CN102304345B - 一种双组份有机硅光伏组件密封胶的组成及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料，具体涉及一种双组份有机硅光伏组件密封胶，该密封胶包括A组份和B组份，A组份包括如下重量份配比的物质：第一种107硅橡胶30～70份、第二种107硅橡胶30～70份、TiO21～2份、羟基硅油50～100份、填料50～150份；B组份包括如下重量份配比的物质：交联剂40～60份、增粘剂30～50份、二甲基硅油5～10份、催化剂2.0～5.0份。本发明的密封胶常温条件存放时间长，施工后表干时间适中，室温下可快速深层固化，较高的粘接强度，耐候性良好，室外使用寿命长，耐老化，耐黄变，环保等特点，主要应用于太阳能光伏组件密封粘接及对粘接性能要求比较高的领域。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料，具体涉及一种双组份有机硅光伏组件密封胶的组成及其制备方法。
背景技术
随着绿色环保太阳能光电转化率的不断提高，市场对太阳能光伏组件的需求量越来越大，太阳能光伏组件之间的装配集成就显得尤为重要，作为一般用途的普通双组份缩合型密封胶，已经不能适用于对粘接、耐老化等有特殊严格要求的太阳能光伏组件装配集成中。现有的双组份缩合密封胶在耐老化、耐紫外线、粘接和阻燃性能方面的存在较大缺陷，不适用于光伏组件密封胶领域和对粘结要求较高的领域。
发明内容
为了克服现有双组份密封胶上述的不足，本发明提供一种双组份有机硅光伏组件密封胶的组成及制备方法。
本发明的双组份有机硅光伏组件密封胶，包括A组份和B组份，
A 组份包括如下重量份配比的物质：
其中，第一种107硅橡胶和第二种107硅橡胶的结构式都为：
n为聚合度，第一种107硅橡胶聚合度n＝700～900，粘度η＝40000～60000mpa.s；第二种107硅橡胶聚合度n＝100～200，粘度η＝1000～2000mpa.s；
B 组份包括如下重量份配比的物质：
所述组份A组份中的羟基硅油为羟基封端的聚二甲基硅氧烷：聚合度50～100，粘度为50～500mpa.s；B组份中的二甲基硅油为甲基封端的聚二甲基硅氧烷：聚合度50～100，粘度为50～500mpa.s。
所述填料为气相或沉淀法白炭黑、石英粉、纳米硅微粉、纳米碳酸钙、云母粉、三氧化二铝、氢氧化铝中的一种或两种以上的混合物。
所述气相或沉淀法白炭黑的比表积为150～300g/m2。
所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷其中的一种或两种以上的混合物。
所述增粘剂为：KH550、KH560、KH570、A171、A151、A172中的任意一种或者两种以上混合。
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二辛基二月桂酸锡、正钛酸四异丙酯中的一种或者两种以上混合。
本发明还提供所述双组份有机硅光伏组件密封胶的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤一：将第一种107硅橡胶、第二种107硅橡胶、TiO2、填料混合均匀，升温至100～120℃处理1.5～3小时，然后升温至160～180℃抽真空1.5～3小时，抽真空至-0.08～-0.09Mpa，去除填料中的水份、反应副产物、可挥发性低分子，冷却后加入羟基硅油稀释，细研磨得到A组份；
步骤二：按重量份数计，将交联剂、增粘剂、二甲基硅油、催化剂混合均匀密闭得到B组份。
本发明还提供所述双组份有机硅光伏组件密封胶的使用方法，该方法是将A组份和B组份按重量比例100∶5～10混合均匀后脱泡，然后室温固化。
本发明高强度双组份缩合型有机硅光伏组件密封胶在常温条件A、B胶料单独存放时间长，A组份与B组份混合施工后表干时间适中，室温下可快速深层固化，与基材铝框及玻璃有较高的粘接强度，耐候性良好，室外使用寿命长，耐老化，耐黄变，环保等特点，主要应用于太阳能光伏组件密封粘接及对粘接性能要求比较高的领域。
胶体经85℃老化测试耐黄变，阻燃性能达到UL 94-V0最高级别。
本发明高强度缩合型有机硅光伏组件密封胶拉伸强度达4.0Mpa以上，与基材的粘接强度达2.0MPa以上。
本发明高强度双组份缩合型有机硅光伏组件密封胶在常温条件下A、B胶料单独存放时间长，A组份与B组份混合施工后表干时间适中，室温下可快速深层固化。
本发明具有较高的粘接强度，耐候性良好，室外使用寿命长等特点。并且具有耐老化，耐黄变，环保等特点。
具体实施方式：
以下提供本发明的优选实施方式，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
