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1.本发明涉及反射油墨技术领域，具体涉及一种光伏组件背板玻璃用高反射率水性油墨。
背景技术：
2.背板玻璃主要用于双波组件，太阳光线透过背板玻璃进入组件电池片中，吸收光能转变为电能。然而进入组件内的太阳光线由于反射的作用，部分光线会透过背板玻璃到外部，降低了光能的利用。为了解决这一问题，人们在背板玻璃上涂覆一层高反射涂料，所形成的涂层可以使已进入组件内的太阳光线不会穿透背板玻璃而损失，而是利用高反射涂层使绝大部分光线进入电池片中，从而提高光伏组件的发电功率。
3.目前，光伏组件背板玻璃用高反射率油墨主要分为水性油墨和油性油墨两类，油性油墨是以有机溶剂作为溶剂，有机溶剂的挥发会造成空气污染。水性油墨是以水作为溶剂，voc含量极低，相对有机溶剂来说成本也更低。因此，近年来人们倾向于使用水性油墨，但绝大部分树脂本身不是水溶性的，还需经过改性处理制成水性树脂后才能溶于水中。并且，对于油墨所形成涂层的太阳光反射性能要求也日益提高，这得从油墨的组成配方入手，通过水性树脂和助剂的协同作用来制备高反射率涂层，从而提高光能的利用率。
技术实现要素：
4.本发明所要解决的技术问题在于提供一种光伏组件背板玻璃用高反射率水性油墨，不仅可以降低油墨的制备成本，提高油墨的环保性，还能保证油墨所形成涂层对太阳光线的反射效果，提高光伏组件对太能的利用率。
5.本发明所要解决的技术问题可以采用以下的技术方案来实现：
6.一种光伏组件背板玻璃用高反射率水性油墨，是由水性丙烯酸树脂、色母、流平剂、消泡剂、分散剂加水制成的浆体；
7.所述色母是由白色颜料经丁氧基硅烷异氰酸酯改性得到，其改性操作为：向dmf中加入丁氧基硅烷异氰酸酯，再加入白色颜料和催化剂，并加热反应，冷却至室温，加水搅拌，过滤，水洗滤渣，烘干，得到色母。
8.所述白色颜料、丁氧基硅烷异氰酸酯、催化剂的质量比为5
‑
20:10
‑
40:0.01
‑
0.5。
9.所述催化剂为有机锡催化剂。
10.所述白色颜料为钛白粉、氧化锌中的至少一种。
11.由于钛白粉、氧化锌的表面富含羟基，而丁氧基硅烷异氰酸酯含有多个异氰酸酯基，在有机锡催化剂的作用下会发生反应，使二氧化钛、氧化锌被接枝到丁氧基硅烷异氰酸酯分子上，提高颜料的分散性，并改善颜料与树脂的亲和性，还能优化涂层对太阳光线的反射效果。
12.所述浆体的固含量为40
‑
80％，细度小于10μm。
13.所述水性丙烯酸树脂、色母、流平剂、消泡剂、分散剂的质量比为5
‑
20:10
‑
40:
0.25
‑
2:0.25
‑
2:0.5
‑
5。
14.本发明采用白色颜料作为着色剂，油墨固化以后形成白色涂层，发挥反射太阳光线的作用；并且白色颜料还作为填充剂，减少聚酰胺的用量，提高涂层的强度；同时纳米级的白色颜料的分散性好，具有着色能力和着色稳定性强的特点。
15.所述钛白粉为金红石型钛白粉。金红石型钛白粉的耐候性强，作为颜料使用时可以改善涂层的耐候性能。
16.所述流平剂为byk型水性流平剂。
17.所述消泡剂为水性有机硅消泡剂、水性聚醚消泡剂中的至少一种。
18.所述分散剂为聚羧酸钠盐。
19.本发明中的流平剂、消泡剂、分散剂均属于水性助剂，可以采用水作为稀释剂，因此不必另外加入增容剂来促进助剂与水和树脂的相容。其中，流平剂能够降低油墨的表面张力，促使油墨在干燥成膜过程中形成平整、光滑、均匀的涂膜；消泡剂能够防止泡沫形成，避免油墨因泡沫的存在而影响成膜效果；分散剂能够促进白色颜料在水中的均匀分散，形成着色均匀的涂层。
20.本发明所要解决的技术问题还可以采用以下的技术方案来实现：
21.一种光伏组件背板玻璃用高反射率水性油墨，是由水性聚酰胺、白色颜料、流平剂、消泡剂、分散剂加水制成的浆体；
