CN101735745A - 一种太阳能光伏组件密封胶及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种密封胶，具体是太阳能电池组件或太阳能灯具粘接密封使用的密封胶。本发明提供一种太阳能光伏组件密封胶的改进，该密封胶应具有密封性好、固化速度快、耐候性强以及使用方便的特点。本发明的另一目的是提供该太阳能光伏组件密封胶的合成方法，该合成方法具有工艺过程简单、产品收率高的特点。本发明提供的技术方案是：一种太阳能光伏组件密封胶，其特征在于：它是由以下重量百分比的原料制成：聚异丁烯50～75％，轻质碳酸钙10～30％，重质碳酸钙5～10％，碳五树脂2～5％，丁基橡胶5～10％，抗氧化剂0.1～0.3％。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封胶，具体是太阳能电池组件或太阳能灯具粘接密封使用的密封胶。
背景技术
太阳能是当前世界主要应用的绿色能源之一。太阳能电池板则是将太阳能转换成电能的唯一途径。太阳能电池组件边框的密封、太阳能灯具密封、光伏太阳能电池板组件的外框和接线盒的粘接密封，以及一些耐侯性、气密性等要求高的场所均需采用太阳能光伏组件密封胶。
目前市场上使用的是普通单组份有机硅太阳能光伏密封胶；该胶的主要缺点是固化需要一定时间(约24小时)，密封性能尚不完善，对金属具有一定腐蚀作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种太阳能光伏组件密封胶的改进，该密封胶应具有密封性好、固化速度快、耐候性强以及使用方便的特点。
本发明的另一目的是提供该太阳能光伏组件密封胶的合成方法，该合成方法具有工艺过程简单、产品收率高的特点。
本发明提供的技术方案是：一种太阳能光伏组件密封胶，其特征在于：它是由以下重量百分比的原料制成：聚异丁烯50～75％，轻质碳酸钙10～30％，重质碳酸钙5～10％，碳五树脂2～5％，丁基橡胶5～10％，抗氧化剂0.1～0.3％。
所述的太阳能光伏组件密封胶，它是由以下重量百分比的原料药制成：聚异丁烯55～65％，轻质碳酸钙15～25％，重质碳酸钙6～8％，碳五树脂3～5％，丁基橡胶6～10％，抗氧化剂0.2～0.3％。
所述的太阳能光伏组件密封胶，它是由以下重量百分比的原料药制成：聚异丁烯60％，轻质碳酸钙20％，重质碳酸钙7％，碳五树脂4％，丁基橡胶8.75％，抗氧化剂0.25％。
所述的太阳能光伏组件密封胶，所述聚异丁烯选用分子量为3～7W的中分子量聚异丁烯。
所述的太阳能光伏组件密封胶，所述的抗氧化剂为抗氧剂PL-10、抗氧剂PL-34或抗氧剂PL-440。
所述的太阳能光伏组件密封胶的合成方法，包括以下步骤：
1)、先将上述重量份的聚异丁烯投入真空捏合机中，升温至150～200度，在真空条件下搅拌0.5～1小时；
2)、再在上述捏合机内加入碳五树脂和抗氧化剂，搅拌0.3～0.6小时；
3)、然后在上述反应物中加入丁基橡胶，搅拌0.3～0.5小时后，投入轻质碳酸钙和重质碳酸钙；
4)、在0.09～0.094Mpa真空条件下再搅拌捏合1～2小时，经检验合格后即可出料。
重质碳酸钙(Heavy Calcium Carbonate)又称研磨碳酸钙(Ground CalciumCarbonate，简称GCC美国称Kotamite)，是用机械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等而制得。
轻质碳酸钙，又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是将石灰石等原料段烧生成石灰和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分氢氧化钙)，通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，经脱水、干燥和粉碎制得。
碳五树脂为固态脂肪族石油树脂系列C5，由石油裂解副产品，碳五馏份中间体戊二烯等合成。碳五系列石油树脂用途广泛，可用于制造压敏粘合剂、热熔胶溶剂、热熔涂料封装材料、热熔交通标志涂料、碳五F-(A123)橡胶增粘剂、油漆和清漆、印刷油墨等。
