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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料,尤其涉及一种增粘剂、其制备方法及光伏电池组件封装组合物。
技术介绍
1、光伏电池组件长时间在露天环境工作,因此必须对电池片进行适当的保护。美国能源部(doe)规定商品化的光伏电池组件质保20~30年,这就意味着组件的年输出功率损耗必须低于1%,这样才可能在20~30年以后的总输出功率保持在原来的80%以上。在行业中,普遍采用光伏封装胶膜(eva或poe)作为核心辅材,覆盖在电池片上下,与光伏玻璃、背板等辅材在真空环境下通过层压工艺制成整体组件,从而起到保护电池片的作用。光伏封装胶膜的透光率、收缩率、剥离强度、耐老化、体积电阻率等性能指标对组件的运营至关重要。如果在电站运营期间光伏封装胶膜黄变、龟裂,将导致电池失效报废,直接影响光伏电池组件的发电效率。与目前传统的光伏封装胶膜材料相比,有机硅材料因主链si-o-si构型,si-o键键能高达451kj/mol,远高于345kj/mol的c-c碳碳键,因而用有机硅液体硅橡胶作为光伏电池组件封装材料具有更优异的长期耐热老化性、耐紫外辐射和耐腐蚀性,可以生产能够抵御恶劣环境的高性能光伏电池组件,确保光伏电池组件在恶劣环境下的长期稳定。不仅如此,有机硅材料超高透明度还可以让更多的光源进入电池,从而提高组件的光电转化效率;同时,液体封装材料在价值链中可实现整体成本的节约,与传统胶膜层压工艺相比,液体封装工艺对资本和劳动力的密集程度需求较低。因此,液体有机硅橡胶作为未来理想的光伏电池组件封装材料越来越受到各大光伏组件厂的青睐。
2、然而,液体硅橡胶侧链为甲基、乙烯基、
3、如专利cn111909380 a所公开的一种将含氢聚硅氧烷和含苯乙烯基的酯类化合物在含铂催化剂的作用下反应制得的增粘剂。该增粘剂添加到加成型有机硅液体硅橡胶中,可有效增加加成型液体硅橡胶对pc、pet、ppsu等塑料基材的粘结性。如中国专利cn103360422a公开了用1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷与1,6-已二醇二丙烯酸酯在铂催化剂的作用下合成的一种增粘剂,该增粘剂添加到加成型液体硅橡胶中可以显著提高对芳香族聚碳酸酯的粘结性能,粘接破坏为40%-60%的内聚破坏率。但是铂催化剂作用下制得的这类增粘剂,铂催化剂残留于增粘剂中,易使添加增粘剂的组分固化,影响液体硅橡胶的质保与存储。
4、如专利cn 109401669 a将1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷与3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷在铂催化剂进行硅氢加成反应,然后在150℃、2.66kpa减压下馏出低沸物得到含硅氢基及丙烯酰氧基硅氧烷的增粘剂。该增粘剂,通过各组分的复配,提高了灌封胶在低温下对不锈钢、铝等基材的粘结强度,可用于塑料密封件和敏感电子元件等对温度敏感材料的粘结。但所得增粘剂仍然是偶联剂极性小分子,与加成型液体硅橡胶之间相容性差,易迁出破坏封装材料电气绝缘性。
5、如专利cn 107151327 a将二官能团烷氧基硅烷在一定温度下进行水解缩合反应,制备得到羟基硅油低聚体,再将低聚体与三官能团烷氧基硅烷混合,在有机金属络合物催化下进行接枝反应,得到高分子量的增粘剂产品,解决了行业内采用偶联剂小分子作为增粘剂与加成型液体硅橡胶之间相容性差,在长期高温、高湿、紫外老化等苛刻条件下易迁出,造成粘结力下降的问题。但由于引入了有机金属络合物做催化剂,该增粘剂本身易产生凝胶固化,凝胶后的增粘剂不溶于加成型液体硅橡胶,用于光伏封装材料易造成组件气泡等缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种增粘剂、其制备方法及光伏电池组件封装组合物,以解决行业内采用偶联剂小分子作为增粘剂与加成型液体硅橡胶之间相容性差,在长期高温、高湿、紫外老化等苛刻条件下易迁出,造成粘结力下降的问题。
2、为了实现上述目的,本说明书实施例采用下述技术方案:
3、第一方面,提供一种增粘剂,所述增粘剂由包含以下的原料制备而成:正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷、封端剂、水、酸性催化剂、低级醇、有机溶剂;
4、其中,二官能团烷氧基硅烷的含量为0或不为0,有机溶剂的含量为0或不为0。
5、可选地,所述增粘剂由包含以下质量份数的原料制备而成:
6、
7、
8、可选地,所述二官能团烷氧基硅烷为第一相容剂,所述第一相容剂为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种;
9、所述三官能团烷氧基硅烷为极性改性剂或极性改性剂、第二相容剂的混合物,所述极性改性剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种的混合,所述第二相容剂为苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或多种;
10、其中,制备增粘剂的原料包含第一相容剂、第二相容剂中的一种或两种。
11、可选地,所述封端剂为六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二苯基二硅氧烷中的一种或多种。