22.所述水性聚酰胺的结构式为：
[0023][0024]
所述水性聚酰胺是由4,4'
‑
[1,4
‑
苯基双(氧)]双[3
‑
(三氟甲基)苯胺]、2,5
‑
二溴己二酰氯和3
‑
羟基丙酸反应制成的白色固体，聚合度n为300
‑
2000。
[0025]
本发明采用4,4'
‑
[1,4
‑
苯基双(氧)]双[3
‑
(三氟甲基)苯胺]和1,4
‑
环己二酰氯制备聚酰胺，该聚酰胺的分子结构包含苯基、三氟甲基、醚基、酰胺基和羧基，属于一种新型结构的水性聚酰胺，并将该聚酰胺作为油墨的成膜物质，使油墨牢固附着在背板玻璃上形成反射膜，使反射膜不仅具有优良的机械性能，还能增强反射膜的反射效果。本领域通常是以丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂作为反射油墨的成膜物质，将本发明所述聚酰胺作为反射油墨的成膜物质的应用未见公开，本领域的现有技术更未给出利用本发明所述聚酰胺来改善反射膜的机械性能和反射效果的技术启示。
[0026]
所述浆体的固含量为40
‑
80％，细度小于10μm。
[0027]
所述水性聚酰胺、白色颜料、流平剂、消泡剂、分散剂的质量比为5
‑
20:10
‑
40:0.25
‑
2:0.25
‑
2:0.5
‑
5。
[0028]
所述白色颜料为钛白粉、氧化锌中的至少一种。由于上述水性聚酰胺还对白色颜料显示出良好的亲和性，因此无需对白色颜料进行改性处理即可实现水性聚酰胺与白色颜
料的共混相容。
[0029]
所述钛白粉为金红石型钛白粉。
[0030]
所述流平剂为byk型水性流平剂。
[0031]
所述消泡剂为水性有机硅消泡剂、水性聚醚消泡剂中的至少一种。
[0032]
所述分散剂为聚羧酸钠盐。
[0033]
本发明的有益效果是：本发明通过简化配方和优化配方的手段制得适用于光伏组件背板玻璃的油墨，该油墨属于水性油墨，可以增强油墨在加工和使用时的环保性，以水作为稀释剂还能降低油墨的制备成本，并且该油墨能够在背板玻璃上形成致命且坚硬的白色涂层，该白色涂层对太阳光线显示出良好的反射效果，避免太阳光线因穿透背板玻璃而损失，使绝大部分光线进入电池片中，从而提高光能的利用率和光伏组件的发电功率。
具体实施方式：
[0034]
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0035]
下述实施例和对照例中所用流平剂购自广州伟伯科技有限公司的流平剂byk
‑
333；水性有机硅消泡剂购自烟台恒鑫化工科技有限公司x
‑
278水性有机硅消泡剂；水性聚醚消泡剂购自烟台恒鑫化工科技有限公司的x
‑
288聚醚消泡剂；聚羧酸钠盐分散剂购自南通永乐化工有限公司；金红石型钛白粉购自廊坊蓝科化工有限公司；氧化锌购自济南盛泰伟业技术有限公司；水性丙烯酸树脂购自德国巴斯夫水性丙烯酸树脂678。
[0036]
下述实施例和对照例中所用水性聚酰胺的合成：在无水条件下，将10.5mol 4,4'
‑
[1,4
‑
苯基双(氧)]双[3
‑
(三氟甲基)苯胺]溶于dmf中得到溶液i，再向溶液i中滴加11mol 2,5
‑
二溴己二酰氯，滴加完毕后加热至40℃反应8h，反应结束，搅拌下将反应液加入到等体积的冰水中，过滤，水洗滤渣，烘干得到中间体；向dmf中加入中间体和10mol碳酸钾，溶解得到溶液ii，向溶液ii中滴加10mol 3
‑
羟基丙酸，加热至70℃反应12h，反应结束，蒸馏回收dmf，蒸馏残渣加水溶解，过滤，滤液浓缩除水，烘干得到水性聚酰胺。经红外光谱验证了水性聚酰胺的结构。
[0037]
实施例1
[0038]
色母的制备：向dmf中加入250g丁氧基硅烷异氰酸酯，再加入180g金红石型钛白粉和2g辛酸亚锡，并加热至80℃反应8h，冷却至室温，加水搅拌，过滤，水洗滤渣，烘干，得到色母。经红外光谱验证了氨基甲酸酯的生成。