实施例1：
以重量份数记，将70份粘度为40000mpa.s的107液体硅橡胶(聚合度800)与30份粘度为1000mpa.s的107液体硅橡胶(聚合度90)掺混，加入1份气相TiO2，10份气相法SiO2(比表积200g/m2)，10份沉淀法SiO2(比表积150g/m2)，50份三氧化二铝，50份氢氧化铝，6份六甲基硅氮烷在常温下依次加入捏合机中，搅拌混合均匀，然后升温至100℃处理2小时，最后将料温升至160℃抽真空2小时，保持真空在-0.08Mpa，去除填料中的水份、反应副产物、可挥发性低分子。冷却后胶料中加入80份500mpa.s羟基封端二甲基硅氧烷(聚合度100)稀释，细研磨三遍得到A组份胶料；将20份甲基三甲氧基硅烷，10份乙烯基三甲氧基硅烷，20份四甲氧基硅烷，20份KH550，20份KH560，10份A172，5份100mpa.s甲基封端聚二甲基硅氧烷(聚合度80)，2.0份二月桂酸二丁基锡的催化剂，密闭混合得到B组份；使用时以重量比计，组份A与组份B按比例100∶10的比例混合均匀后脱泡，室温下24小时固化得到高强度缩合型双组份有机硅光伏组件密封胶，该太阳能光伏密封胶粘结力好、附着力强，具有良好的机械性能。
经检测，所制得的双组份有机硅光伏组件密封胶拉伸强度为4.5Mpa，与基材的粘接强度为2.2Mpa以上，表干时间18分钟，阻燃性能为UL 94-V0最高级别。双85条件下，1500小时不黄变。
实施例2
以重量份数记，将30份粘度为60000mpa.s的107液体硅橡胶(聚合度900)与70份粘度为1500mpa.s的107液体硅橡胶(聚合度100)掺混，加入1.2份金红石型TiO2，20份气相法SiO2(比表积300g/m2)，80份氢氧化铝，20份硅微粉，10份六甲基硅氮烷在常温下依次加入捏合机中搅拌混合均匀，然后升温至120℃处理2小时，最后将料温升至180℃抽真空2小时，保持真空在-0.09Mpa，去除填料中的水份、反应副产物、可挥发性低分子。冷却后加入100份500mpa.s羟基封端聚二甲基硅氧烷(聚合度100)，将胶料稀释，然后在三辊研磨机上细研磨三遍得到A组份胶料；将10份甲基三甲氧基硅烷交联剂，10份乙烯基三甲氧基硅烷30份四甲氧基硅烷，10份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，10份KH550，10份KH560，10份A172，20份KH570，8份100mpa.s甲基封端聚二甲基硅氧烷(聚合度50)，1份二月桂酸二丁基锡与1份正钛酸四异丙酯混合的催化剂密闭得到B组份；使用时以重量比计，组份A与组份B按比例100∶8的比例混合均匀后脱泡，室温下24小时固化得到高强度缩合型双组份有机硅光伏组件密封胶。该太阳能光伏密封胶具有良好的机械性能。
经检测，所制得的双组份有机硅光伏组件密封胶拉伸强度为4.9Mpa，与基材的粘接强度为2.5Mpa以上，表干时间20分钟，阻燃性能为UL 94-V0最高级别。双85条件下，1600小时不黄变。
实施例3
以重量份数记，将50份粘度为50000mpa.s的107液体硅橡胶(聚合度700)与50份粘度为2000mpa.s的107液体硅橡胶(聚合度80)掺混，加入2份气相TiO2，15份气相法SiO2(比表积150g/m2)，5份沉淀法SiO2(比表积150g/m2)，20份纳米碳酸钙、20份三氧化二铝，20份氢氧化铝，50石英粉，10份硅氮烷在常温下依次加入捏合机中搅拌混合均匀，然后升温至120℃处理2小时，然后将料温升至170℃抽真空2小时，保持真空在-0.09Mpa，去除填料中的水份、反应副产物、可挥发性低分子。冷却后加入100份450mpa.s羟基封端聚二甲基硅氧烷(聚合度95)将料稀释，在三辊研磨机上细研三遍得到A组份胶料；将10份甲基三甲氧基硅烷交联剂，10份乙烯基三甲氧基硅烷，30份四乙氧基硅烷，10份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，5份KH550，10份KH560，5份KH570，20份A151，10份100mpa.s甲基封端聚二甲基硅氧烷(聚合度50)，5.0份二辛基二月桂酸锡的催化剂混合密闭得到B组份；使用时以重量比计，组份A与组份B按比例100∶10的比例混合均匀后脱泡，室温下24小时固化得到高强度缩合型双组份有机硅光伏组件密封胶，该太阳能光伏密封胶粘结力好。
经检测，所制得的双组份有机硅光伏组件密封胶拉伸强度为4.7Mpa，与基材的粘接强度为2.3Mpa以上，表干时间25分钟，阻燃性能为UL 94-V0最高级别。双85条件下，1400小时不黄变。
