本发明专利技术公开了一种新型阻水增粘剂及其制备方法与应用,将氨基硅烷偶联剂缓慢滴加至含有催化剂氢氧化钾的水/乙醇的混合溶剂中，在30～70℃温度下反应12～24h，得到的中间产物；将中间产物、酸酐、缚酸剂三乙胺加入至氯仿溶剂中，在25～55℃温度下反应0.5～2h，经过分离、提纯，得到无色油状产物，即阻水增粘剂。本发明专利技术制备得到的新型阻水增粘剂属于多功能助剂，主要应用于光伏组件用密封胶产品中，不易迁移，且能够显著提升密封胶的水汽阻隔性能以及粘接性能。及粘接性能。及粘接性能。
【技术实现步骤摘要】
一种新型阻水增粘剂及其制备方法与应用
[0001]本专利技术涉及光伏组件用密封胶
，具体涉及一种应用于光伏组件用密封胶中的新型阻水增粘剂、其制备方法及应用。
技术介绍
[0002]随着光伏领域技术的不断突破，晶硅太阳能电池的光电转化效率不断逼近理论极限值。为进一步提高转化效率，具有高效率、低成本、高柔性的钙钛矿太阳能电池(晶硅钙钛矿叠层电池)成为第三代高效太阳能电池的代表。然而，相比于晶硅电池，钙钛矿电池对水汽更为敏感，遇水汽容易分解，破坏钙钛矿结构，严重影响电池使用寿命和光电转化效率。
[0003]光伏组件用密封胶作为光伏组件的配套产品，主要作用是对组件进行密封和粘接。如果光伏组件用密封胶的密封效果不佳、粘接力不强，水汽就会从密封胶内部或者粘接界面处逐渐渗入组件内部，导致组件的泄露电流增大，PID效应增强，严重影响光伏组件的工作效率。钙钛矿电池组件对水汽敏感程度更高，因此，对配套使用的密封胶在阻隔水汽、粘接力方面提出更高要求。
[0004]中国专利CN101353563A采用石油树脂及填料来提升密封胶的阻水性能，但石油树脂大多为相对分子量小的低聚物，在密封胶的反应及固化过程中易挥发和迁移析出，严重影响密封胶对基材的粘接效果；中国专利CN106811153A在光伏组件用密封胶中引入聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺混合形成的高吸水树脂，提高了密封胶的阻水性能。然而，聚丙烯酸盐类高吸水树脂受水汽性质影响较大，当遇到酸性、碱性、含盐水分时，其高分子链收缩，吸水量急剧下降，导致密封胶内水分溢出，溢出的水分极易通过粘接界面渗入组件内部，严重影响光伏组件的使用寿命。
[0005]光伏领域技术革新速度不断加快，光伏组件的配套密封胶产品也要优化更新以满足新的性能要求。因此，开发出阻水效果好、不易迁移、粘接性能优异的光伏组件用密封胶迫在眉睫。
技术实现思路
[0006]本专利技术旨在提供一种应用于光伏组件用密封胶中不易迁移的阻水增粘剂制备方法，该助剂能够显著提升光伏组件用密封胶的水汽阻隔性能和粘接性能。
[0007]考虑到上述现有技术的问题，本专利技术提供一种新型阻水增粘剂，其分子结构如下：
[0008][0009]R1为R1中至少一个R2为其余R2为
‑
H；其中n1为0或1，n2为3～8的整数。
[0010]所述的新型阻水增粘剂应用在用于光伏组件的密封胶产品中。
[0011]本专利技术还提供了上述新型阻水增粘剂的制备方法，包括以下步骤：
[0012](1)制备分子结构式如下的中间产物：
[0013]R1为
‑
(CH2)3(NHCH2CH2)n1NH2，其中n1为0或1；
[0014](2)将中间产物、酸酐、缚酸剂三乙胺加入氯仿溶剂中，控制温度在25～55℃，保温搅拌0.5～2h；
[0015](3)反应结束后分离、提纯，得到无色油状产物，即阻水增粘剂。
[0016]所述中间产物的具体制备方法包括以下步骤：
[0017](A)将水、乙醇按体积比1：(1～10)混合后加入催化剂氢氧化钾，搅拌均匀并升温至30～70℃，得到反应溶液；
[0018](B)滴加氨基硅烷偶联剂于上述溶液中，滴加结束后继续保温搅拌12～24h；
[0019](C)反应结束后分离、提纯，洗涤、烘干，即可得到中间产物。
[0020]根据本专利技术的一个实施方案，所述的酸酐分子式为：CH3(CH2)n2COOCO(CH2)n2CH3，n2为3～8的整数。酸酐包括：戊酸酐、己酸酐、庚酸酐、辛酸酐、壬酸酐、癸酸酐中的一种。
[0021]优选的，所述的中间产物A与酸酐的摩尔比为1：(8～16)。
