一种湿/热双固化的导电胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种湿/热双固化的导电胶及其制备方法，导电胶的原料包括加成可固化型的有机硅氧烷组合物、有机氢硅化合物、氢硅加成催化剂、缩合可固化型的有机硅氧烷组合物、缩合反应固化剂、羟基缩合催化剂、导电粉体和用于调整导电胶固化前或者固化后性能的助剂；制备时，在真空环境下，将加成可固化型的有机硅氧烷组合物、有机氢硅化合物、缩合可固化型的有机硅氧烷组合物在室温下混合均匀；再加入缩合反应固化剂、氢硅加成催化剂、羟基缩合催化剂和助剂；再将每份逐次加入到搅拌均匀的混合物中，搅拌均匀再去气泡，得到湿/热双固化的导电胶。本发明专利技术导电胶能在保证胶水宏观特性基本不变的情况下，有效抑制导电胶受压扩散并溢胶的情况出现。

【技术实现步骤摘要】
一种湿/热双固化的导电胶及其制备方法
本专利技术涉及电子和光伏组件加工
，具体涉及一种湿/热双固化的导电胶及其制备方法。
技术介绍
使用光生伏特相应，将光子能量转化为电能，并加以利用的元器件成为太阳能电池。太阳能电池表面的电极图案通过表面金属化的工艺来实现。结合不同的电池结构和电极图案排布，并运用不同的电路连结方式，从而得到了各式各样的太阳能组件。目前部分组件技术已经使用导电胶粘剂来完成元器件之间的物理和电气连接，例如但不限于叠片技术和背接触技术。导电胶粘剂是一种使用前呈现膏状，通过固化或干燥工序后，具备导电性能的胶粘剂。它可以将多种电气材料连接起来，形成导电通路。目前工业界在使用的时候，除了对其自身的粘接强度和导电性能有所要求外，还需要结合实际使用情况，要求其具备额外的性能，例如耐高温、耐低温和快速固化等。目前为了确保导电粘接剂与粘接表面有良好的接触，会在施胶过后，进行物理的按压。此步骤时，由于导电胶具有一定的流动性，会往四周进行扩散。多数情况下，由于电路设计的空间有限和电气绝缘距离限制，导电胶扩散会造成溢胶的问题，而这是不被允许的。通常的改善行为是增大导电胶的黏度或是触变，来降低其的流动性。然而在实际应用的情况下，调节导电胶这些宏观特性，会导致设备的工艺不匹配。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种湿/热双固化的导电胶及其制备方法，本专利技术湿/热双固化的导电胶能在保证胶水宏观特性基本不变的情况下，有效抑制导电胶受压扩散并溢胶的情况出现。本专利技术的技术方案如下：一种湿/热双固化的导电胶，由以下原料制成：原料包括加成可固化型的有机硅氧烷组合物、有机氢硅化合物、氢硅加成催化剂、缩合可固化型的有机硅氧烷组合物、缩合反应固化剂、羟基缩合催化剂、导电粉体和用于调整导电胶固化前或者固化后性能的助剂；以质量百分数计，加成可固化型的有机硅氧烷组合物的质量为原料总质量的5％-30％；有机氢硅化合物的质量为原料总质量的0.5％-3％；氢硅加成催化剂的质量为原料总质量的0.0001％-0.05％；缩合可固化型的有机硅氧烷组合物的质量为原料总质量的5％-30％；缩合反应固化剂的质量为原料总质量的0.5％-3％；羟基缩合催化剂的质量为原料总质量的0.001％-0.05％；导电粉体的质量为原料总质量的50％-88％；助剂的质量为原料总质量的0％-10％。优选的，加成可固化型的有机硅氧烷组合物为聚二有机硅氧烷组合物，其平均每分子包含至少一个乙烯基和/或乙炔基的官能团。优选的，有机氢硅化合物为具备有机基团和氢硅键的单种化合物，或者为具备有机基团和氢硅键的多种化合物的组合物，有机氢硅化合物的平均每分子包含一个以上的Si-H键。