一种高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶及其制备方法，其特征在于：按照重量分数计其包括如下重量分数的原料：甲基苯基乙烯基硅橡胶40份，室温硫化苯撑硅橡胶20份，加成型热硫化腈硅橡胶20份，磷酸酯基硅油20份，聚氧丙烯甘油醚基硅油20份，巯基硅油10份，低分子羟基硅油5份，含氢量为质量含量0.5％的含氢硅油5份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物10份，八甲基环四硅氧烷改性的丙烯酸酯类树脂10份，氢化蓖麻油7份，增粘剂1‑3份，补强剂1‑3份，催化剂0.1‑0.4份，硅氮交联剂1‑3份，抑制剂0.5‑2.5份，阻燃填料1‑2份。

Silicone sealant with high flame retardancy for solar cells and preparation method thereof

The invention relates to a high performance solar flame retardant silicone sealant and preparation method thereof, which is characterized in that: according to the weight fraction of the weight fraction comprises the following ingredients: methyl phenyl vinyl silicone rubber 40, RTV phenylene silicone rubber molding plus 20 copies of hot vulcanized nitrile rubber 20, phosphate radical silicone oil 20, polyoxypropylene glycerol ether 20 silicone oil, silicone oil - 10 copies, 5 copies of low molecular weight hydroxyl silicone oil, hydrogen hydrogen silicone with quality content of 0.5% 5 copies, 10 copies of ethylene vinyl acetate copolymer, acrylic resin 10 eight methyl siloxane ring four modified hydrogenated castor. Oil 7, 1 tackifier 3, reinforcing agent 1 3 copies, 0.4 copies of the 0.1 catalyst, silicon nitrogen crosslinking agent 1 inhibitor 0.5 3 copies, 2.5 copies, 2 copies of 1 flame retardant filler.

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶及其制备方法
本专利技术属于太阳能电池封装胶膜
,特别是涉及一种高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶及其制备方法。
技术介绍
太阳能相比传统的化石燃料能源具有清洁、可再生的特点，并且光伏能源丰富，几乎所有已知的其他能源都直接或间接地来自太阳能。有效地合理利用太阳能是当今世界能源发展的重要方向，近年来我国太阳能产业得到了快速的发展，一举成为全球最大的太阳能电池生产商。为减少自然界中不同环境条件如紫外光辐射、雨雪、冰雹、沙尘、水气、昼夜及季节温度变化等对太阳能电池组件的破坏，必须在太阳能电池组件使用之前进行封装，以延长电池的使用年限，减缓电池能量转换效率的衰减。在太阳能电池的封装过程中，灌封材料对整个组件的性能起着至关重要的作用，除了对玻璃盖板、电池芯片和背板实现牢固粘接外，还要求封闭材料与玻璃、太阳能电池之间具有良好的光学匹配性，对电池组件具有较好的物理屏蔽作用从而达到上述性能要求的封装材料必须具优良的综合性能。透明灌封材料常用的是环氧树脂，因其存在质脆、冲击强度低、容易产生应力开裂、易老化、易吸湿、耐热差及透光率下降快等缺点，影响其制品的质量。有机硅的主链为Si-O-Si，整个分子链呈螺旋状，这种特殊的杂链分子结构赋予其许多优异性能，其透光率高、热稳定性好、耐紫外光性强、内应力小、吸湿性低险能明显优于环氧树脂，根据不同结构的有机硅不同的性质将其用作透明灌封材料，可以制备出更多具有特殊功能又符合产品使用要求的灌封胶，因此有机硅灌封胶使用越来越广泛。
技术实现思路
