[发明专利]一种抗灰液及其制备方法、抗灰涂层及其制备方法

说明书

本发明属于户外抗灰技术领域，具体涉及一种抗灰液，按照重量份数，其原料组成为：10～50份有机硅单体、1～30份偶联剂、0.1～5份有机铋催化剂、1～10份冰醋酸和20～70份溶剂。本发明还公开了抗灰液的制备方法，抗灰涂层及其制备方法。本发明的抗灰液采用有机硅单体和偶联剂作为主要组分，在高温和有机铋催化剂的作用下，能够与基材表面的活性羟基官能团进行反应形成化学共价键，从而使得所形成的涂层实现强附着和出色的耐候性，确保涂层在户外应用时具有更长的使用寿命。而且，所用的有机硅材料具有较低的表面能、较低的折射率和特殊的支状分子结构，从而赋予了涂层拥有高透性、优异的抗灰性和防玷污性。

技术领域

本发明属于户外抗灰技术领域，具体涉及一种抗灰液及其制备方法、抗灰涂层及其制备方法。

背景技术

如今大气环境污染严重，空气质量越来越差，雾霾扬尘天气经常出现，不但使得室内家居容易积尘，还会影响到日常生活，甚至会危害人体健康。美国科罗拉多大学的一项新研究发现，家居灰尘中平均会含有9000种不同类型的微生物，其中真菌大约2000种、细菌大约7000种。家居灰尘中藏身的微生物种类之多，简直就像一个“微生物动物园”。这些细菌和真菌会释放出致敏物质，由此引发呼吸道疾病和过敏等症状，尤其是婴幼儿抵抗力很弱，更加无法抵抗细菌危害。

室内的电视机、电脑上蒙了灰尘，很多人以为这只是卫生和审美问题。事实并不这么简单。研究证明，灰尘是电磁辐射的重要载体。如果家电积压很多灰尘，即使关掉它们，电磁辐射仍然留在灰尘里，继续辐射对人体健康产生危害。另外，灰尘中一些“酸化”的化学成分长时间附着在电器显示屏上，也会引起其不同程度的腐蚀而出现色斑，破坏其审美价值和观看效果。

太阳能光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。然而，灰尘污染问题一直困扰着光伏电站运营者。小小的灰尘可以让光伏发电项目每年损失数几千万美元。以一年的沉积量来看，若是普通灰尘最高可导致发电功率衰减40％。有数据显示，如按照2020年全球装机量预计将达到600GW左右计算，每年因灰尘降低发电量而造成的经济损失将高达70亿美元。面对巨额经济损失，任何太阳能发电厂经营者都不可能无动于衷。为保证正常发电，一般发电站每月都要对电池板进行一到两次的清洗。据了解，当前太阳能电池板清洗的主要方式分为人工水洗和工业清洗设备冲洗，但其清洁的难度与成本，却让原本就成本高启的太阳能光伏发电产业不堪重负。另一方面，玻璃幕墙和铝塑板幕墙等同样遭遇灰尘污染的问题。不管太阳能电池板还是玻璃幕墙，其清洁成本高昂，难度颇大，至今为止也没有很好的解决方法。

为此，带“防污”功能的特殊涂层是目前国际上的研发重点方向之一。人们开始对玻璃和铝板等基材表面进行了亲水型和疏水型的镀膜处理，通常在商业上也被形象地称为“自洁涂层”，它是泛指在玻璃表面上涂抹一层特殊的涂料后，使得灰尘或者污浊液体都难以附着在玻璃的表面，或者比较容易地被雨水在自然力作用下冲洗掉，这样玻璃表面容易保持清洁。然而，遗憾的是这些自洁涂层的耐候性不理想、有效寿命不长，目前市场上的易洁涂层产品户外寿命超过2年的都难以得见，无法满足在户外长期使用的要求。当这些镀膜涂层失效后，既不具备自洁功能也没有抗灰效果，甚至会使得表面更容易沾灰。所以说，这些镀膜涂层技术也没能从根本上解决灰尘污染的问题。

对于灰尘污染问题的解决，需要有这样一种涂层：不易沾灰；就算灰尘落上去之后，如果有风，灰尘也会很轻易被吹走而不积灰。遗憾的是，国内外的科研人员对抗灰材料及其作用机理的研究不多，相关抗灰涂层的专利也罕有报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效解决灰尘污染问题的抗灰液。

本发明的另一目的是提供抗灰液的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种抗灰液制成的抗灰涂层。

本发明的另一目的是提供抗灰涂层的制备方法。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：