优选的，氢硅加成催化剂为加速加成型聚二有机硅氧烷与有机氢硅化合物之间氢硅加成反应的单种材料或者多种材料的组合物，氢硅加成催化剂包括金属、含金属元素的化合物或者二者之间的组合。金属或金属元素为铂、铑、钌、钯、锇和铱中的一种或几种的组合。一般选用活性高的金属铂作为催化剂。含金属的化合物为氯铂酸与含乙烯基的有机硅氧烷的反应物，例如铂(II)β-二酮酸盐复合物。优选的，缩合可固化型的有机硅氧烷组合物为聚二有机硅氧烷组合物，其平均每分子中包含至少一个-SiOH官能团或一个易水解的烷氧基封端的官能团(ROSi-)。所述的ROSi-官能团水解后形成ROH和-SiOH官能团，其中R为有机基团。所述的ROSi-包含但不限于CH3OSi-、C2H5OSi-和(CH3)2CNOSi-。优选的，缩合反应固化剂为含有至少两个烷氧基封端的有机硅氧烷组合物，并且封端的烷氧基团易于水解形成羟基和小分子。所述的封端的烷氧基团为ROSi-，水解后形成ROH和-SiOH官能团，其中R为有机基团。所述的ROSi-包括CH3OSi-、C2H5OSi-和/或(CH3)2CNOSi-。优选的，羟基缩合催化剂为加速缩合型聚二有机硅氧烷与固化剂之间羟基缩合反应的单种材料或者多种材料的组合物，羟基缩合催化剂选用锡、钛、二丁基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡、二丁基二辛酸锡、辛酸亚锡、钛酸四丁酯和钛螯合物中的一种或几种的组合物。优选的，导电粉体为具备导电能力的金属、合金和无机材料中的一种或几种的组合，且导电粉体的体积电阻率不高于0.01Ohm·cm。优选的，助剂主要的作用是微调导电胶固化前或者固化后的性能，使导电胶有更好的工艺特性、机械性能、导电性能和耐老化性能。优选的，助剂可以为：①改变胶体触变特性的触变剂，该助剂用于改变胶体的可操作性能，影响未固化胶水的流动特性，例如气相SiO2；②增强胶体与截面粘接的偶联剂，例如甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；③抑制加成反应在低温下进行的抑制剂，该助剂用于改变胶体的保存时间；④调整导电胶黏度的稀释剂，该类助剂会改变胶体的可操作性能，例如黏度更低的有机硅氧烷；⑤导电胶制备时抑制泡沫产生的消泡剂，使得导电胶制备过程中更加容易加工；⑥不参与固化反应的惰性物质，用于降低胶体成本的增量剂，例如非导电粉体；⑦固化反应完成后，消除剩余端部基团活性的链封端剂；⑧导电胶固化后抵抗外界环境侵蚀的抗老化添加剂，这类助剂影响导电胶的长期可靠性能，保持材料的性能在一段时间内不发生过大的变化，例如紫外吸收剂。一种湿/热双固化的导电胶的制备方法，包括以下步骤：步骤1，在真空度为-0.08～-0.1MPa的环境下，将加成可固化型的有机硅氧烷组合物、有机氢硅化合物、缩合可固化型的有机硅氧烷组合物在室温下混合并搅拌均匀，得到混合物A，然后对混合物A进行研磨，得到颗粒粒径在10-100μm之间，分散均匀的前驱混合物；步骤2，而后向前驱混合物中加入缩合反应固化剂、氢硅加成催化剂、羟基缩合催化剂和助剂，得到混合物B，将混合物B在20-30℃温度区间内搅拌均匀；步骤3，保持真空度不变，将导电粉体平均分成3-5份，再将每份逐次加入到搅拌均匀的混合物B中搅拌。每次搅拌10-30min，搅拌频率控制在10-35Hz，得到混合物C，再去除混合物C中的气泡，得到湿/热双固化的导电胶。优选的，使用真空脱泡机去除混合物C中的气泡。