文件中所述的原料：轻质碳酸钙、重质碳酸钙、碳五树脂、丁基橡胶、抗氧化剂均为纯物质。
本发明的有益效果是：由于该密封胶的主体基料采用了中分子量聚异丁烯，由此合成的产品与目前市场上使用的普通单组份有机硅太阳能光伏密封胶相比，主要有如下优点：
1、操作方便，无须固化时间(密封完毕即可清洗)，进而显著提高生产效率。
2、快速附着，对铝材、玻璃、接线盒塑料有良好的粘附性。
3、具有防振及固定的作用，可避免在运输过程中面板和组件的损坏。
4、极低的水汽和气体渗透，密封性能好。
5、耐候性能好；有较高的紫外线抵抗性能，并可在很宽的温度范围(-45～200℃)内使用，以及可耐环境的持久侵袭。
6、适用各种厚度的密封层；不受边框和面板厚度的影响。
7、阻燃性能达到最高级别(UL94-V0)。
8、无酸性保证在模块寿命期内保持电池的高效性。
9、不导电允许与导体直接接触，保持长期性能。
因此，该密封胶能显著提高光伏组件的成品率，并兼容于各种常用组件材料，如铝合金、玻璃、玻纤、
背板和聚碳酸酯。
本发明所提供的合成方法还具有工艺过程简单、产品收率高的特点。
本发明中涉及的配比及其百分含量均以重量计。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1：
太阳能光伏组件密封胶，它是由以下重量百分比的原料制成：聚异丁烯50％、轻质碳酸钙30％、重质碳酸钙10％、碳五树脂3％，丁基橡胶6.7％，抗氧剂PL-100.3％。
太阳能光伏组件密封胶的合成方法，包括以下步骤：取50kg分子量为3W的聚异丁烯投入真空捏合机中，升温至150度；在0.09Mpa真空条件下搅拌0.5小时后；再加入3kg的碳五树脂和0.3kg的抗氧剂PL-10搅拌0.3小时；然后加入6.7kg的丁基橡胶搅拌0.3小时；最后投入30kg轻质碳酸钙和10kg重质碳酸钙；将上述混合在0.09Mpa真空条件下再搅拌捏合1小时，即得成品。将成品中性能检测如下：
表1：实施例1制备得到的太阳能光伏组件密封胶的物理数据指标
| 固体含量 | 100％ |
| 比重(ASTM D71) | 1.08 |
| 每加仑重量 | 9lb/gallon |
表2：实施例1制备得到的太阳能光伏组件密封胶的典型性能指标
| 水汽传输率ASTM F1249，0.080”厚度 | ＜0.2g/m2/24hr |
| 挤压粘度ASTM D2452，230°F(110℃)，0.34孔板 | 7秒 |
| 抗剪强度玻璃/铝，0.020” | 25PSI内聚力破坏 |
| 针入度ASTM D217，加载150g | 50dmm |
| 击穿 | 高于9000V |
| 电阻 | 2000V达到无限 |
从上述的各项指标可看出，实施例1合成的太阳能光伏组件密封胶具有较好的防潮、防振及固定的作用，能防止外部环境的机械碰撞以及热冲击对其造成的不良影响。可应用于太阳能电池板粘接固定、光伏组件铝框的密封及接线盒与TPT/TPE背膜的粘接密封以及其它耐侯性、气密性等要求高的场所。
实施例2：
太阳能光伏组件密封胶，它是由以下重量百分比的原料制成：聚异丁烯75％、轻质碳酸钙10％、重质碳酸钙5％、碳五树脂2％，丁基橡胶7.9％，抗氧剂PL-340.1％。
一种太阳能光伏组件密封胶的合成方法，包括以下步骤：取75kg分子量为5W的聚异丁烯投入真空捏合机中，升温至200度；在0.094Mpa真空条件下搅拌1小时后；加入2kg的碳五树脂和0.1kg的抗氧剂PL-34搅拌0.6小时；然后加入7.9kg的丁基橡胶搅拌0.8小时；最后投入10kg轻质碳酸钙和5kg重质碳酸钙；将上述混合在0.094Mpa真空条件下再搅拌捏合2小时，即得成品。将成品中性能检测如下：
表1：实施例1制备得到的太阳能光伏组件密封胶的物理数据指标
| 固体含量 | 100％ |
| 比重(ASTM D71) | 1.06 |
| 固体含量 | 100％ |
| 每加仑重量 | 9.5lb/gallon |
表2：实施例1制备得到的太阳能光伏组件密封胶的典型性能指标
| 水汽传输率ASTM F1249，0.080”厚度 | ＜0.21g/m2/24hr |