[0039]
油墨的制备：将12kg水性丙烯酸树脂、30kg色母、0.5kg流平剂、0.5kg水性有机硅消泡剂、1kg聚羧酸钠盐分散剂加水搅拌、研磨12h制成浆体，固含量为65％、细度小于10μm。
[0040]
实施例2
[0041]
色母的制备：向dmf中加入220g丁氧基硅烷异氰酸酯，再加入150g金红石型钛白粉和2g辛酸亚锡，并加热至80℃反应8h，冷却至室温，加水搅拌，过滤，水洗滤渣，烘干，得到色母。
[0042]
油墨的制备：将10kg水性丙烯酸树脂、28kg色母、0.5kg流平剂、0.5kg水性聚醚消泡剂、1kg聚羧酸钠盐分散剂加水搅拌、研磨12h制成浆体，固含量为60％、细度小于10μm。
[0043]
实施例3
[0044]
色母的制备：向dmf中加入200g丁氧基硅烷异氰酸酯，再加入120g氧化锌和1.5g辛酸亚锡，并加热至80℃反应8h，冷却至室温，加水搅拌，过滤，水洗滤渣，烘干，得到色母。
[0045]
油墨的制备：将15kg水性丙烯酸树脂、30kg色母、0.5kg流平剂、0.5kg水性有机硅消泡剂、1kg聚羧酸钠盐分散剂加水搅拌、研磨12h制成浆体，固含量为55％、细度小于10μm。
[0046]
实施例4(将实施例1中的水性丙烯酸树脂替换为水性聚酰胺，并且不对金红石型钛白粉进行改性处理)
[0047]
油墨的制备：将12kg水性聚酰胺、30kg金红石型钛白粉、0.5kg流平剂、0.5kg水性有机硅消泡剂、1kg聚羧酸钠盐分散剂加水搅拌、研磨12h制成浆体，固含量为65％、细度小于10μm。
[0048]
实施例5(将实施例3中的水性丙烯酸树脂替换为水性聚酰胺，并且不对氧化锌进行改性处理)
[0049]
油墨的制备：将15kg水性聚酰胺、30kg氧化锌、0.5kg流平剂、0.5kg水性有机硅消泡剂、1kg聚羧酸钠盐分散剂加水搅拌、研磨12h制成浆体，固含量为55％、细度小于10μm。
[0050]
对比例1(将实施例1中对金红石型钛白粉进行改性处理的操作删除)
[0051]
油墨的制备：将12kg水性丙烯酸树脂、30kg金红石型钛白粉、0.5kg流平剂、0.5kg水性有机硅消泡剂、1kg聚羧酸钠盐分散剂加水搅拌、研磨12h制成浆体，固含量为65％、细度小于10μm。
[0052]
对比例2(将实施例3中对金红石型钛白粉进行改性处理的操作删除)
[0053]
油墨的制备：将15kg水性丙烯酸树脂、30kg氧化锌、0.5kg流平剂、0.5kg水性有机硅消泡剂、1kg聚羧酸钠盐分散剂加水搅拌、研磨12h制成浆体，固含量为55％、细度小于10μm。
[0054]
分别将上述制备的油墨涂覆于光洁的光伏组件背板玻璃上，在150℃下烘烤30min，自然冷却至室温后测试涂层的使用性能，测试标准和测试结果如下：
[0055]
表1
[0056]
测试项目附着力抗冲击性反射率测试标准gb/t 9286
‑
19881040g铁球380
‑
1100nm实施例11级102cm85.2％实施例21级99cm84.6％实施例31级107cm85.9％实施例41级118cm89.3％实施例51级115cm88.7％对比例11级91cm81.8％对比例21级93cm82.4％
[0057]
由表1中的数据可以看出，实施例利用丁氧基硅烷异氰酸酯对白色颜料的改性处理可以优化油墨的使用性能；实施例制备的水性聚酰胺也可以优化油墨的使用性能，并且水性聚酰胺的作用效果优于水性丙烯酸树脂678。
[0058]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变
化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。