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的湿/热双固化的太阳能导电胶通过调配加成可固化的型有机硅氧烷组合物和缩合可固化型的有机硅氧烷组合物的比例，能够让导电胶分开两步进行固化，在使用时，首先在导电胶涂覆在电池片上时，空气中的水汽渗入胶体，缩合可固化型的有机硅氧烷组合物开始进行缩合反应。由于导电胶的涂覆量极低，缩合反应会在极短的时间内完成，使得胶体具有一定的形状而降低流动性，从而极大地减缓了溢胶的问题。然后再加热，加成可固化的型有机硅氧烷组合物进行加成固化，胶体整体完成交联反应。此时具备完好的导电性、机械性能和耐老化性能。同时，通过两步固化，有机硅导电胶的固化更加彻底，解决了有机硅导电胶固化度偏低的问题。综上，本专利技术湿/热双固化的导电胶能在保证胶水宏观特性基本不变的情况下，有效抑制导电胶受压扩散并溢胶的情况出现。本专利技术的湿/热双固化的导电胶的制备方法通过分批次加入各类材料，在不同条件下进行充分搅拌，得到最终的产品。在第一步中，在维持真空的条件下，尤其是屏蔽空气中水汽的情况下，将大分子树脂进行混合和研磨，得到前驱混合物。然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湿/热双固化的导电胶，其特征在于，以质量百分比计，由以下原料制成：5％‑30％的加成可固化型的有机硅氧烷组合物，0.5％‑3％的有机氢硅化合物，0.0001％‑0.05％的氢硅加成催化剂，5％‑30％的缩合可固化型的有机硅氧烷组合物，0.5％‑3％的缩合反应固化剂，0.001％‑0.05％的羟基缩合催化剂，50％‑88％的导电粉体，0％‑10％的用于调整导电胶固化前或者固化后性能的助剂。

【技术特征摘要】
1.一种湿/热双固化的导电胶，其特征在于，以质量百分比计，由以下原料制成：5％-30％的加成可固化型的有机硅氧烷组合物，0.5％-3％的有机氢硅化合物，0.0001％-0.05％的氢硅加成催化剂，5％-30％的缩合可固化型的有机硅氧烷组合物，0.5％-3％的缩合反应固化剂，0.001％-0.05％的羟基缩合催化剂，50％-88％的导电粉体，0％-10％的用于调整导电胶固化前或者固化后性能的助剂。2.根据权利要求1所述的湿/热双固化的导电胶，其特征在于，加成可固化型的有机硅氧烷组合物为聚二有机硅氧烷组合物，其平均每分子包含至少一个乙烯基和/或乙炔基的官能团。3.根据权利要求1所述的湿/热双固化的导电胶，其特征在于，有机氢硅化合物为具备有机基团和氢硅键的单种化合物，或者为具备有机基团和氢硅键的多种化合物的组合物，有机氢硅化合物的平均每分子包含一个以上的Si-H键。4.根据权利要求1所述的湿/热双固化的导电胶，其特征在于，氢硅加成催化剂为加速加成型聚二有机硅氧烷与有机氢硅化合物之间氢硅加成反应的单种材料或者多种材料的组合物。5.根据权利要求1所述的湿/热双固化的导电胶，其特征在于，缩合可固化型的有机硅氧烷组合物为聚二有机硅氧烷组合物，其平均每分子中包含至少一个-SiOH官能团或一个易水解的烷氧基封端的官能团ROSi-，所述的ROSi-官能团水解后形成ROH和-SiOH官能团，其中R为有机基团；所述的ROSi-包括CH3OSi-、C2H5OSi-和(CH3)2CNOSi-。6.根据权利要求1所述的湿/热双固化的导电胶，其特征在于，缩合反应固化剂为含有至少两个烷氧基封端的有机硅氧烷组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡栋，孙影，郑直，祁冀，朱琛，
申请(专利权)人：泰州隆基乐叶光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32