一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶及其制备方法技术

技术编号:20088432 阅读:44 留言:0更新日期:2019-01-15 07:34
本发明专利技术涉及一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶及其制备方法,属于光伏组件用硅酮密封胶领域,以包括以下组分的物质制备而成:烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、补强剂、阻燃剂、触变剂、交联剂、偶联剂和第一催化剂,其中交联剂为多官能度聚硅氧烷,多官能度聚硅氧烷结构式为

【技术实现步骤摘要】
一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶及其制备方法
本专利技术涉及一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶及其制备方法,属于光伏组件用硅酮密封胶领域。
技术介绍
太阳能光伏胶指的是在室温下吸收空气中湿气固化的密封胶,能够对各类背板、铝合金边框和接线盒等进行粘接密封,从而保护处在各类严苛条件下的光伏组件。由于硅酮密封胶的主要原料为107胶等线型聚硅氧烷,其主链主要有Si—O—Si键组成,Si—O—Si键键能高于紫外线键能,在固化过程中交联剂和基础聚合物反应形成网状的结构,因此硅酮密封胶相对于其他种类的密封胶而言,具有优异的粘结性、耐候性和抗紫外线,硅酮密封胶也常常应用于太阳能光伏组件的密封。硅酮密封胶分为单组份硅酮密封胶和双组分硅酮密封胶,单组份硅酮密封胶不需要添加额外的固化剂,其固化是接触空气中的水分而产生物理性质的改变,单组份硅酮结构密封胶在固化过程中根据释放的物质可分为脱醋酸型,脱酮肟型、脱醇型和脱酰胺型;双组分硅酮密封胶分为两组组分,当两组胶浆混合后才发生固化。由于光伏组件长期放置在户外,因此要求用于太阳能光伏组件的硅酮密封胶具备良好的耐紫外线性、耐高低温性、防潮性、电绝缘性、对不同材料均有良好的粘结性。目前市面上常用于太阳能光伏组件的硅酮密封胶多为脱肟型和脱醇型的,其中脱肟型的硅酮密封胶在硫化时释放的酮肟对铜、铅、锌和聚碳酸酯有腐蚀性,在电子工业中的应用受到限制,而且光伏电池组件厂的生产车间是密闭的,酮肟的积累会影响车间内工作人员的身体健康;脱醇型的硅酮密封胶对任何材料无腐蚀性,也不会影响工作人员的身体健康。然而,脱醇型的硅酮密封胶的固化速度相对较慢,不利于光伏厂的连续性作业。同时,太阳能光伏组件在生产过程中会涉及到不同的粘结材料,目前市面上还较少有能对多种材料均有优异粘结性的太阳能光伏组件的硅酮密封胶,因此研制出各项性能优异、固化速度快且用于太阳能光伏组件的脱醇型硅酮密封胶是大势所趋。中国专利技术专利申请公开说明书CN108059945A公开了用于光伏玻组件的有机硅密封胶及其制备方法,该有机硅密封胶包括烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、活性纳米碳酸钙、改性气相白炭黑、硅油增塑剂、交联剂、催化剂和附着力促进剂。该专利技术的有机硅密封胶强度高,弹性好,对基材的粘结性能优异,具有极佳的耐候性能,在长期的烟雾、紫外线、高温高湿的环境中性能保持率超过80%,适用于光伏双玻组件的结构粘结与密封。中国专利技术专利申请公开说明书CN101805585A公开了单组份阻燃型太阳能光伏组件密封胶及其制备方法,该密封胶包括封端聚二甲基硅氧烷、增塑剂、填料、阻燃剂、交联剂、羟基清除剂、增粘剂和催化剂。该专利技术的密封胶阻燃性能达到V0级,对光伏电池玻璃附着力好并且对EVA胶膜及电池电路无腐蚀。对比分析以上专利,均未对胶体固化速度方面进行阐述。为了迎合市场需求,专利技术人研究一款适用于多种粘结材料、各项性能优异、固化速度快的太阳能光伏胶。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的固化速度相对较慢、粘结广泛性上的不足做出改进,即本专利技术要解决的技术问题是提供一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶及其制备方法,通过多官能度聚硅氧烷作为交联剂,和仲胺类硅烷偶联剂、鳌合型钛酸酯催化剂以及阻燃剂进行复配,能够得到适用于多种粘结材料、粘结强度优异的快速固化且不易黄变的快速固化光伏组件用硅酮密封胶。。为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是提供一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶及其制备方法,包括以下组分:烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、补强剂、阻燃剂、触变剂、交联剂、偶联剂和第一催化剂,其中所述交联剂为多官能度聚硅氧烷,所述多官能度聚硅氧烷结构式为其中R选自-Si(OCH3)3、-Si(OC2H5)3、-CH2-Si(OCH3)3、-CH2-Si(OC2H5)3中的任何一种,n选自0-10的整数,所述偶联剂为仲胺类硅烷偶联剂,所述第一催化剂为鳌合型钛酸酯催化剂。所述多官能度聚硅氧烷的结构为树枝状,容易与其他组分混合均匀,且有利于水汽的通过,另外,由于所述多官能度聚硅氧烷具有高反应活性,在微量水汽条件能迅速发生交联反应,迅速固化,并形成更大的交联结构,提高密封胶粘结性。选用所述仲胺类硅烷偶联剂能提高密封胶粘结性,选用所述鳌合型钛酸酯催化剂能减少密封胶的黄变。作为优选,制备所述多官能度聚硅氧烷的组分包括有含端乙烯基的硅氧烷、含端氢基的硅氧烷和第二催化剂,所述含端乙烯基的硅氧烷为或R-CH=CH2中至少一种,所述含端氢基的硅氧烷为或R-H中至少一种,所述第二催化剂为铂催化剂,所述第二催化剂为卡斯特催化剂,即铂(0)-1,3-二乙烯-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷,CAS号为68478-92-2。作为优选,制备所述多官能度聚硅氧烷的过程中要在通氮气条件下将所述含端氢基的硅氧烷在温度为60-80℃条件下边搅拌边滴加至所述含端乙烯基的硅氧烷和第二催化剂中,滴加完成后搅拌反应1-3小时,之后加入活性炭继续搅拌1小时,之后过滤和抽真空,得到多官能度聚硅氧烷。所述含端氢基的硅氧烷和所述含端乙烯基的硅氧烷之间的质量比为0.05-4:1。作为优选,所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷在25℃时的粘度为5Pa·s-50Pa·s。作为优选,所述聚二甲基硅氧烷在25℃时的粘度为0.1Pa·s-10Pa·s。作为优选,所述偶联剂为双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-胺、双-[3-(三甲氧基硅)-丙基]-胺中至少一种。作为优选,所述第一催化剂为钛酸异丙酯的乙酰乙酸乙酯螯合物、钛酸异丙酯的乙酰丙酮螯合物、钛酸叔丁酯的乙酰乙酸乙酯螯合物和钛酸叔丁酯的乙酰丙酮螯合物中至少一种。作为优选,所述补强剂为经脂肪酸或树脂酸处理的纳米碳酸钙,所述纳米碳酸钙粒径为10-100nm,所述触变剂为经六甲基二硅氮烷处理的气相二氧化硅,比表面积为100-200m2/g。选用经表面处理的所述纳米碳酸钙和所述气相二氧化硅能提高密封胶的粘结强度和耐候性。作为优选,所述阻燃剂为为无机非卤素阻燃剂,所述阻燃剂为硼酸盐、氢氧化物、无机磷系化合物或无机氮系化合物中至少一种。作为优选,所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、三聚氰胺氰尿酸盐、聚磷酸铵中一种或几种的组合。作为优选,所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷选自江苏科幸新材料股份有限公司生产的F-10A、F-40A和J-200中一种或几种,所述聚二甲基硅氧烷选自浙江新安化工集团股份有限公司生产的XHG-201,所述补强剂选自广西华纳新材料科技有限公司生产的纳米碳酸钙,所述阻燃剂选自山东狮邦化工科技有限公司生产的AH-108,AH-1011,AH1015,AH-1020中至少一种,所述触变剂选自合盛硅业股份有限公司生产的气相二氧化硅,所述偶联剂选自荆州市江汉精细化工有限公司生产的JH-A117,JH-A1171,JH-A118中至少一种,所述第一催化剂选自道夫凯特化学公司生产的TYZOR@726、TYZOR@IBAY、TYZOR@PITA和TYZOR@AA中至少一种,所述第二催化剂选自上海矽宝高新材料有限公司生产的铂金催化剂。本专利技术还提供一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、补强剂、阻燃剂加入搅拌釜中,于温度110-130℃、真空本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶,其特征在于,以包括以下组分的物质制备而成:烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、补强剂、阻燃剂、触变剂、交联剂、偶联剂和第一催化剂;其中所述交联剂为多官能度聚硅氧烷,所述多官能度聚硅氧烷结构式为

