佳和光電轉(zhuǎn)化率低等缺陷，已成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料，以解決現(xiàn)有太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料耐候性較差、力學(xué)性能不佳和光電轉(zhuǎn)化率低等問題。本發(fā)明的太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料性能優(yōu)，輸出功率大，光電轉(zhuǎn)化率高，生產(chǎn)成本低廉，環(huán)保，易于運輸和貯存，易于工業(yè)化生產(chǎn)，具有巨大市場應(yīng)用價值，特別是應(yīng)用于太陽能建筑一體化領(lǐng)域。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料，以重量為單位，包括以下原料：基體樹脂55-100份、石墨35-50份、顏填料20-35份、砷化鎵30-56份、氧化鈰5-10份、氧化鑭5-10份、氧化鈦4-8份、氧化鎂4-8份、氧化鋇3-6份、丙三醇60-100份、加成劑10-20份、固化劑6-10份、脫氣劑1-3份、分散劑1-2份、潤濕劑0.5-1.2份、乳化劑0.4-1份、防腐劑0.2-0.5份、抗氧劑0.2-0.4份；
所述顏填料為金屬顏料和體質(zhì)顏料；
所述加成劑以重量份為單位，由以下原料制成：發(fā)生劑2-3份、偶聯(lián)劑2-4份、相容劑1-2份、安定劑1-2份、架橋劑0.8-2份、調(diào)節(jié)劑0.6-1.8份、強(qiáng)化劑0.4-1份、聚凝劑0.4-1份、增韌劑0.4-0.8份、增塑劑0.4-0.8份、增稠劑0.4-0.6份、穩(wěn)定劑0.3-0.5份、終止劑0.3-0.5份；
所述發(fā)生劑為氣溶膠發(fā)生劑，所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧硅烷類偶聯(lián)劑，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，所述安定劑組成成分為磷石膏、氟石膏、氧化銅，所述架橋劑為丙烯酸型架橋劑；所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強(qiáng)化劑為701粉強(qiáng)化劑；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增韌劑為碳化硅晶須；所述增塑劑為己二酸二辛酯；所述增稠劑為纖維素醚類增稠劑；所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；所述終止劑為苯乙烯；
所述固化劑為丙烯酸甲酯；所述脫氣劑為硬脂酸；所述分散劑為分散劑POLYRON；所述潤濕劑為潤濕劑ZX-105；
所述太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將基體樹脂、石墨、顏填料、砷化鎵、氧化鈰、氧化鑭、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋇混合并進(jìn)行研磨處理，使混合粉碎物的粒徑為2-8μm；
S2：將步驟S1制得的混合粉碎物、丙三醇、加成劑、固化劑、脫氣劑、分散劑、潤濕劑、乳化劑、防腐劑、抗氧劑放到微波反應(yīng)釜中，在功率為100-300W，溫度為45-65℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100-200r/min下處理10-20min后放到均質(zhì)機(jī)中，進(jìn)行分散處理，得到涂料乳液；
步驟S2中所述加成劑的制備方法，包括以下步驟：
S21：將發(fā)生劑、偶聯(lián)劑、相容劑、安定劑、架橋劑混合升溫至110-120℃，在轉(zhuǎn)速為200-300r/min下反應(yīng)40-50min，制得物料Ⅰ；
S22：向步驟S21制得的物料Ⅰ中加入調(diào)節(jié)劑、強(qiáng)化劑、聚凝劑、增韌劑、增塑劑、增稠劑混合后升溫至140-145℃，在轉(zhuǎn)速為300-400r/min下反應(yīng)120-150min，制得物料Ⅱ；
S23：向步驟S22制得的物料Ⅱ中加入穩(wěn)定劑、終止劑混合后降溫至115-118℃，在轉(zhuǎn)速為200-300r/min下反應(yīng)60-80min，制得加成劑；
