一种聚合物光伏组件框架用密封胶和其制备方法技术

本申请提供了一种聚合物光伏组件框架用密封胶；按重量份计，所述密封胶的制备原料包括：硅烷类物质90

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物光伏组件框架用密封胶和其制备方法


[0001]本专利技术涉及密封胶
，C09J183/00，尤其涉及一种聚合物光伏组件框架用密封胶和其制备方法。

技术介绍

[0002]太阳能光伏组件在户外环境中长期经受阳光暴晒和雨水冲刷，为了防止外部环境中的氧气和水分进入光伏组件中导致其性能下降，需采用密封胶对光伏玻璃板和框架进行密封，因此，光伏组件密封胶必须满足以下要求：耐候能力高，抗老化，耐高低温，防腐蚀，抗冲击、抗震、粘接强度、绝缘和阻燃性能高等等，但目前市场上生产的太阳能电池组件用密封胶对玻璃及边框的粘结强度低，密封性差，经过紫外老化后粘接性能和强度下降明显。
[0003]中国专利CN102181264B公开了一种高性能光伏组件用有机硅密封胶及其制备方法，其中密封胶组分中采用了大量的粉料，虽然其密封胶在短期内具有较好的强度，但是密封胶的长期耐老化性能将下降；中国专利CN103165708A公开了一种用于光伏模块的可交联边缘密封剂，该密封剂材料由“乙烯共聚物
‑
1”和“乙烯共聚物
‑
2”的可交联共混组合物形成，虽然通过对乙烯共聚物的基团种类和共聚物添加量的优化，缩短了材料的固化时间，但是该材料对基材的粘结性能和密封性能仍然不够。因此，急需提供一种满足光伏组件密封要求的密封材料以解决以上问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种聚合物光伏组件框架用密封胶；按重量份计，所述密封胶的制备原料包括：硅烷类物质90
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110份、聚乙烯醇缩丁醛树脂10
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25份、烷基酮肟基硅烷5
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10份、填料10
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30份、偶联剂3
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5份、催化剂0.2
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0.4份、光稳定剂2
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6份、增塑剂10
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20份、纤维1
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2份。
[0005]进一步地，所述硅烷类物质选自C3
‑
C8烷基三甲基硅烷、二羟基聚二甲基硅氧烷、三甲氧硅氧基封端聚二甲基硅氧烷、缩水甘油醚氧丙基二甲氧基硅氧基封端聚二甲基硅氧烷、乙烯基二甲氧基硅氧基封端聚二甲基硅氧烷、乙烯基二乙氧基硅氧基封端聚二甲基硅氧烷、氨丙基封端聚二甲基硅氧烷、有机硅树脂中的至少一种。
[0006]优选地，所述硅烷类物质为氨丙基封端聚二甲基硅氧烷，数均分子量为800
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2000。
[0007]进一步地，所述聚乙烯醇缩丁醛树脂的聚合度为1000
‑
1800，缩丁醛的摩尔含量为65
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78％。本申请中硅烷类物质具有优异的耐候性、耐水性和介电性能，但是其在室温下的机械强度不高，对光伏组件框架的附着力较低，当其应用于光伏组件框架密封胶使用时，容易导致光伏组件抗PID性能失效；聚乙烯醇缩丁醛树脂具有优异的柔软性和挠性，其环氧结构可有效增加密封胶对粘结基体的黏附性能，进一步规定其聚合度和缩丁醛的摩尔含量，利用硅烷类物质和聚乙烯醇缩丁醛树脂的共同作用，提高密封胶的耐候性和密封效果，当其聚合度太高时自身不易溶解，密封胶的加工流动性也降低，当缩丁醛的含量过高时，体系内的分子间作用力降低，密封胶体系的交联程度减弱，胶体柔软，但是拉伸强度不高，而当
缩丁醛的含量过低时，体系中含有较多的羟基，分子间的吸引力太强，密封胶流动性降低，固化后质地发脆，耐冲击性能低；因此需调控其聚合度和缩丁醛含量使其与密封胶体系更好地匹配。
[0008]在一种优选的实施方式中，所述聚乙烯醇缩丁醛树脂的聚合度为1200
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1500，缩丁醛的摩尔含量为70
‑
75％。
[0009]进一步地，所述烷基酮肟基硅烷中烷基选自包括但不限于C1
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C18烷基、乙烯基、环烷基或苯基中的任一种或几种的组合。
