一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂及其制备方法，其中，太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂由下列重量份配比的原料组合而成：50‑70份的支化型改性聚酯丙烯酸酯、1‑5份的聚碳酸酯二元醇、1‑5份的超支化型增粘树脂、20‑40份的活性稀释剂、1‑5份的多官能度异氰酸酯化合物、0.1‑2份的光引发剂、0.001份的凝胶催化剂和1‑2份的助剂。本发明专利技术制得的太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂具有低固化收缩率、低膨胀系数、无析出等特点，可在紫外线辐射固化、固定后，紫外线照射不到的地方可在低温下进一步固化。本发明专利技术制得的产品适用于太阳能光伏背板的层间粘接，具有良好的粘接强度和抗环境侵蚀能力，耐候性能、抗老化性能得到了有效的提高。

A UV / thermal double curing adhesive for solar photovoltaic backplane and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂及其制备方法
本专利技术涉及胶粘
，具体涉及一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂及其制备方法。
技术介绍
在光伏组件中，通常会设置太阳能光伏背板来保护太阳能电池单元的长效性，这就要求背板必须长时间具备优异的耐侯性、耐热性、抗水解性和湿气阻隔性等。常见的光伏背板大多采用“三明治”结构，即氟膜/PET/氟膜三层薄膜结构，各层薄膜之间采用一层胶粘剂进行粘合，所以胶粘剂的性能在背板中起了关键性的作用，直接影响着背板乃至组件的寿命。太阳能光伏背板的层间粘接通常是使用溶剂型胶粘剂、熔融固化型胶粘剂或一些特殊反应型胶粘剂来完成的。目前，使用最普遍的是溶剂型胶粘剂，大部分是通过烘道加热的方法除去胶粘剂中的有机溶剂，从而使胶粘剂“固化”，产生一定的初始粘接强度，再在特定温度下的烘房中熟化2-4天，形成最终的粘接强度。整个过程中大量的有机溶剂污染物会挥发到大气中，且能耗较高。熔融固化型胶粘剂，主要是将热塑性高分子在反应釜中加热成高分子熔融体，其在浸润被粘膜材表面后再通过冷却发生固化、粘接。该过程能耗较大，且易受温度影响。一些特殊反应型胶粘剂，如湿固型胶粘剂、厌氧胶等，也存在使用环境要求较高、操作要求高、固化较慢等问题。因此，发展低污染、低能耗、工艺操作简单、快固化、高性能的光伏背板用胶粘剂成为当前研究的首要任务。众所周知，光固化型胶粘剂由于具有低能耗、快固化、不排放挥发性有机化合物、设备简单、可高速自动化生产等优点，得到了广泛的工业应用。但光固化型胶粘剂也存在着一些固有缺点，如固化深度不够、阴影部分无法固化、固化对象形状不规则时应用受到限制等。越来越多的研究将光固化与其他固化方式(如热固化、湿气固化等)相结合，来达到取长补短、相辅相成的效果。但两种不同固化方式下制得的胶粘剂，如何能形成均一的、高度交联的聚合物网络结构，并由此赋予更高的的粘接性能，将更符合工业应用的需求，是我们的研究重点。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。实现本专利技术目的的技术方案是：一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂，由下列重量份配比的原料组合而成：50-70份的支化型改性聚酯丙烯酸酯、1-5份的聚碳酸酯二元醇、1-5份的超支化型增粘树脂、20-40份的活性稀释剂、1-5份的多官能度异氰酸酯化合物、0.1-2份的光引发剂、0.001份的凝胶催化剂和1-2份的助剂，所述支化型改性聚酯丙烯酸酯由下列重量份配比的原料制备而成：20-30份的脂肪族二元酸、20-40份的芳香族二元酸、20-40份的脂肪族二元醇、5-20份的脂环族二元醇、5-10份的支化单体、5-15份的丙烯酸类单体、0.01-0.1份的催化剂和0.1-1份的阻聚剂。上述技术方案所述脂肪族二元酸采用己二酸、癸二酸、1,4-环己烷二甲酸、顺酐和四氢苯酐的一种或两种以上组合物；所述芳香族二元酸采用对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中的一种或两种以上组合物；所述脂肪族二元醇采用乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇、三甲基戊二醇和二乙二醇中的一种或两种以上组合物；所述脂环族二元醇采用环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、氢化双酚A和螺环二醇中的一种或两种以上组合物；所述支化单体采用丙三醇、三羟甲基丙烷、三羟乙基乙烷、季戊四醇和二羟甲基丙酸中的一种或两种以上组合物；所述丙烯酸类单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种；所述催化剂采用钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯中的一种；所述阻聚剂采用对苯醌、对苯二酚、甲基氢醌、对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚和2，5-二叔丁基对苯二酚中的一种或两种以上组合物。上述技术方案所述聚碳酸酯二元醇采用日本旭化成聚碳酸酯二元醇T5651或T5652中的一种。上述技术方案所述超支化型增粘树脂为带有多反应活性位点的、低粘度的超支化大分子。上述技术方案所述活性稀释剂采用甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种以上组合物。上述技术方案所述多官能度异氰酸酯化合物采用3官能以上的聚异氰酸酯化合物。上述技术方案所述光引发剂采用2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮或苯甲酰甲酸甲酯中的一种或两种以上组合物。上述技术方案所述凝胶催化剂采用二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、二烷基锡二马来酸酯、硫醇二辛基锡中的一种或两种以上组合物。上述技术方案所述助剂采用分散剂、流平剂、消泡剂、抗氧化剂、硅烷偶联剂中的至少一种。本专利技术还提供一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂的制备方法，包括如下步骤：S1、合成支化型改性聚酯丙烯酸酯：按配比将所述脂肪族二元酸、所述芳香族二元酸、所述脂肪族二元醇、所述脂环族二元醇、所述支化单体以及所述催化剂投入反应釜中，在160-240℃下、在常压下、在保护气体存在下发生酯化缩聚反应，聚合到特定粘度下，降温至140℃，加入所述丙烯酸类单体和所述阻聚剂继续反应至终点，制备得到所述支化型改性聚酯丙烯酸酯；所述特定粘度是指5-50P(185℃，5#转子)，5-50P(200℃，5#转子)，20-60P(235℃，6#转子)。S2、按配比将所述支化型改性聚酯丙烯酸酯、所述聚碳酸酯二元醇、所述超支化型增粘树脂、所述活性稀释剂、所述光引发剂、所述凝胶催化剂和所述助剂加入真空搅拌机中，真空搅拌混合30-50min；S3、按配比将所述多官能度异氰酸酯化合物继续加入真空搅拌机中，真空搅拌混合10-20min，制得胶粘剂产品。采用上述技术方案后，本专利技术具有以下积极的效果：本专利技术的太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂由支化型改性聚酯丙烯酸酯、聚碳酸酯二元醇、增粘树脂、活性稀释剂、多官能度异氰酸酯化合物、光引发剂、凝胶催化剂以及助剂配置制成，具有快固化、粘接强度高、抗环境侵蚀能力强等优势；支化型改性聚酯丙烯酸酯由脂肪族多元酸、芳香族二元酸、脂肪族多元醇、脂环族多元醇、支化单体、丙烯酸类单体、催化剂和阻聚剂制备而成，通过原料种类搭配和比例调整，可以控制胶粘剂的力学行为和老化行为，使得本专利技术产品的耐候性能、抗老化性能等得到较大提高，并且可延伸应用于其他领域。本专利技术的太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂中，支化型改性聚酯丙烯酸酯和活性稀释剂中含有的C＝C不饱和双键可以利用紫外光(UV)进行快速固化，形成初步交联网络达到初始粘接强度，避免了大量溶剂的挥发和热能的消耗。进一步地，通过热固化，高分链上含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂，其特征在于，由下列重量份配比的原料组合而成：50-70份的支化型改性聚酯丙烯酸酯、1-5份的聚碳酸酯二元醇、1-5份的超支化型增粘树脂、20-40份的活性稀释剂、1-5份的多官能度异氰酸酯化合物、0.1-2份的光引发剂、0.001份的凝胶催化剂和1-2份的助剂，所述支化型改性聚酯丙烯酸酯由下列重量份配比的原料制备而成：20-30份的脂肪族二元酸、20-40份的芳香族二元酸、20-40份的脂肪族二元醇、5-20份的脂环族二元醇、5-10份的支化单体、5-15份的丙烯酸类单体、0.01-0.1份的催化剂和0.1-1份的阻聚剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂，其特征在于，由下列重量份配比的原料组合而成：50-70份的支化型改性聚酯丙烯酸酯、1-5份的聚碳酸酯二元醇、1-5份的超支化型增粘树脂、20-40份的活性稀释剂、1-5份的多官能度异氰酸酯化合物、0.1-2份的光引发剂、0.001份的凝胶催化剂和1-2份的助剂，所述支化型改性聚酯丙烯酸酯由下列重量份配比的原料制备而成：20-30份的脂肪族二元酸、20-40份的芳香族二元酸、20-40份的脂肪族二元醇、5-20份的脂环族二元醇、5-10份的支化单体、5-15份的丙烯酸类单体、0.01-0.1份的催化剂和0.1-1份的阻聚剂。