S3：將步驟S2制得的涂料乳液進(jìn)行噴霧干燥處理，制得含水量≤6%的粉末狀太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料。
進(jìn)一步地，所述基體樹脂為羥基聚酯樹脂。
進(jìn)一步地，所述金屬顏料為銀粉。
進(jìn)一步地，所述體質(zhì)顏料為石英粉。
進(jìn)一步地，所述乳化劑為聚氧丙烯烷基酯。
進(jìn)一步地，所述防腐劑為防腐劑KY。
進(jìn)一步地，所述抗氧劑為抗氧劑501。
本發(fā)明具有以下有益效果：
（1）本發(fā)明的太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料耐水、酸堿、腐蝕、老化性能好，輸出功率為183-190W/m2，光電轉(zhuǎn)化率為55%-58%，可見本發(fā)明的太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料性能優(yōu)，輸出功率大，光電轉(zhuǎn)化率高；
（2）本發(fā)明的太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料生產(chǎn)成本低廉，環(huán)保，易于運輸和貯存，易于工業(yè)化生產(chǎn)，具有巨大市場應(yīng)用價值，特別是應(yīng)用于太陽能建筑一體化領(lǐng)域。
具體實施方式
為便于更好地理解本發(fā)明，通過以下實施例加以說明，這些實施例屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
在實施例中，所述太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料，以重量為單位，包括以下原料：基體樹脂55-100份、石墨35-50份、顏填料20-35份、砷化鎵30-56份、氧化鈰5-10份、氧化鑭5-10份、氧化鈦4-8份、氧化鎂4-8份、氧化鋇3-6份、丙三醇60-100份、加成劑10-20份、固化劑6-10份、脫氣劑1-3份、分散劑1-2份、潤濕劑0.5-1.2份、乳化劑0.4-1份、防腐劑0.2-0.5份、抗氧劑0.2-0.4份；
所述基體樹脂為羥基聚酯樹脂；所述顏填料為金屬顏料和體質(zhì)顏料，所述金屬顏料為銀粉，所述體質(zhì)顏料為石英粉；
所述加成劑以重量份為單位，由以下原料制成：發(fā)生劑2-3份、偶聯(lián)劑2-4份、相容劑1-2份、安定劑1-2份、架橋劑0.8-2份、調(diào)節(jié)劑0.6-1.8份、強(qiáng)化劑0.4-1份、聚凝劑0.4-1份、增韌劑0.4-0.8份、增塑劑0.4-0.8份、增稠劑0.4-0.6份、穩(wěn)定劑0.3-0.5份、終止劑0.3-0.5份；
所述發(fā)生劑為氣溶膠發(fā)生劑，所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧硅烷類偶聯(lián)劑，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，所述安定劑組成成分為磷石膏、氟石膏、氧化銅，所述架橋劑為丙烯酸型架橋劑；所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強(qiáng)化劑為701粉強(qiáng)化劑；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增韌劑為碳化硅晶須；所述增塑劑為己二酸二辛酯；所述增稠劑為纖維素醚類增稠劑；所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；所述終止劑為苯乙烯；
所述固化劑為丙烯酸甲酯；所述脫氣劑為硬脂酸；所述分散劑為分散劑POLYRON；所述潤濕劑為潤濕劑ZX-105；所述乳化劑為聚氧丙烯烷基酯；所述防腐劑為防腐劑KY；所述抗氧劑為抗氧劑501；
所述太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將基體樹脂、石墨、顏填料、砷化鎵、氧化鈰、氧化鑭、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋇混合并進(jìn)行研磨處理，使混合粉碎物的粒徑為2-8μm；