[0022]优选的，所述的缚酸剂三乙胺与酸酐的摩尔比为(1～1.5)：1。
[0023]所述的氨基硅烷偶联剂分子为：H2N(CH2CH2NH)n1(CH2)3Si(OR3)3，其中，R3为甲基或乙基，n1为0或1。氨基硅烷偶联剂包括：γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
[0024]优选的，所述反应溶液中催化剂氢氧化钾的含量为0.1～0.5mol/L。
[0025]本专利技术中相关反应的化学反应式如下：
[0026][0027]其中，基团R为
‑
(CH2)3(NHCH2CH2)n1NH2，R1为
‑
(CH2)3(NR2CH2CH2)n1N(R2)2，R2为
‑
CH3CO(CH2)n2CH3或
‑
H且R2不全为
‑
H，R3为甲基或乙基，n1、n1'为0或1，n2为3～8的整数。
[0028]本专利技术采用氨基硅烷偶联剂与酸酐为原料，反应合成了一系列具有笼型结构的新型阻水增粘剂，并将本新型的阻水增粘剂应用至双组分光伏密封胶中。与现有技术相比，有如下有益效果：
[0029](1)此新型的阻水增粘剂具有庞大的由硅
‑
氧键构成的笼型结构，不仅与硅酮密封胶相容性好，而且三维笼型结构的助剂在密封胶内的空间活动受限，不易迁出。
[0030](2)此新型的阻水增粘剂支链接入大量的不同长度的长碳链，提高密封胶的水汽阻隔性能。
[0031](3)此新型的阻水增粘剂的支链中含有大量的氨基官能团，有利于提高密封胶对基材的粘接性能。
附图说明
[0032]图1为本专利技术阻水增粘剂的中间产物A的分子结构，其中n1为0或1；
[0033]图2为本专利技术阻水增粘剂的中间产物A1的分子结构，其中n1为0；
[0034]图3为本专利技术阻水增粘剂的中间产物A2的分子结构，其中n1为1；图4为本专利技术阻水增粘剂的分子结构，其中:
[0035]实施例1制备得到的阻水增粘剂1:n1为0，n2为3；
[0036]实施例2制备得到的阻水增粘剂2:n1为0，n2为4；
[0037]实施例3制备得到的阻水增粘剂3:n1为1，n2为5；
[0038]实施例4制备得到的阻水增粘剂4：n1为1，n2为6；
[0039]实施例5制备得到的阻水增粘剂5：n1为1，n2为7；
[0040]实施例6制备得到的阻水增粘剂6：n1为1，n2为8；
[0041]实施例7制备得到的阻水增粘剂7：n1为1，n2为3；
[0042]实施例8制备得到的阻水增粘剂8：n1为1，n2为4；
[0043]实施例9制备得到的阻水增粘剂9：n1为0，n2为5；
[0044]实施例10制备得到的阻水增粘剂10：n1为0，n2为6；
[0045]实施例11制备得本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新型阻水增粘剂，其特征在于，分子结构如下：R1为R1中至少一个R2为其余R2为
‑
H；其中n1为0或1，n2为3～8的整数。2.权利要求1所述的新型阻水增粘剂在用于光伏组件的密封胶产品中的应用。3.一种新型阻水增粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备分子结构式如下的中间产物：R1为
‑
(CH2)3(NHCH2CH2)n1HN2，其中n1为0或1；(2)将中间产物、酸酐、缚酸剂三乙胺加入氯仿溶剂中，控制温度在25～55℃，保温搅拌0.5～2h；(3)反应结束后分离、提纯，得到无色油状产物，即阻水增粘剂。4.根据权利要求3所述的新型阻水增粘剂的制备方法，其特征在于，所述中间产物的具体制备方法包括以下步骤：(A)将水、乙醇按体积比1：(1～10)混合后加入催化剂氢氧化钾，搅拌均匀并升温至30～70℃，得到反应溶液；(B)滴加氨基硅烷偶联剂于上述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王有治，秦培山，孙丽莹，赵为，王天强，
申请(专利权)人：成都硅宝新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。