一种密封胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种密封胶及其制备方法和应用。本发明专利技术的密封胶包括如下重量份的组分：100份α,ω

【技术实现步骤摘要】
一种密封胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及橡胶
，尤其是一种密封胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着科技发展，用电量激增，带动了发电系统的发展，而光伏发电系统也是重要的发电途径，其中光伏组件是光伏发电系统的重要组成部分。
[0003]光伏组件是光伏产业链条中位于光伏电池和光伏系统之间的下游环节，是最小有效发电单位，主要由电池片、互联条、汇流条、钢化玻璃、EVA、背板、铝合金、硅胶、接线盒等九大核心部分组成。由于光伏电子组件需要长期暴露在户外，要长期的面对高低温的考验、雨雪的侵蚀、紫外线的老化等考验，因此，对于连接光伏组件各部件用的密封胶的性能要求也更加苛刻，尤其是耐湿热性能。
[0004]有机硅密封胶与其他的密封胶相比，在恶劣的户外环境下耐久性更为突出。它还具有卓越的耐紫外线和耐大气老化性能，在复杂的天气环境下(高低温、干燥、潮湿)也能保持非常长时间的不龟裂、不变脆、不变质；并且还拥有非常强的抗形变位移能力。但是为了进一步提高有机硅密封胶与基材的粘结强度，通常还需要添加偶联剂，而常用的氨基偶联剂具有较强的亲水性，会导致密封胶在高湿热条件下的强度保持率下降，还会发生界面破坏，进而导致无法满足光伏组件在高湿热条件下的性能需求。
[0005]因此，需要提供一种具有高耐湿热性能的密封胶。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，克服现有的密封胶在高湿热条件(例如55℃下水浴处理21天、高温高湿条件下处理1000个小时)下的粘结强度较差的缺陷，提供一种具有高耐湿热性能的密封胶。本专利技术使用羟基封端的聚丁二烯对氨基硅烷偶联剂进行化学改性可以显著提高密封胶的粘结性能以及耐湿热性能。
[0007]本专利技术的另一目的在于，提供所述密封胶的制备方法。
[0008]本专利技术的另一目的在于，提供所述密封胶在光伏领域中的应用。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种密封胶，包括如下重量份的组分：
[0011][0012]其中，所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂与羟基封端的聚丁二烯的反应物。
[0013]氨基硅烷偶联剂极性强，有利于提高密封胶与基材的粘接强度，但是强极性导致其对水亲和性较好，所以氨基硅烷偶联剂用量大了，会影响基材的耐水粘接性。本专利技术的专利技术人创造性的发现，如使用羟基封端的聚丁二烯对氨基硅烷偶联剂进行化学改性后，得到的改性偶联剂中一端含有羟基，羟基可参与有机硅密封胶的交联固化，将疏水的聚丁二烯碳链嵌入密封胶中，固化后的密封胶在高温高湿环境下处理后，水汽通过密封胶渗入胶体内部和基材界面较难，从而可以改善高温高湿处理后的粘接性和胶体的强度保持率；改性偶联剂的另一端含有氨基，氨基基团与基材界面的羟基产生化学键或氢键提高密封胶与基材的粘接强度。
[0014]在本专利技术的实施方式中，所述偶联剂具有如下结构式：
[0015][0016]n选自10～70的自然数。聚合度n在该范围内，偶联剂具有合适的粘度(在25℃下的粘度在100～5000mpa.s)，与密封胶体系具有很好的相容性以及一定的流动性，有利于偶联剂在密封胶固化过程中，具有氨基的一端能够顺利迁移到密封胶与基材的界面处增强密封胶的粘接强度。
[0017]在本专利技术的实施方式中，所述α,ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷在25℃下的黏度为100～100000mpa.s。在该粘度范围内，密封胶具有良好的流动性，对基材的润湿性好，有利于提高密封胶的综合性能。
[0018]在本专利技术的实施方式中，所述增塑剂为含有端环氧基的二甲基硅油。在密封胶粘接基材的过程中，密封胶先润湿基材，在基材表面铺展开，然后再形成氢键或者反应生成化学键。因此，密封胶对基材的润湿性也会影响密封胶与基材的粘接性。本专利技术中优选单端型环氧基硅油，当硅油一端有环氧基时，在润湿基材的同时就可以与基材界面的羟基进行反应。此外，增塑剂的添加量比偶联剂的添加量大，这样密封胶固化以后，剩余的增塑剂中的环氧基可以把未反应完的氨基上的活泼氢反应掉，降低氨基的亲水性，从而降低水汽渗入胶体内部和基材界面的程度，提升高温高湿处理后的粘接性和胶体的强度保持率。