S2：將步驟S1制得的混合粉碎物、丙三醇、加成劑、固化劑、脫氣劑、分散劑、潤濕劑、乳化劑、防腐劑、抗氧劑放到微波反應(yīng)釜中，在功率為100-300W，溫度為45-65℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100-200r/min下處理10-20min后放到均質(zhì)機(jī)中，進(jìn)行分散處理，得到涂料乳液；
步驟S2中所述加成劑的制備方法，包括以下步驟：
S21：將發(fā)生劑、偶聯(lián)劑、相容劑、安定劑、架橋劑混合升溫至110-120℃，在轉(zhuǎn)速為200-300r/min下反應(yīng)40-50min，制得物料Ⅰ；
S22：向步驟S21制得的物料Ⅰ中加入調(diào)節(jié)劑、強(qiáng)化劑、聚凝劑、增韌劑、增塑劑、增稠劑混合后升溫至140-145℃，在轉(zhuǎn)速為300-400r/min下反應(yīng)120-150min，制得物料Ⅱ；
S23：向步驟S22制得的物料Ⅱ中加入穩(wěn)定劑、終止劑混合后降溫至115-118℃，在轉(zhuǎn)速為200-300r/min下反應(yīng)60-80min，制得加成劑；
S3：將步驟S2制得的涂料乳液進(jìn)行噴霧干燥處理，制得含水量≤6%的粉末狀太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料。
實施例1
太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料，以重量為單位，包括以下原料：基體樹脂80份、石墨45份、顏填料30份、砷化鎵45份、氧化鈰8份、氧化鑭8份、氧化鈦6份、氧化鎂6份、氧化鋇5份、丙三醇80份、加成劑15份、固化劑8份、脫氣劑2份、分散劑1.5份、潤濕劑0.9份、乳化劑0.8份、防腐劑0.4份、抗氧劑0.3份；
所述基體樹脂為羥基聚酯樹脂；所述顏填料為金屬顏料和體質(zhì)顏料，所述金屬顏料為銀粉，所述體質(zhì)顏料為石英粉；
所述加成劑以重量份為單位，由以下原料制成：發(fā)生劑1.5份、偶聯(lián)劑3份、相容劑1.5份、安定劑1.5份、架橋劑1.4份、調(diào)節(jié)劑1.2份、強(qiáng)化劑0.7份、聚凝劑0.7份、增韌劑0.6份、增塑劑0.6份、增稠劑0.5份、穩(wěn)定劑0.4份、終止劑0.4份；
所述發(fā)生劑為氣溶膠發(fā)生劑，所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧硅烷類偶聯(lián)劑，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，所述安定劑組成成分為磷石膏、氟石膏、氧化銅，所述架橋劑為丙烯酸型架橋劑；所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強(qiáng)化劑為701粉強(qiáng)化劑；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增韌劑為碳化硅晶須；所述增塑劑為己二酸二辛酯；所述增稠劑為纖維素醚類增稠劑；所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；所述終止劑為苯乙烯；
所述固化劑為丙烯酸甲酯；所述脫氣劑為硬脂酸；所述分散劑為分散劑POLYRON；所述潤濕劑為潤濕劑ZX-105；所述乳化劑為聚氧丙烯烷基酯；所述防腐劑為防腐劑KY；所述抗氧劑為抗氧劑501；
所述太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將基體樹脂、石墨、顏填料、砷化鎵、氧化鈰、氧化鑭、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋇混合并進(jìn)行研磨處理，使混合粉碎物的粒徑為2-8μm；
S2：將步驟S1制得的混合粉碎物、丙三醇、加成劑、固化劑、脫氣劑、分散劑、潤濕劑、乳化劑、防腐劑、抗氧劑放到微波反應(yīng)釜中，在功率為200W，溫度為55℃，攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min下處理15min后放到均質(zhì)機(jī)中，進(jìn)行分散處理，得到涂料乳液；
步驟S2中所述加成劑的制備方法，包括以下步驟：
S21：將發(fā)生劑、偶聯(lián)劑、相容劑、安定劑、架橋劑混合升溫至115℃，在轉(zhuǎn)速為250r/min下反應(yīng)45min，制得物料Ⅰ；