为了更有效地延长太阳能电池的使用寿命，提高太阳能电池灌封胶的阻燃性能和耐候性，本专利技术目的是提供一种高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶及其制备方法。本专利技术是通过如下技术方案来实现的：一种高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶，其特征在于：按照重量分数计，其包括如下重量分数的原料：甲基苯基乙烯基硅橡胶40份，室温硫化苯撑硅橡胶20份，加成型热硫化腈硅橡胶20份，磷酸酯基硅油20份，聚氧丙烯甘油醚基硅油20份，巯基硅油10份，低分子羟基硅油5份，含氢量为质量含量0.5％的含氢硅油5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物10份，八甲基环四硅氧烷改性的丙烯酸酯类树脂10份，氢化蓖麻油7份，增粘剂1-3份，补强剂1-3份，催化剂0.1-0.4份，硅氮交联剂1-3份，抑制剂0.5-2.5份，阻燃填料1-2份；所述的加成型热硫化腈硅橡胶为含38克分子（质量百分含量）的腈烷基分子链的加成型热硫化腈硅橡胶；所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯（VA）的含量为35%。进一步，所述的低分子羟基硅油为八甲基环四硅氧烷或者六甲基环三硅氧烷中的一种或者两者按照相同质量比组成的混合物。进一步，所述的增粘剂由氢化松香-甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、氢化松香-甲基丙烯酸环氧酯（HREM）和马来松香按照质量比为3:3:1组合而成。进一步，所述的抑制剂由马来酸酯类抑制剂和高乙烯基硅油按照质量比为2:1组合而成，所述的马来酸酯类抑制剂是由马来酸二己醇酯和马来酸二烯丙酯按照质量比为1:1组合而成。进一步，所述的阻燃填料是由乙烯基取代倍半硅氧烷和苯并三唑按照质量比为2:1组合而成。进一步，所述补强剂由超分子结构的纳米水滑石和氧化石墨烯纳米带按照质量比为1:1组成；所述的催化剂是由氯铂酸双封头络合物催化剂和羰基钼按照质量比为3:1组合而成。一种太阳能电池封装有机硅灌封胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一，将甲基苯基乙烯基硅橡胶40份，室温硫化苯撑硅橡胶20份，加成型热硫化腈硅橡胶20份，磷酸酯基硅油20份，聚氧丙烯甘油醚基硅油20份，巯基硅油10份，低分子羟基硅油5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物10份，八甲基环四硅氧烷改性的丙烯酸酯类树脂10份，氢化蓖麻油7份，增粘剂1-3份，抑制剂0.5-2.5份，阻燃填料1-2份混合，然后进行抽真空，真空度为-0.095Mpa，再蒸馏；步骤二，在步骤一得到的物料中加入含氢量为质量含量0.5％的含氢硅油5份，催化剂0.1-0.4份，硅氮交联剂1-3份，补强剂1-3份，升温到80℃，待不再冒气泡后，再次进行抽真空，真空度为-0.095Mpa，并进行蒸馏；步骤三，在室温下静置，完成固化；所述步骤一和步骤二中的蒸馏时间按照所述步骤一种投入物料的质量总和的110kg/h进行计算蒸馏时间。本专利技术高透光率高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶及其制备方法具有如下有益效果：1、本专利技术高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶选用了复合硅橡胶作为主要的基础原料，其中，甲基苯基乙烯基硅橡胶是在甲基乙烯基硅橡胶的分子链中引入甲基苯基硅氧链节或二苯基硅氧链节而得的产品。在聚硅氧烷的侧基上引入苯基，由于破坏了二甲基硅氧烷结构的规整性，大大降低了聚合物的结晶温度，扩大了该聚合物材料的低温应用范围。因此，甲基苯基乙烯基硅橡胶除了具有甲基乙烯基硅橡胶所有的压缩永久变形小、使用温度范围宽、耐候、防震、防潮和良好的电气绝缘性能外，还具有卓越的耐低温、耐辐照、抗氧化、和优异的耐烧蚀阻燃等性能。室温硫化苯撑硅橡胶是硅苯撑硅氧烷聚合物，它的突出优点是具有优异的耐高温性，阻燃性以及耐高能射线性，在极端环境中仍可保持橡胶弹性。其熔点很高，短期耐热可达600℃，在500℃加热一小时仍稳定，对紫外光有良好的热稳定性，且在高温时仍有弹性。该种特性大大延长了其使用寿命。加成型热硫化腈硅橡胶是一种综合性能优异的硅橡胶，其耐溶剂性、耐寒性和耐高温性与弹性体中的腈烷基含量相关，随聚合物中腈基含量的增加，硫化胶的耐油、阻燃性能显著增高。本专利技术优选含38克分子（质量百分含量）的腈烷基分子链的加成型热硫化腈硅橡胶的耐苯性、耐寒性以及阻燃性能最好。三种硅橡胶基础原料的复合使用为产品的高阻燃性能以及优秀的耐候性奠定了强大的基础。2、本专利技术高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶选用多种硅油协同复合作为基础材料的重要部分。