[0019]所述增塑剂的结构式如下：
[0020][0021]所述增塑剂在25℃下的黏度为100～5000mpa.s。合适的粘度可以保证增塑剂与密封胶体系具有很好的相容性，进一步提高密封胶的性能。
[0022]在本专利技术的实施方式中，所述填料包括气相白炭黑、碳酸钙、氧化铝、硅微粉、高岭土中的至少一种。所述填料的粒径为10～500nm。在本专利技术的实施方式中，所述交联剂为脱肟型交联剂，所述脱肟型交联剂包括甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、二甲基二丁酮肟基硅烷、甲基乙烯基酮肟基硅烷中的至少一种。
[0023]在本专利技术的实施方式中，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种。
[0024]上述密封胶的制备方法也在本专利技术的保护范围之内，具体包括如下步骤：
[0025]按照所述重量份，将α,ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷、增塑剂、填料混合、脱水后，加入交联剂，在50～60℃下真空搅拌混合后，最后加入偶联剂和催化剂混合后，即可得到所述密封胶。
[0026]在本专利技术的实施方式中，所述脱水为在120～140℃下干燥2～3h。
[0027]在本专利技术的实施方式中，所述真空搅拌的时间为10～30min；真空度为0.08～0.095Pa。
[0028]上述密封胶在光伏领域中的应用也在本专利技术的保护范围内。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]本专利技术使用羟基封端的聚丁二烯对氨基硅烷偶联剂进行化学改性可以显著提高密封胶的粘结性能以及耐湿热性能。使用羟基封端的聚丁二烯对氨基硅烷偶联剂进行化学改性后，得到的改性偶联剂中一端含有羟基，羟基可参与有机硅密封胶的交联固化，将疏水的聚丁二烯碳链嵌入密封胶中，固化后的密封胶在高温高湿环境下处理后，水汽通过密封胶渗入胶体内部和基材界面较难，从而可以改善高温高湿处理后的粘接性和胶体的强度保持率；改性偶联剂的另一端含有氨基，氨基基团与基材界面的羟基产生化学键或氢键提高密封胶与基材的粘接强度。
[0031]本专利技术的密封胶55℃下水浴处理21天后，密封胶与基材的粘接强度的保持率均在75％以上，可高达98％，界面破坏程度仍然可以保持在20％以下，可低至0％。经过双八五处理1000h后，密封胶与基材的粘接强度的保持率均在75％以上，可高达93％，界面破坏程度仍然可以保持在25％以下，可低至0％。
具体实施方式
[0032]为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。除非特别说明，本专利技术所用试剂和材料均为市购。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种密封胶，其特征在于，包括如下重量份的组分：其中，所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂与羟基封端的聚丁二烯的反应物。2.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述偶联剂的结构式如下：n选自10～70的自然数。3.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在25℃下的黏度为100～100000mpa.s。4.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述增塑剂为含有端环氧基的二甲基硅油。5.根据权利要求4所述的密封胶，其特征在于，所述增塑剂的结构式如下：所述增塑剂在25℃下的黏度为100～5000mpa.s。6.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述填料包括气相白炭黑、碳酸钙、氧化
铝、硅微粉、高岭土...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢丽莎，徐文远，胡亚飞，安伯伦，
申请(专利权)人：广州集泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：