S22：向步驟S21制得的物料Ⅰ中加入調(diào)節(jié)劑、強(qiáng)化劑、聚凝劑、增韌劑、增塑劑、增稠劑混合后升溫至142℃，在轉(zhuǎn)速為350r/min下反應(yīng)135min，制得物料Ⅱ；
S23：向步驟S22制得的物料Ⅱ中加入穩(wěn)定劑、終止劑混合后降溫至116℃，在轉(zhuǎn)速為250r/min下反應(yīng)70min，制得加成劑；
S3：將步驟S2制得的涂料乳液進(jìn)行噴霧干燥處理，制得含水量為6%的粉末狀太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料。
實施例2
太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料，以重量為單位，包括以下原料：基體樹脂55份、石墨35份、顏填料20份、砷化鎵30份、氧化鈰5份、氧化鑭5份、氧化鈦4份、氧化鎂4份、氧化鋇3份、丙三醇60份、加成劑10份、固化劑6份、脫氣劑1份、分散劑1份、潤濕劑0.5份、乳化劑0.4份、防腐劑0.2份、抗氧劑0.2份；
所述基體樹脂為羥基聚酯樹脂；所述顏填料為金屬顏料和體質(zhì)顏料，所述金屬顏料為銀粉，所述體質(zhì)顏料為石英粉；
所述加成劑以重量份為單位，由以下原料制成：發(fā)生劑2份、偶聯(lián)劑2份、相容劑1份、安定劑1份、架橋劑0.8份、調(diào)節(jié)劑0.6份、強(qiáng)化劑0.4份、聚凝劑0.4份、增韌劑0.4份、增塑劑0.4份、增稠劑0.4份、穩(wěn)定劑0.3份、終止劑0.3份；
所述發(fā)生劑為氣溶膠發(fā)生劑，所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧硅烷類偶聯(lián)劑，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，所述安定劑組成成分為磷石膏、氟石膏、氧化銅，所述架橋劑為丙烯酸型架橋劑；所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強(qiáng)化劑為701粉強(qiáng)化劑；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增韌劑為碳化硅晶須；所述增塑劑為己二酸二辛酯；所述增稠劑為纖維素醚類增稠劑；所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；所述終止劑為苯乙烯；
所述固化劑為丙烯酸甲酯；所述脫氣劑為硬脂酸；所述分散劑為分散劑POLYRON；所述潤濕劑為潤濕劑ZX-105；所述乳化劑為聚氧丙烯烷基酯；所述防腐劑為防腐劑KY；所述抗氧劑為抗氧劑501；
所述太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將基體樹脂、石墨、顏填料、砷化鎵、氧化鈰、氧化鑭、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋇混合并進(jìn)行研磨處理，使混合粉碎物的粒徑為2-8μm；
S2：將步驟S1制得的混合粉碎物、丙三醇、加成劑、固化劑、脫氣劑、分散劑、潤濕劑、乳化劑、防腐劑、抗氧劑放到微波反應(yīng)釜中，在功率為100W，溫度為45℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min下處理20min后放到均質(zhì)機(jī)中，進(jìn)行分散處理，得到涂料乳液；
步驟S2中所述加成劑的制備方法，包括以下步驟：
S21：將發(fā)生劑、偶聯(lián)劑、相容劑、安定劑、架橋劑混合升溫至110℃，在轉(zhuǎn)速為200r/min下反應(yīng)50min，制得物料Ⅰ；
S22：向步驟S21制得的物料Ⅰ中加入調(diào)節(jié)劑、強(qiáng)化劑、聚凝劑、增韌劑、增塑劑、增稠劑混合后升溫至140℃，在轉(zhuǎn)速為300r/min下反應(yīng)150min，制得物料Ⅱ；
S23：向步驟S22制得的物料Ⅱ中加入穩(wěn)定劑、終止劑混合后降溫至115℃，在轉(zhuǎn)速為200r/min下反應(yīng)80min，制得加成劑；
S3：將步驟S2制得的涂料乳液進(jìn)行噴霧干燥處理，制得含水量為5%的粉末狀太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料。
實施例3