其中，磷酸酯基硅油具有良好的成膜性、透明性和更佳的阻燃性，且低气味，低挥发性，低皮肤刺激性、具有好的热和氧化稳定性。聚氧丙烯甘油醚基硅油由于聚醚基团具有亲水性,所以聚醚硅油的亲水性增加,分子中同时具有疏水基团和亲水基团,以至于此类硅油表现出良好的水溶性,耐油性，透光性和抗污染能力，并且热稳定性好具有一定的阻燃性，更重要的是聚氧丙烯甘油醚基硅油还可以有效的改变复合硅橡胶的流变性。巯基硅油具可大大增强产品表面的耐腐性、抗氧化性以及阻燃性且有良好的透光性与粘结性能，亦可以与增粘剂配合发挥更好的增粘作用；巯基硅油本身可以起到偶联剂和交联剂的作用，而原料中的含氢硅油也可起到交联剂的作用，与本专利技术的硅氮交联剂协同使用，既可以节省原料和交联剂的用量，又可以起到更好的交联效果。低分子羟基硅油具有优异的低表面能特性，具有高反应活性，无毒无色无污染，透光性能良好。低分子羟基硅油和巯基硅油也是结构化的控制剂与抑制剂配合使用效果加倍提高。经由本专利技术配方试验，优选用含氢硅油，特别是当含氢量为0.5％(质量含量)的含氢硅油性能最佳，该含氢硅油是本专利技术原料中有效的抗黄剂，适量的添加可以更好的长时间的保证本专利技术灌封胶的高透光性能。3、本专利技术高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶其中选用的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA大分子主链为乙烯链，由主链分子上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶，其特征在于：按照重量分数计，其包括如下重量分数的原料：甲基苯基乙烯基硅橡胶40份，室温硫化苯撑硅橡胶20份，加成型热硫化腈硅橡胶20份，磷酸酯基硅油20份，聚氧丙烯甘油醚基硅油20份，巯基硅油10份，低分子羟基硅油5份，含氢量为质量含量0.5％的含氢硅油5份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物10份，八甲基环四硅氧烷改性的丙烯酸酯类树脂10份，氢化蓖麻油7份，增粘剂1‑3份，补强剂1‑3份，催化剂0.1‑0.4份，硅氮交联剂1‑3份，抑制剂0.5‑2.5份，阻燃填料1‑2份；所述的加成型热硫化腈硅橡胶为含38克分子（质量百分含量）的腈烷基分子链的加成型热硫化腈硅橡胶；所述的乙烯‑醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯（VA）的含量为35%。

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶，其特征在于：按照重量分数计，其包括如下重量分数的原料：甲基苯基乙烯基硅橡胶40份，室温硫化苯撑硅橡胶20份，加成型热硫化腈硅橡胶20份，磷酸酯基硅油20份，聚氧丙烯甘油醚基硅油20份，巯基硅油10份，低分子羟基硅油5份，含氢量为质量含量0.5％的含氢硅油5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物10份，八甲基环四硅氧烷改性的丙烯酸酯类树脂10份，氢化蓖麻油7份，增粘剂1-3份，补强剂1-3份，催化剂0.1-0.4份，硅氮交联剂1-3份，抑制剂0.5-2.5份，阻燃填料1-2份；所述的加成型热硫化腈硅橡胶为含38克分子（质量百分含量）的腈烷基分子链的加成型热硫化腈硅橡胶；所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯（VA）的含量为35%。2.根据权利要求1所述的高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶，其特征在于：所述的低分子羟基硅油为八甲基环四硅氧烷或者六甲基环三硅氧烷中的一种或者两者按照相同质量比组成的混合物。3.根据权利要求1或2所述的高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶，其特征在于：所述的增粘剂由氢化松香-甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、氢化松香-甲基丙烯酸环氧酯（HREM）和马来松香按照质量比为3:3:1组合而成。4.根据权利要求3所述的高阻燃性能太阳能电池有机硅灌封胶，其特征在于：所述的抑制剂由马来酸酯类抑制剂和高乙烯基硅油按照质量比为2:1组合而成，所述的马来酸酯类抑制剂是由马来酸二己醇酯和马来酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉非，曾灵华，王春健，李锁春，
申请(专利权)人：宁波华顺太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33