一种具有高导电性能的水基粘合剂及其制作方法技术

本发明专利技术的具有高导电性能的水基粘合剂，包括以下原料：醋酸乙烯树脂、乙烯‑醋酸乙烯树脂、去离子水、含不饱和双键的有机硅单体、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯、硅烷偶联剂，其中醋酸乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、去离子水三种组分的重量占粘合剂总重量的55％～75％，且醋酸乙烯树脂、乙烯‑醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3～0.7:1:2～3，碳纳米管占粘合剂总重量的20％～40％。粘合剂的稳定性好，‑5～50℃的贮存期≥12个月，具有无毒无异味、无污染、无腐蚀、不燃烧、涂布不拉丝等优点，能够提高太阳能电池复合背板的粘结牢固度、高温稳定性、高机械强度、韧性、抗紫外辐射性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种水基粘合剂，具体而言，涉及一种具有高导电性能的水基粘合剂，属于粘合剂领域。
技术介绍
粘接剂通常对粘接物质之间形成的结合体的性能具有很重要的影响，早期复膜胶的主要成分为丁苯橡胶、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷作为溶剂，由于这些物质的致癌性以及极易对身体造成伤害，国外已禁止使用，随着国家颁布的GB18583-2008强制性标准，封杀了用于以苯为溶剂的胶粘剂，并对甲苯和挥发性有机物的含量做出了严格限制。因此，水基型复膜胶将逐渐成为复膜胶市场的主导。目前，国内市场的水基胶，如醋酸乙烯均聚乳液、丙烯酸酯类共聚乳液等水基粘合剂，由于存在粘合强度低和受高温黄变等方面的缺点，不能在市场中很好的被应用，并且聚合物本身的具有一定的绝缘性能，但在需要粘合剂进行导电时，通常都使用较昂贵的含贵金属的导电粘合剂，或者为了保证导电对粘合剂层进行额外的工艺处理步骤，从而导致工艺步骤的复杂繁琐，也有可能导致粘合层内聚力过高或过低从而导致粘合剂层失效或材破，因此需要找到一种粘合剂，既能够提供所需的黏合力，同时又具有高导电性能。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供具有高导电性能的水基粘合剂及其制作方法，它能够提供所需的黏合力，而由于其中添加的碳纳米管具有较高的电导率，又能够将各组分之间紧密连接，同时又具有高导电性能技术特点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种具有高导电性能的水基粘合剂，其包括以下原料：醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水、碳纳米管、含不饱和双键的有机硅单体、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯、硅烷偶联剂，其中醋酸乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、去离子水三种组分的重量占粘合剂总重量的55％～75％，且醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3～0.7:1:2～3，碳纳米管占粘合剂总重量的20％～40％。上述粘合剂还可以包括：阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂、消泡剂、引发剂防腐剂，并且阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂、消泡剂、引发剂防腐剂的重量占粘合剂总重量小于3％。所述含不饱和双键的有机硅单体为甲基乙烯基硅烷或乙烯基三硅烷其中的一种。所述硅烷偶联剂为γ-2丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷其中的一种。所示阴离子乳化剂为NP-40。所述非离子乳化剂为OP-10。所述的钠盐熬合剂为自乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸四钠或羟乙基乙二胺三乙酸三钠其中的一种。所述消泡剂为有机硅类消泡剂。所述引发剂为无机过氧化物引发剂，本专利技术优选质量分数为1～5％的过硫酸铵或1～5％过硫酸钾的水溶液。所述防腐剂为卡松，本专利技术中可根据需要选择性加入，主要作用是优化有效使用期限。本专利技术具有高导电性能的水基粘合剂的制备方法如下：(1)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至75～85℃；(2)对碳纳米管在180℃浓硝酸中冷凝回流处理12小时，过滤洗涤，将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、处理后的碳纳米管、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3～0.7:1:2～3，且三种组分的重量占粘合剂总重量的55％～75％，碳纳米管占粘合剂总重量的20％～40％；(3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；(4)搅拌条件下滴加混合单体，同时滴加单体总重量的0.1～0.2％的引发剂过硫酸铵或过硫酸钾水溶液，并在3～5h内滴加完成；(5)滴加完成后升温至85～95℃熟化40～60min；(6)降温至35～45℃，加入防腐剂，混合均匀后出料过滤包装即成。与现有技术相比，本专利技术具有下述优点：(1)本专利技术的具有高导电性能的水基粘合剂，适用面广，适用于PP、PET、PVC、BOPP复合背板材料之间各层的复合。(2)粘合剂的稳定性好，-5～50℃的贮存期≥12个月。(3)本专利技术的具有高导电性能的水基粘合剂具有无毒无异味、无污染、无腐蚀、不燃烧、涂布不拉丝等优点，既能够提供所需的黏合力，同时又具有高导电性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作详细、清楚的说明。