单组分快速深层固化光伏组件用密封胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种单组分快速深层固化光伏组件用密封胶及其制备方法，该密封胶包括按重量份计的以下原料：α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷100份；补强填料70

【技术实现步骤摘要】
单组分快速深层固化光伏组件用密封胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于硅橡胶
，具体涉及一种单组分快速深层固化光伏组件用密封胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]室温硫化硅酮密封胶在室温下即可发生交联固化，生成弹性体，具有耐高低温、耐气候老化和耐臭氧等优异的性能，因而成为光伏组件生产用的首选胶种。目前，光伏组件生产用室温硫化硅酮密封胶主流采用单组分型。为了保持存储稳定性，在生产单组分时必须经过深度脱水后加入交联剂、偶联剂与催化剂，因此，单组分型的固化机理是密封胶利用空气中的水汽进行固化的，其固化过程是由表及里，天然的深层固化慢，无法满足组件生产企业越来越快的流水节拍的需求。
[0003]目前，为了加速光伏组件用硅酮密封胶的深层固化速度与效率，通常给出的解决方案是双组分方案，如CN101717582A，CN101768421A，CN102167965A，CN102181264A等，均是将基料与固化成份分开包装，使用时将二者充分混合均匀，固化过程利用基料中的少量水分进行固化，其固化过程是内外同时进行的。这些双组分固化方案，势必要求组件生企业要更换大批的打胶设备，经济性比较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种单组分快速深层固化光伏组件用密封胶及其制备方法，其通过引入以去离子水为芯材、以石蜡与凡士林组合物壳材的深层固化促进微胶囊，能够单组分密封胶具备双组份同样的高效固化性能，且固化温度低，固化时间可控，固化后的密封胶抗老化性能优异无劣化。
[0005]一种单组分快速深层固化光伏组件用密封胶，包括按重量份计的以下原料：
[0006]α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷100份；补强填料70
‑
100份；酮肟基硅烷交联剂10
‑
20份；增塑剂0
‑
10份；固化促进微胶囊1
‑
5份；硅烷偶联剂0.5
‑
1.5份和催化剂0.06
‑
0.1份；
[0007]进一步地，其中固化促进微胶囊以去离子水为芯材、石蜡与凡士林混合物为壳材制成，微胶囊粒径在0.5
‑
50μm。
[0008]进一步地，所述α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为200
‑
80000mPa.s或多种粘度的混合物。
[0009]进一步地，所述补强填料为沉淀法白炭黑、气相法白炭黑、纳米碳酸钙的至少一种或两种混合物。
[0010]进一步地，所述的酮肟基硅烷交联剂为四丁酮肟基硅烷、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丙酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷中的一种或几种混合物。
[0011]进一步地，所述的增塑剂为二甲基硅油、粘度为100
‑
500cp；所述硅烷偶联剂为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、γ―(2,3
‑
环氧丙氧)
丙基三甲氧基硅烷中一种或者两种混合物；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
[0012]进一步地，固化促进微胶囊制备时，按重量份计，石蜡、凡士林和水的比例为40
‑
70：5
‑
15：30
‑
40；还包括0.5
‑
1.0的非离子表面活性剂，其在壳材制备时加入。
[0013]进一步地，非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类、烷基酚聚氧乙烯醚类、脂肪酸聚氧乙烯酯类一种或两都混合物。
[0014]进一步地，固化促进微胶囊的制备时，先将壳材原料石蜡及凡士林加热至50
‑
60℃熔融，然后加入非离子表面活性剂并混匀；再加入去离子水，保持50
‑
60℃的条件下以1.2
‑
2.0万RPM转速下剪切乳化30
‑
120分钟，后经喷雾冻凝法造粒成型即得。
[0015]本专利技术还涉及所述密封胶的制备方法，包括以下步骤：
[0016]S1、先加入α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷、增塑剂于行星机中混匀，然后加入补强填料，混合至完全吃粉后，加热至100
‑
120℃，抽真空混匀搅拌1
‑
5小时后冷却；
[0017]S2、向S1冷却后的物料中加入酮肟基硅烷交联剂、加入硅烷偶联剂和催化剂，抽真空混匀20
‑
50分钟；再加入固化化促进剂微胶囊，真空下温度维持在20
‑
30℃内混匀20
‑
50min，即得单组分快速深层固化光伏组件用密封胶
[0018]进一步地，步骤S1和S2中，真空度控制在
‑
0.8MPa以下。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：
[0020]1、本专利技术提供的一种单组分快速深层固化光伏组件用密封胶，利用微胶囊将水分子引入单组分密封胶中，获得与双组份同样的高效固化性能，同时选择的壳层材料能够在较低温度熔化，避免高温熔化对密封胶造成的损伤；也不影响传统单组分光伏组件密封胶的性能，如施工性、力学性、抗老化性能、存储性能等。
[0021]2、壳层材料选择石蜡、凡士林和表面活性剂组合，通过石蜡与凡士林的合理组合，可以使得壳层材料在合理的温度下软化破坏，从而释放出活性物质；当石蜡的比例过高时，壳层材料的软化破化温度过高，不适用于单组份配方中；当凡士林的比例过高时，壳层材料软化点过低，胶囊会在制胶过程中被破坏。表面活性剂的作用使壳层材料形成壳层包裹活性物质形成壳/芯结构。
[0022]3、光伏组件生产时，使用本专利技术的单组分密封胶，可不必更换现用单组分打胶设备，同时实现高效的流水节拍。
具体实施方式
[0023]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。
[0024]实施例1：
[0025]固化促进微胶囊的制备：
[0026]步骤1，65质量份石蜡、5质量份凡士林加入到搅拌釜中并加热至50
‑
60℃成熔融状态并搅拌均匀；
[0027]步骤2，将0.8质量份的非离子表面活性剂OP
‑
10加入到搅拌釜中，搅拌均匀；
[0028]步骤3，缓慢加入35质量份的去离子水，保持55℃的条件下以1.8万RPM转速下剪切乳化60分钟，后经喷雾冻凝法造粒成型即得。
[0029]单组分快速深层固化光伏组件用密封胶的制备:
[0030]步骤1：室温下，先加入100质量份α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷、5质量份的二甲基硅油于行星机中混合，抽真空，真空度保持在
‑
0.8Mpa以下匀速搅拌10分钟；
[0031]步骤2：加入80质量份的纳米碳酸钙，分多次加入，混合至完全吃粉后，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单组分快速深层固化光伏组件用密封胶，其特征在于,包括按重量份计的以下原料：α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷100份；补强填料70
‑
100份；酮肟基硅烷交联剂10
‑
20份；增塑剂 0
‑
10份；固化促进微胶囊1
‑
5份；硅烷偶联剂0.5
‑
1.5份和催化剂0.06
‑
0.1份；其中固化促进微胶囊以去离子水为芯材、石蜡与凡士林混合物为壳材制成，微胶囊粒径在0.5
‑
50μm。2.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为200
‑
80000mPa.s或多种粘度的混合物。3.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述补强填料为沉淀法白炭黑、气相法白炭黑、纳米碳酸钙的至少一种或两种混合物。4.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述的酮肟基硅烷交联剂为四丁酮肟基硅烷、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丙酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷中的一种或几种混合物。5. 根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述的增塑剂为二甲基硅油，粘度为100
‑
500cp；所述硅烷偶联剂为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、γ―(2,3
‑
环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷中一种或者两种混合物；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。6.根据权利要求1~5任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟天平，毕施明，李作文，胡莉，谭向东，谭华林，
申请(专利权)人：湖北兴瑞硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：