2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂，其特征在于：所述脂肪族二元酸采用己二酸、癸二酸、1,4-环己烷二甲酸、顺酐和四氢苯酐的一种或两种以上组合物；所述芳香族二元酸采用对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中的一种或两种以上组合物；所述脂肪族二元醇采用乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇、三甲基戊二醇和二乙二醇中的一种或两种以上组合物；所述脂环族二元醇采用环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、氢化双酚A和螺环二醇中的一种或两种以上组合物；所述支化单体采用丙三醇、三羟甲基丙烷、三羟乙基乙烷、季戊四醇和二羟甲基丙酸中的一种或两种以上组合物；所述丙烯酸类单体采用丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种；所述催化剂采用钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯中的一种；所述阻聚剂采用对苯醌、对苯二酚、甲基氢醌、对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚和2，5-二叔丁基对苯二酚中的一种或两种以上组合物。


3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂，其特征在于：所述聚碳酸酯二元醇采用日本旭化成聚碳酸酯二元醇T5651或T5652中的一种。


4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂，其特征在于：所述超支化型增粘树脂为带有多反应活性位点的、低粘度的超支化大分子。


5.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏背板用UV/热双固化粘合剂，其特征在于：所述活性稀释剂采用甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵银，蒋红娟，王炳珅，周锋，杨子，
申请(专利权)人：常州华科聚合物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32