CN102146276A - 太阳能电池组件密封胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池组件密封胶，该密封胶的组成及重量百分比为：室温硫化甲基硅橡胶30-48；基础填料35-45；固化剂10-17；偶联剂5-8；色浆2-3。本发明具有粘接性能好，固化时间短，耐气候老化时间长等优点。

Description

太阳能电池组件密封胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池组件密封技术领域，特别涉及一种太阳能电池组件密封胶及其制造方法。
背景技术
太阳能电池组件密封胶是以室温硫化甲基硅橡胶作为主体材料，这是因为该硫化甲基硅橡胶分子结构中双键食量小，这种分子结构使其有十分优良的耐老化性，尤其是抗耐气候老化和耐紫外线照射，它的分子链上侧基是体积小的甲基，有助于分子排列紧密，这种结构对空气，湿气的参透性极低。目前随着我国太阳能发电行业的蓬勃发展，对产品质量要求不断提高，使原有的密封胶，如以WD51为偶联剂的产品，它们只是一种简单的粘接剂(采用这种偶联剂制得的密封胶的表干时间为：18分种，拉伸强度为2.01MPa，断裂伸长率为260)，其性能极其单一，并且具有粘接力较差，固化时间长，耐老化性能差等缺点，从而难以满足如今的太阳能发电行业的发展。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种具粘接性能好，固化时间短，耐气候老化时间长等优点的太阳能电池组件密封胶及其制造方法。
本发明上述目的的技术方案如下：
太阳能电池组件密封胶，该密封胶的组成及重量百分比为：
室温硫化甲基硅橡胶    30-48
基础填料              35-45
固化剂                10-17
偶联剂                5-8
色浆                  2-3。
一种制造太阳能电池组件密封胶的方法，包括以下步骤：
a.真空脱水：将室温硫化甲基硅橡胶和基础填料混合并搅拌，加温到100℃，真空脱水60分钟，以除去其中的水份；
b.混合工序：将脱完水的基础填料和室温硫化甲基硅橡胶中加入固化剂、偶联剂、色浆在搅拌机中进行混合并抽真空，达到完全混合。
采用了上述方案，在配方体系中，固化剂采用的是硅烷交联剂，它能影响组件的固化时间。偶联剂选择和用量可对密封胶表干时间及深度固化时间的性能有较大的影响，关系到太阳能电池组件密封胶粘的牢，密封好，选择不当或用量太少均粘不住，用量多，会使胶层变脆开裂，因此，偶联剂的选择和用量是该密封胶的重要组成部分。基础填料的加入会使胶相对密度增加，介质及收缩率等都会有所改善，有利于抗紫外线的照射，提高密封胶的耐老化性能，并且基础填料的合理使用和配比将其拉伸强度和断裂伸长率有较大的影响。本发明具有以下优点：
太阳能电池组件密封胶用醇型密封胶的配方，在生产过程中控制好真空度和脱水，严格控制生产工序，制得一种新型太阳能电池组件密封胶。在太阳能电池组件行业中以铝型材，太阳能晶硅片和塑料背板(PET，TPT)当基材，该密封胶可以在环境(85℃，85％RH老化1000h后)能不开裂，不变形，不老化，使它能满足太阳能电池组件密封胶的要求。本发明的显著特点是：室温下即可固化，使用极其方便，并且具有粘接性能好、耐水、耐电压击穿、耐气候老化等优点。可在-60℃-200℃温度范围内使用。
具体实施方式
本发明的太阳能电池组件密封胶的组成及重量百分比为：室温硫化甲基硅橡胶＝30％-48％；基础填料＝35％-45％；固化剂＝10％-17％；偶联剂＝5％-8％；色浆＝2％-3％。前述配比中，其中基础填料为纳米级的碳酸钙和钛白粉的混合物，在该混合物中，碳酸钙的重量百分比为70％，钛白粉30％。固化剂采用的硅烷交联剂。偶联剂采用的是ND42。色浆为钛白粉和基本色料额混合物，在该混合物中， 钛白粉的重量百分比为20％，基本色料为80％，基本色料是有机色料。
下面对本发明的密封胶的制作过程举例进行说明：
实施例一：
(1)将48份室温硫化甲基硅橡胶和35份基础填料混合，搅拌，加热至100℃，并进行真空脱水；
(2)将脱完水的基础填料和室温硫化甲基硅橡胶中加入固化剂10份、偶联剂5份、色浆2份在搅拌机中搅拌，均匀地混合后进行抽真空，达到完全混合；
(3)在常温下，抽真空缓慢进行，在30分钟以内，应当使真空度在0.08MPa以上，即真空度接近0.08MPa。
(4)抽真空以后，停机出料，通过自动真空包装机进行灌装，包装成单一的310ml/支，塑料管即成。
实施例二：
(1)将35份室温硫化甲基硅橡胶和40份基础填料混合，搅拌，加热至100℃，并进行真空脱水；
(2)将脱完水的基础填料和室温硫化甲基硅橡胶中加入固化剂15份、偶联剂8份、色浆2份在搅拌机中搅拌，均匀地混合后进行抽真空，达到完全混合；
(3)在常温下，抽真空缓慢进行，在30分钟以内，应当使真空度在0.08MPa以上，即真空度接近0.08MPa。
(4)抽真空以后，停机出料，通过自动真空包装机进行灌装，包装成单一的310ml/支，塑料管即成。
将上述两种实施方式制得的密封胶的表干时间，拉伸强度(按GB/T528-1998标准用电子拉力机进行测试)以及断裂伸长率(按GB/T528-1998标准用电子拉力试验机进行测试)进行检测，其结果如表1所示，表1列出了实施列一和实施列二的测试结果，以及与现有技术(背景技术)的密封胶的对比。
 产品性能   实施例1   实施例2   现有技术
 表干时间(min)   8   9   18
 拉伸强度(MPa)   2.58   2.55   2.01
 断裂伸长率(％)   330   325   260
 体积电阻率(Ω.cm)   4.6*1015   4.5*1015   4.5*1015
(表1)
从表1中的对比可以看出，本发明的密封胶相对于现有技术的密封胶的性能有很大的提高，这主要取决于偶联剂选用及配比对其表干时间及深度固化时间的性能有较大的影响，基础填料的合理使用和配比将其拉伸强度和断裂伸长率有较大的影响。因此，本发明所研制出来的太阳能电池组件密封胶更具有固化时间短，耐气候及耐老化时间长，强度好，耐紫外光线等特点，提高了太阳能电池组件密封胶的性能和要求。