以下实施例仅是本专利技术的优先实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干的改进和推演，这些变化均应属于本专利技术的保护范围。实施例1所述一种具有高导电性能的水基粘合剂，其由如下方法制备：(1)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至75℃；(2)对碳纳米管在180℃浓硝酸中冷凝回流处理12小时，过滤洗涤，将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、处理后的碳纳米管、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3:1:2，且三种组分的重量占粘合剂总重量的55％，碳纳米管占粘合剂总重量的40％；(3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；(4)搅拌下滴加混合单体，同时滴加引发剂质量分数为1％的过硫酸铵水溶液，并在3～5小时内滴加完成；(5)滴加完成后升温至85～95℃熟化40～60min；(6)降温至35℃，加入防腐剂，混合均匀后出料过滤包装即成。实施例2所述一种具有高导电性能的水基粘合剂，其由如下方法制备：(1)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至85℃；(2)对碳纳米管在180℃浓硝酸中冷凝回流处理12小时，过滤洗涤，将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、处理后的碳纳米管、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.7:1:3，且三种组分的重量占粘合剂总重量的75％，碳纳米管占粘合剂总重量的20％；(3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；(4)搅拌下滴加混合单体，同时滴加引发剂质量分数为5％的过硫酸铵水溶液，并在5小时内滴加完成；(5)滴加完成后升温至95℃熟化40～60min；(6)降温至45℃，加入防腐剂，混合均匀后出料过滤包装即成。所述的含不饱和双键的有机硅单体为乙烯基三氯硅烷。所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。所述的钠盐熬合剂为乙二胺四乙酸四钠。实施例3所述一种具有高导电性能的水基粘合剂，其由如下方法制备：(1)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至75℃；(2)对碳纳米管在180℃浓硝酸中冷凝回流处理12小时，过滤洗涤，将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、处理后的碳纳米管、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3:1:3，且三种组分的重量占粘合剂总重量的55％，碳纳米管占粘合剂总重量的40％；(3)在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高导电性能的水基粘合剂，其特征在于，包括以下原料：醋酸乙烯树脂、乙烯‑醋酸乙烯树脂、去离子水、碳纳米管、含不饱和双键的有机硅单体、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯、硅烷偶联剂，其中醋酸乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、去离子水三种组分的重量占粘合剂总重量的55％～75％，且醋酸乙烯树脂、乙烯‑醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3～0.7:1:2～3，碳纳米管占粘合剂总重量的20％～40％。

【技术特征摘要】
1.一种具有高导电性能的水基粘合剂，其特征在于，包括以下原料：醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水、碳纳米管、含不饱和双键的有机硅单体、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯、硅烷偶联剂，其中醋酸乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、去离子水三种组分的重量占粘合剂总重量的55％～75％，且醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3～0.7:1:2～3，碳纳米管占粘合剂总重量的20％～40％。2.如权利要求1所述的水基粘合剂，其特征在于，还包括：阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂、消泡剂、引发剂防腐剂，并且阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂、消泡剂、引发剂防腐剂的重量占粘合剂总重量小于3％。3.如权利要求2所述的水基粘合剂，其特征在于，所述含不饱和双键的有机硅单体为甲基乙烯基硅烷或乙烯基三硅烷其中的一种。4.如权利要求2所述的水基粘合剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-2丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷其中的一种。5.如权利要求2所述的水基粘合剂，其特征在于，所示阴离子乳化剂为NP-40，所述非离子乳化剂为OP-10。6.如权利要求2所述的水基粘合剂，其特征在于，所述的钠盐熬合剂为自乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸四钠或羟乙基乙二胺三乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈见玲，
申请(专利权)人：佛山市三水永恒达粘合剂有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44