【技术特征摘要】
1.一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶,其特征在于,以包括以下组分的物质制备而成:烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、补强剂、阻燃剂、触变剂、交联剂、偶联剂和第一催化剂;其中所述交联剂为多官能度聚硅氧烷,所述多官能度聚硅氧烷结构式为其中R选自-Si(OCH3)3、-Si(OC2H5)3、-CH2-Si(OCH3)3、-CH2-Si(OC2H5)3中的任何一种,n选自0-10的整数,所述偶联剂为仲胺类硅烷偶联剂,所述第一催化剂为鳌合型钛酸酯催化剂。2.根据权利要求1所述一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶,其特征在于,制备所述多官能度聚硅氧烷的组分包括有含端乙烯基的硅氧烷、含端氢基的硅氧烷和第二催化剂,所述含端乙烯基的硅氧烷为或R-CH=CH2中至少一种,所述含端氢基的硅氧烷为或R-H中至少一种,所述第二催化剂为卡斯特催化剂。3.根据权利要求2所述一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶,其特征在于,制备所述多官能度聚硅氧烷的过程中要在通氮气条件下将所述含端氢基的硅氧烷在温度为60-80℃条件下边搅拌边滴加至所述含端乙烯基的硅氧烷和所述第二催化剂的混合物中,滴加完成后搅拌反应1-3小时,之后加入活性炭继续搅拌1小时,之后过滤和抽真空,得到所述多官能度聚硅氧烷。4.根据权利要求2所述一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶,其特征在于,所述含端氢基的硅氧烷和所述含端乙烯基的硅氧烷之间的质量比为0.05-4:1。5.根据权利要求1所述一种快速固化光伏组件用硅酮密封胶,其特征在于,所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷在25℃时的粘度...

【专利技术属性】
技术研发人员:李雪华林坤华吴吟
申请(专利权)人:广州集泰化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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