[0010]进一步地，所述烷基酮肟基硅烷中烷基选自丙基、丁基、环戊基、环己基、壬基、苯基中的任意一种或几种的组合。
[0011]优选地，所述烷基酮肟基硅烷中烷基为环己基或苯基。
[0012]在一种优选的实施方式中，所述烷基酮肟基硅烷为苯基三丁酮肟基硅烷。
[0013]进一步地，所述填料选自碳酸钙、氧化钙、高岭土、云母、滑石粉、硅藻土、白炭黑、蒙脱土、绢云母、氧化铝、氢氧化铝、二氧化钛、陶瓷粉中的至少一种。
[0014]优选地，所述填料为白炭黑。
[0015]进一步地，所述填料的颗粒平均直径为0.1
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10μm，优选为0.2
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3μm，更优选为0.2
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1μm。
[0016]进一步地，所述偶联剂选自硅烷类、酞酸酯类、铝酸酯类中的任意一种。
[0017]优选地，所述偶联剂为硅烷类，选自环氧硅烷和/或巯基硅烷。
[0018]本申请意外发现：当同时使用环氧硅烷偶联剂和巯基硅烷偶联剂，并限定其质量比为(0.5
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2)：1时，密封胶的加工流动性和剪切强度有明显提高，推测原因为：巯基硅烷偶联剂中的
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SH键可与填料表面的羟基如白炭黑上的硅醇基结合，提高填料在体系中的分散性，增强体系的疏水性及胶体固化后的力学强度，但是
‑
SH键也会与硅烷类物质和聚乙烯醇缩丁醛树脂中的极性键发生作用，当其含量过高时，体系的内聚力太强，加工流动性差，而环氧硅烷偶联剂中环氧键相对更少地与聚乙烯醇缩丁醛树脂的极性键结合，对胶体的加工性能有利，因此，需控制两者含量以平衡体系内的作用力。
[0019]进一步地，所述环氧硅烷选自2
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(3,4
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环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2
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(3,4
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环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3
‑
(2,3
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环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷中的任意一种或几种的组合。
[0020]优选地，所述环氧硅烷为3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷中的任意一种。
[0021]进一步地，所述巯基硅烷选自巯甲基三甲氧基硅烷、巯甲基三乙氧基硅烷、γ
‑
巯丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
巯丙基<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物光伏组件框架用密封胶，其特征在于，按重量份计，所述密封胶的制备原料包括：硅烷类物质90
‑
110份、聚乙烯醇缩丁醛树脂10
‑
25份、烷基酮肟基硅烷5
‑
10份、填料10
‑
30份、偶联剂3
‑
5份、催化剂0.2
‑
0.4份、光稳定剂2
‑
6份、增塑剂10
‑
20份、纤维1
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2份。2.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述硅烷类物质选自C3
‑
C8烷基三甲基硅烷、二羟基聚二甲基硅氧烷、三甲氧硅氧基封端聚二甲基硅氧烷、缩水甘油醚氧丙基二甲氧基硅氧基封端聚二甲基硅氧烷、乙烯基二甲氧基硅氧基封端聚二甲基硅氧烷、乙烯基二乙氧基硅氧基封端聚二甲基硅氧烷、氨丙基封端聚二甲基硅氧烷、有机硅树脂中的至少一种。3.根据权利要求2所述的密封胶，其特征在于，所述硅烷类物质为氨丙基封端聚二甲基硅氧烷，数均分子量为800
‑
2000。4.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述聚乙烯醇缩丁醛树脂的聚合度为1000
‑
1800，缩丁醛的摩尔含量为65<...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡书义，焦华，
申请(专利权)人：浙江中聚材料有限公司，
类型：发明
国别省市：