12、可选地,所述酸性催化剂为盐酸、硫酸、酸性离子交换树脂中的一种或多种。
13、可选地,所述低级醇为甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇中的一种或多种。
14、可选地,所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的一种或多种。
15、第二方面,提供一种增粘剂的制备方法,包括步骤为:上述增粘剂中的原料经过水解缩合、接枝改性反应制备得到。
16、可选地,所述增粘剂的制备方法包括步骤为:将水、低级醇、酸性催化剂和封端剂混合并加热搅拌,再加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液,继续加热反应,反应结束后处理得到增粘剂。
17、可选地,所述水、低级醇、酸性催化剂和封端剂混合并加热搅拌中加热持续时间为20-40min,加热温度为50-70℃。
18、可选地,所述加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液的滴加持续时间为1-3h。
19、可选地,所述加入本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种增粘剂,其特征在于,所述增粘剂由包含以下的原料制备而成:正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷、封端剂、水、酸性催化剂、低级醇、有机溶剂;
2.根据权利要求1所述的增粘剂,其特征在于,所述增粘剂由包含以下的原料制备而成:
3.根据权利要求1所述的增粘剂,其特征在于,所述二官能团烷氧基硅烷为第一相容剂,所述第一相容剂为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种;
4.根据权利要求1所述的增粘剂,其特征在于,所述封端剂为六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二苯基二硅氧烷中的一种或多种;所述酸性催化剂为盐酸、硫酸、酸性离子交换树脂中的一种或多种;所述低级醇为甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇中的一种或多种;所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的一种或多种。
5.一种增粘剂的制备方法,其特征在于,包括步骤为:权利要求1-4中任一项所述的增粘剂中的原料经过水解缩合、接枝改性反应制备得到。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述增粘剂的制备方法包括步骤为:将水、低级醇、酸性催化剂和封端剂混合并加热搅拌,再加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液,继续加热反应,结束反应后处理得到增粘剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述水、低级醇、酸性催化剂和封端剂混合并加热搅拌中加热持续时间为20-40min,加热温度为50-70℃;
8.一种光伏电池组件封装组合物,其特征在于,包括根据权利要求1-4中任一项所述的增粘剂或根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法制得的增粘剂。
9.根据权利要求8所述的光伏电池组件封装组合物,其特征在于,所述光伏电池组件封装组合物包括第一组分和第二组分;
10.根据权利要求9所述的光伏电池组件封装组合物,其特征在于,所述铂催化剂为铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物,其中铂含量为500ppm;
...【技术特征摘要】
1.一种增粘剂,其特征在于,所述增粘剂由包含以下的原料制备而成:正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷、封端剂、水、酸性催化剂、低级醇、有机溶剂;
2.根据权利要求1所述的增粘剂,其特征在于,所述增粘剂由包含以下的原料制备而成:
3.根据权利要求1所述的增粘剂,其特征在于,所述二官能团烷氧基硅烷为第一相容剂,所述第一相容剂为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种;
4.根据权利要求1所述的增粘剂,其特征在于,所述封端剂为六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二苯基二硅氧烷中的一种或多种;所述酸性催化剂为盐酸、硫酸、酸性离子交换树脂中的一种或多种;所述低级醇为甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇中的一种或多种;所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的一种或多种。
5.一种增粘剂的制备方法,其特征在于,包括步骤为:权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:方晶,罗烨栋,梅金波,李玉童,刘汉昌,兰永平,鲜琴,李文正,
申请(专利权)人:合盛硅业嘉兴有限公司,
类型:发明
国别省市:
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