太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料，以重量為單位，包括以下原料：基體樹脂100份、石墨50份、顏填料35份、砷化鎵56份、氧化鈰10份、氧化鑭10份、氧化鈦8份、氧化鎂8份、氧化鋇6份、丙三醇100份、加成劑20份、固化劑10份、脫氣劑3份、分散劑2份、潤濕劑1.2份、乳化劑1份、防腐劑0.5份、抗氧劑0.4份；
所述基體樹脂為羥基聚酯樹脂；所述顏填料為金屬顏料和體質(zhì)顏料，所述金屬顏料為銀粉，所述體質(zhì)顏料為石英粉；
所述加成劑以重量份為單位，由以下原料制成：發(fā)生劑3份、偶聯(lián)劑4份、相容劑2份、安定劑2份、架橋劑2份、調(diào)節(jié)劑1.8份、強(qiáng)化劑1份、聚凝劑1份、增韌劑0.8份、增塑劑0.8份、增稠劑0.6份、穩(wěn)定劑0.5份、終止劑0.5份；
所述發(fā)生劑為氣溶膠發(fā)生劑，所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧硅烷類偶聯(lián)劑，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，所述安定劑組成成分為磷石膏、氟石膏、氧化銅，所述架橋劑為丙烯酸型架橋劑；所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強(qiáng)化劑為701粉強(qiáng)化劑；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增韌劑為碳化硅晶須；所述增塑劑為己二酸二辛酯；所述增稠劑為纖維素醚類增稠劑；所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；所述終止劑為苯乙烯；
所述固化劑為丙烯酸甲酯；所述脫氣劑為硬脂酸；所述分散劑為分散劑POLYRON；所述潤濕劑為潤濕劑ZX-105；所述乳化劑為聚氧丙烯烷基酯；所述防腐劑為防腐劑KY；所述抗氧劑為抗氧劑501；
所述太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將基體樹脂、石墨、顏填料、砷化鎵、氧化鈰、氧化鑭、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋇混合并進(jìn)行研磨處理，使混合粉碎物的粒徑為2-8μm；
S2：將步驟S1制得的混合粉碎物、丙三醇、加成劑、固化劑、脫氣劑、分散劑、潤濕劑、乳化劑、防腐劑、抗氧劑放到微波反應(yīng)釜中，在功率為300W，溫度為65℃，攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min下處理10min后放到均質(zhì)機(jī)中，進(jìn)行分散處理，得到涂料乳液；
步驟S2中所述加成劑的制備方法，包括以下步驟：
S21：將發(fā)生劑、偶聯(lián)劑、相容劑、安定劑、架橋劑混合升溫至120℃，在轉(zhuǎn)速為300r/min下反應(yīng)40min，制得物料Ⅰ；
S22：向步驟S21制得的物料Ⅰ中加入調(diào)節(jié)劑、強(qiáng)化劑、聚凝劑、增韌劑、增塑劑、增稠劑混合后升溫至145℃，在轉(zhuǎn)速為400r/min下反應(yīng)120min，制得物料Ⅱ；
S23：向步驟S22制得的物料Ⅱ中加入穩(wěn)定劑、終止劑混合后降溫至118℃，在轉(zhuǎn)速為300r/min下反應(yīng)60min，制得加成劑；
S3：將步驟S2制得的涂料乳液進(jìn)行噴霧干燥處理，制得含水量為4%的粉末狀太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料。
本發(fā)明實施例1-3的太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料相關(guān)性能參數(shù)如下表所示。
由上表可知：本發(fā)明的太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料耐水、酸堿、腐蝕、老化性能好，輸出功率為183-190W/m2，光電轉(zhuǎn)化率為55%-58%，可見本發(fā)明的太陽能光電轉(zhuǎn)換涂料性能優(yōu)，輸出功率大，光電轉(zhuǎn)化率高。
以上內(nèi)容不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。