实施例4
以重量份数记，将60份粘度为55000mpa.s的107液体硅橡胶(聚合度850)与50份粘度为1500mpa.s的107液体硅橡胶(聚合度95)掺混，加入1份气相TiO2，10份气相法SiO2(比表积250g/m2)，8份沉淀法SiO2(比表积180g/m2)，22份纳米碳酸钙、17份三氧化二铝，20份氢氧化铝，50石英粉，10份硅氮烷在常温下依次加入捏合机中搅拌混合均匀，然后升温至100℃处理3小时，然后将料温升至160℃抽真空3小时，保持真空在-0.09Mpa，去除填料中的水份、反应副产物、可挥发性低分子。冷却后加入100份400mpa.s羟基封端聚二甲基硅氧烷(聚合度75)将料稀释，在三辊研磨机上细研三遍得到A组份胶料；将10份甲基三甲氧基硅烷交联剂，10份乙烯基三甲氧基硅烷，30份四乙氧基硅烷，10份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，5份KH550，10份KH560，5份KH570，20份A151，10份100mpa.s甲基封端聚二甲基硅氧烷(聚合度50)，5.0份二辛基二月桂酸锡的催化剂混合密闭得到B组份；使用时以重量比计，组份A与组份B按比例100∶10的比例混合均匀后脱泡，室温下24小时固化得到高强度缩合型双组份有机硅光伏组件密封胶，该太阳能光伏密封胶粘结力好。
经检测，所制得的双组份有机硅光伏组件密封胶拉伸强度为4.7Mpa，与基材的粘接强度为2.3Mpa以上，表干时间25分钟，阻燃性能为UL 94-V0最高级别。双85条件下，1500小时不黄变。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双组份有机硅光伏组件密封胶，包括A组份和B组份，其特征是，
A组份包括如下重量份配比的物质：
其中，第一种107硅橡胶和第二种107硅橡胶的结构式都为：
n为聚合度，第一种107硅橡胶聚合度n＝700～900，粘度η＝40000～60000mPa.s；第二种107硅橡胶聚合度n＝100～200，粘度η＝1000～2000mPa.s；
B组份包括如下重量份配比的物质：
2.根据权利要求1所述的双组份有机硅光伏组件密封胶，其特征是，所述TiO2为气相或金红石型二氧化钛。
3.根据权利要求1所述的双组份有机硅光伏组件密封胶，其特征是，所述A组份中的羟基硅油为羟基封端的聚二甲基硅氧烷：聚合度50～100，粘度为50～500mPa.s；所述B组份中的二甲基硅油为甲基封端的聚二甲基硅氧烷：聚合度50～100，粘度为50～500mPa.s。
4.根据权利要求1所述的双组份有机硅光伏组件密封胶，其特征是，所述填料为气相或沉淀法白炭黑、石英粉、纳米硅微粉、纳米碳酸钙、云母粉、三氧化二铝、氢氧化铝中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求4所述的双组份有机硅光伏组件密封胶，其特征是，所述气相或沉淀法白炭黑的比表积为150～300m2/g。
6.根据权利要求1所述的双组份有机硅光伏组件密封胶，其特征是，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷其中的一种或两种以上的混合物。
7.根据权利要求1所述的双组份有机硅光伏组件密封胶，其特征是，所述增粘剂为：KH550、KH560、KH570、A171、A151、A172中的任意一种或者两种以上的混合物。
8.根据权利要求1所述的双组份有机硅光伏组件密封胶，其特征是，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二辛基二月桂酸锡、正钛酸四异丙酯中的一种或者两种以上的混合物。
9.权利要求1～8任一权利要求所述双组份有机硅光伏组件密封胶的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一：将第一种107硅橡胶、第二种107硅橡胶、TiO2、填料混合均匀，升温至100～120℃处理1.5～3小时，然后升温至160～180℃抽真空1.5～3小时，抽真空至-0.08～-0.09MPa，去除填料中的水份、反应副产物、可挥发性低分子，冷却后加入羟基硅油稀释，细研磨得到A组份；
步骤二：按重量份数计，将交联剂、增粘剂、二甲基硅油、催化剂混合均匀密闭得到B组份。
10.权利要求1～8任一权利要求所述双组份有机硅光伏组件密封胶的使用方法，其特征是，将A组份和B组份按重量比例100∶5～10混合均匀后脱泡，固化。
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