本發(fā)明屬于新材料,具體涉及一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料。
背景技術(shù):
1、光伏發(fā)電作為一種新型清潔能源,與傳統(tǒng)發(fā)電相比具有環(huán)保、無(wú)污染、無(wú)噪音等諸多優(yōu)點(diǎn),是我國(guó)近些年來(lái)大力發(fā)展的可持續(xù)新能源。分布式光伏發(fā)電以其地理布局的靈活性和對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的高效補(bǔ)充功能,受到了廣泛的關(guān)注和政策層面的青睞。政府大力推動(dòng)居民樓頂、廠區(qū)樓頂?shù)瓤臻g資源的利用,安裝分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),極大地促進(jìn)了光伏發(fā)電技術(shù)的普及和應(yīng)用。然而,隨著分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的廣泛部署,光伏面板與工業(yè)和居民產(chǎn)生的三廢之間的直接接觸問(wèn)題也日益凸顯。鋁制造業(yè)、煉銅過(guò)程、磷肥及磷酸生產(chǎn)、水泥、陶瓷和磚制造業(yè)、玻璃和搪瓷制造業(yè)以及煤的燃燒等過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物,其中的氟化物對(duì)光伏面板的潛在影響逐漸顯現(xiàn)。光伏面板作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心組件,其性能與穩(wěn)定性對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。這些工業(yè)廢棄物中的氟化物,能夠通過(guò)空氣或雨水等自然媒介沉積在光伏面板表面,對(duì)光伏面板的材質(zhì)和性能造成嚴(yán)重的腐蝕和破壞。氟化物的沉積不僅會(huì)降低光伏面板的光電轉(zhuǎn)換效率,減少其發(fā)電能力,還可能加速面板的老化過(guò)程,縮短其使用壽命。此外,這些有害物質(zhì)還可能形成難以清除的污垢層,遮擋光伏面板的受光面,進(jìn)一步降低其發(fā)電效率。因此,針對(duì)光伏面板抵抗氟化物腐蝕的自清潔涂層研究變得尤為重要和迫切,要求涂層材料能夠有效抵御氟化物的腐蝕作用,還需要具備自清潔功能,能夠自動(dòng)去除沉積在面板表面的污垢,確保光伏面板始終保持高效、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其能夠有效抵御氟化物的腐蝕作用,還需要具備自清潔功能。
2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
3、一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其包括組分a和組分b,所述組分a為有機(jī)硅改性氟碳樹(shù)脂,所述組分b為有機(jī)硅改性氟碳樹(shù)脂固化劑,所述組分b包括100~120份六亞甲基二異氰酸酯三聚體、35~45份單羥基封端聚二甲基硅氧烷和30~35份八氟-1,6-己二醇;以上份數(shù)均表示重量份;所述組分b由包括六亞甲基二異氰酸酯三聚體、單羥基封端聚二甲基硅氧烷和八氟-1,6-己二醇聚合而成;
4、所述組分a的制備包括以下步驟:
5、(1)將以重量份表示的60~80份羥丁基乙烯基醚、80~100份單乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、240~260份醋酸乙烯酯、10~15份乙烯基三甲氧基硅烷溶解到適量有機(jī)溶劑中,攪拌均勻;
6、(2)向反應(yīng)體系中通入惰性氣體,以排出體系內(nèi)的空氣和水分,然后向釜內(nèi)加入400~480份三氟氯乙烯,充分混合;
7、(3)將反應(yīng)體系溫度控制在-8~-10℃,緩慢加入8~10份引發(fā)劑,反應(yīng)體系壓力控制在1.8~2.0mpa,反應(yīng)完全后,待體系溫度恢復(fù)至室溫后停止攪拌;
8、(4)通過(guò)過(guò)濾操作將反應(yīng)產(chǎn)物中的聚合產(chǎn)物與未聚合單體進(jìn)行分離,通過(guò)蒸發(fā)去除聚合產(chǎn)物中的溶劑,得到有機(jī)硅改性氟碳樹(shù)脂,即組分a。
9、進(jìn)一步,所述組分b的制備包括以下步驟:
10、s1、將以重量份表示的100~120份六亞甲基二異氰酸酯三聚體、30~35份單羥基封端聚二甲基硅氧烷、35~45份八氟-1,6-己二醇溶解到適量有機(jī)溶劑中,在t1溫度下攪拌,反應(yīng)完全;
11、s2、蒸發(fā)去除溶劑,得到有機(jī)硅改性氟碳樹(shù)脂固化劑,即組分b。