| 挤压粘度ASTM D2452，230°F(110℃)，0.34孔板 | 8秒 |
| 抗剪强度玻璃/铝，0.020” | 24PSI内聚力破坏 |
| 针入度ASTM D217，加载150g | 60dmm |
| 击穿 | 高于8500V |
| 电阻 | 2000V达到无限 |
该太阳能光伏组件密封胶具有防潮、防振及固定的作用，能防止外部环境的机械碰撞以及热冲击对其造成的不良影响。主要可用于太阳能电池板粘接固定、光伏组件铝框的密封及接线盒与TPT/TPE背膜的粘接密封以及其它耐侯性、气密性等要求高的场所。
实施例3：
太阳能光伏组件密封胶，它是由以下重量百分比的原料制成：聚异丁烯60％，轻质碳酸钙20％，重质碳酸钙7％，碳五树脂4％，丁基橡胶8.75％，抗氧剂PL-4400.25％。
一种太阳能光伏组件密封胶的合成方法，包括以下步骤：取60kg分子量为7W的聚异丁烯投入真空捏合机中，升温至180度；在0.092Mpa真空条件下搅拌0.8小时后；加入4kg的碳五树脂和0.25kg的抗氧剂PL-440搅拌0.5小时；然后加入8.75kg的丁基橡胶搅拌0.5小时；最后投入20kg轻质碳酸钙和7kg重质碳酸钙；将上述混合在0.092Mpa真空条件下再搅拌捏合1.5小时，即得成品。将成品中性能检测如下：
表1：实施例1制备得到的太阳能光伏组件密封胶的物理数据指标
| 固体含量 | 100％ |
| 比重(ASTM D71) | 1.08 |
| 每加仑重量 | 9lb/gallon |
表2：实施例1制备得到的太阳能光伏组件密封胶的典型性能指标
| 水汽传输率ASTM F1249，0.080”厚度 | ＜0.2g/m2/24hr |
| 挤压粘度ASTM D2452，230°F(110℃)，0.34孔板 | 7秒 |
| 抗剪强度玻璃/铝，0.020” | 25PSI内聚力破坏 |
| 针入度ASTM D217，加载150g | 50dmm |
| 击穿 | 高于9000V |
| 电阻 | 2000V达到无限 |
该太阳能光伏组件密封胶具有防潮、防振及固定的作用，能防止外部环境的机械碰撞以及热冲击对其造成的不良影响。主要可用于太阳能电池板粘接固定、光伏组件铝框的密封及接线盒与TPT/TPE背膜的粘接密封以及其它耐侯性、气密性等要求高的场所。
Claims (6)
1.一种太阳能光伏组件密封胶，其特征在于：它是由以下重量百分比的原料制成：
聚异丁烯50～75％，轻质碳酸钙10～30％，重质碳酸钙5～10％，碳五树脂2～5％，丁基橡胶5～10％，抗氧化剂0.1～0.3％。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件密封胶，其特征在于：它是由以下重量百分比的原料药制成：
聚异丁烯55～65％，轻质碳酸钙15～25％，重质碳酸钙6～8％，碳五树脂3～5％，丁基橡胶6～10％，抗氧化剂0.2～0.3％。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏组件密封胶，其特征在于：它是由以下重量百分比的原料药制成：
聚异丁烯60％，轻质碳酸钙20％，重质碳酸钙7％，碳五树脂4％，丁基橡胶8.75％，抗氧化剂0.25％。
4.根据权利要求3所述的太阳能光伏组件密封胶，其特征在于：所述聚异丁烯选用分子量为3～7W的中分子量聚异丁烯。
5.根据权利要求4所述的太阳能光伏组件密封胶，其特征在于：所述的抗氧化剂为抗氧剂PL-10、抗氧剂PL-34或抗氧剂PL-440。
6.权利要求1所述的太阳能光伏组件密封胶的合成方法，包括以下步骤：
1)、先将上述重量份的聚异丁烯投入真空捏合机中，升温至150～200度，在真空条件下搅拌0.5～1小时；
2)、再在上述捏合机内加入碳五树脂和抗氧化剂，搅拌0.3～0.6小时；
3)、然后在上述反应物中加入丁基橡胶，搅拌0.3～0.5小时后，投入轻质碳酸钙和重质碳酸钙；
4)、在0.09～0.094Mpa真空条件下再搅拌捏合1～2小时，经检验合格后即可出料。
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