Claims (10)

1.太阳能电池组件密封胶，其特征在于，该密封胶的组成及重量百分比为：
室温硫化甲基硅橡胶  30-48
基础填料            35-45
固化剂              10-17
偶联剂              5-8
色浆                2-3。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件密封胶，其特征在于，该密封胶的组成及重量百分比为：
室温硫化甲基硅橡胶    48
基础填料              35
固化剂                10
偶联剂                5
色浆                  2。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池组件密封胶，其特征在于：所述基础填料为：碳酸钙和钛白粉的混合物。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池组件密封胶，其特征在于：所述碳酸钙的重量百分比为70％，钛白粉30％。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池组件密封胶，其特征在于：所述固化剂为硅烷交联剂。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能电池组件密封胶，其特征在于：所述偶联剂为：ND42。
7.根据权利要求1或2所述的太阳能电池组件密封胶，其特征在于：所述色浆为：钛白粉和基本色料额混合物。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池组件密封胶，其特征在于：所述色浆为：钛白粉20％，基本色料80％。
9.一种制造权利要求1的太阳能电池组件密封胶的方法，包括以下步骤：
a.真空脱水：将室温硫化甲基硅橡胶和基础填料混合并搅拌，加温到90-110℃，真空脱水40至80分钟，以除去其中的水份；
b.混合工序：将脱完水的基础填料和室温硫化甲基硅橡胶中加入固化剂、偶联剂、色浆在搅拌机中进行混合并抽真空，达到完全混合。
10.太阳能电池组件密封胶的制造方法，其特征在于：步骤b的抽真空的方式，是在30分钟内均匀抽至0.08MPa以上。
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