12、優(yōu)選的,步驟(1)中的有機(jī)溶劑為質(zhì)量比為7:3的乙酸丁酯與丙酮的混合溶劑。
13、優(yōu)選的,步驟(2中)所述惰性氣體為氮?dú)狻?/p>
14、優(yōu)選的,步驟(3)中所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或偶氮二異丁酸二甲酯的任意一種。
15、優(yōu)選的,步驟(3)中引發(fā)劑的加入速度為0.5份/分鐘。
16、優(yōu)選的,步驟(4)中所述過(guò)濾操作是通過(guò)板框式硅藻土過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾。
17、優(yōu)選的,步驟s1中的有機(jī)溶劑為乙酸丁酯
18、優(yōu)選的,步驟s1中所述t1為50~100℃。
19、優(yōu)選的,所述蒸發(fā)是在負(fù)壓條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)。
20、本發(fā)明提供的耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,具有以下有益效果:
21、1、具有出色的耐氟化物腐蝕的效果,涂料中引入有機(jī)硅材料,同時(shí)結(jié)合利用氟碳材料本身的化學(xué)惰性,能夠抵抗絕大部分氟離子以及酸堿物質(zhì)對(duì)于涂層化學(xué)組成和物理結(jié)構(gòu)的破壞,在酸堿環(huán)境下仍然能夠保持涂層良好的性能;利用氟離子和鎳生成氟化鎳沉淀,起到了鈍化層和阻隔層的作用,延緩了腐蝕介質(zhì)向涂層內(nèi)部的進(jìn)一步滲入,增強(qiáng)了涂層抗氟化物腐蝕的效果。
22、2、具有優(yōu)異的疏水疏油的效果,加入單端固定的柔性硅,極大程度地改善液體在涂層表面的超滑性能,利用烷氟硅材料,改善表面的化學(xué)組成,降低表面自由能,使其能夠具有出色的疏水疏油特性,排斥各類液體污染物,防止其在光伏面板表面的附著;
23、3、具有優(yōu)異的自清潔性能,在有固體污染物附著在光伏面板表面時(shí),涂層表面的低極性組成能夠減少固體污染物和涂層表面的結(jié)合力,使其能夠在自身重力的作用下、風(fēng)吹或者是降雨沖刷將其從表面去除,保持光伏面板表面的長(zhǎng)期潔凈。
1.一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其特征在于,其由包括以下組分的原料反應(yīng)制得:組分a、組分b及10~20份納米氧化鎳,所述組分a為有機(jī)硅改性氟碳樹(shù)脂,所述組分b為有機(jī)硅改性氟碳樹(shù)脂固化劑,所述組分b包括100~120份六亞甲基二異氰酸酯三聚體、35~45份單羥基封端聚二甲基硅氧烷和30~35份八氟-1,6-己二醇;以上份數(shù)均表示重量份;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其特征在于,所述組分b的制備包括以下步驟:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其特征在于,步驟(1)中的有機(jī)溶劑為質(zhì)量比為7:3的乙酸丁酯與丙酮的混合溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其特征在于,步驟(2中)所述惰性氣體為氮?dú)狻?/p>
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其特征在于,步驟(3)中所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或偶氮二異丁酸二甲酯中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其特征在于,步驟(3)中引發(fā)劑的加入速度為0.5份/分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其特征在于,步驟(4)中所述過(guò)濾操作是通過(guò)板框式硅藻土過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其特征在于,步驟s1中的有機(jī)溶劑為乙酸丁酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其特征在于,步驟s1中所述t1為50~100℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐氟化物腐蝕的光伏面板自清潔涂料,其特征在于,所述蒸發(fā)是在負(fù)壓條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)。