CN104356981B - 一种耐老化密封胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐老化密封胶及其制备方法，密封胶以重量组分计包括：古马隆树脂20‑30份，聚硫橡胶5‑10份，丁腈橡胶5‑10份，叔丁酚甲醛树脂8‑15份，二氧化硅3‑7份，氯磺化聚乙烯2‑6份，丙烯酸丁酯2‑7份，铝粉1‑5份，偏硅酸钠3‑7份，磷酸酯2‑8份，三乙醇胺1‑4份，氮化硼1‑5份，石蜡0.5‑2份，2，4‑二羟基二苯甲酮1‑3份，对羟基安息香酸丁酯0.8‑3份。制备方法为将各组分加入到反应釜中，混合搅拌均匀，然后在真空条件下加热至120‑140℃，搅拌反应120‑180分钟，降至室温，即得。本发明提供的密封胶具有良好的耐老化性，优异的胶黏性能，更加适合太阳能领域的应用。
Description
技术领域
本发明属于密封材料制备技术领域，具体涉及一种耐老化密封胶及其制备方法。
背景技术
密封胶是指引随密封面形状而变形，不易流淌，有一定粘结性的密封材料。是用来填充构形间隙、以起到密封作用的胶粘剂。具有防泄漏、防水、防振动及隔音、隔热等作用。通常以沥青物、天然树脂或合成树脂、天然橡胶或合成橡胶等干性或非干性的粘稠物为基料，配合滑石粉、白土、炭黑、钛白粉和石棉等惰性填料，再加入增塑剂、溶剂、固化剂、促进剂等制成。
密封胶是一种流动或挤不定型材料，以填补一个封闭的关节，可以依靠嵌入式干燥，温度变化，溶剂挥发，化学交联材料的稳定性和债券，并逐步将固体胶，粘弹性行为或弹性密封材料成型。为了保证密封功能，密封剂应具备以下基本特点：
①好的嵌填，挤建设，储存稳定性，无毒或低毒；
②其他媒体低渗透；
③抵御伸缩运动，位移和变形的接缝；在受到循环变形关节；
④保证其性能和形状完全复苏；
⑤足够的实力能够承受压力；
⑥剥，联合基地脱胶粘合剂稳定性；
⑦要在高温，低温不脆裂过度软化；
⑧候性，不粉化，开裂，解散或过度收缩，有足够的生活；
⑨特定的场合，如当有具体表现耐磨性，耐穿刺，耐腐蚀，耐轧，易燃，不污染，绝缘或导电等。
太阳能电池组件是利用硅等半导体的光伏效应通过P-N结直接把太阳光转化为电能的产品，太阳能电池一般都必须通过胶封、层压等方式封装成平板式构造再投入使用，边框的密封采用耐候性和抗老化、粘接性能好的硅酮密封胶。目前，常用的硅酮密封胶都为单组分的，其固化速度慢，时间长，而且在太阳能组件生产过程中容易“溢胶”，严重影响生产效率。申请号为201010191169.1的中国专利公开了一种用于太阳能电池组件组装胶封的双组分太阳能密封胶及其制备方法。由A组分和B组分两部分组成；其中A组分：基础聚合物0～100份、增塑剂10～50份、填料50～100份、补强剂1～10份；B组分：端烷氧基聚硅氧烷0～100份、二甲基硅油0～100份、颜料5～30份、交联剂50～100份、偶联剂5～30份、催化剂0.001～5份。其具有固化速度快，储存稳定，在实际使用中不产生“溢胶”的特点。虽然以上公开的双组分太阳能密封胶具有一定的功能特点，但是随着太阳能技术的不断发展，其本身的特点已经不能满足发展的需要，其固化速度、稳定性、耐老化性以及胶黏强度等都不能满足日益发展的需要，因此还需要进一步研究开发一种具有更加优异性能的密封胶。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种耐老化密封胶及其制备方法，提到密封胶的耐老化性，固化速度，胶黏性能等，使得其更加适合太阳能领域的应用。
本发明是通过以下技术手段实现的：
一种耐老化密封胶，以重量组分计包括：古马隆树脂20-30份，聚硫橡胶5-10份，丁腈橡胶5-10份，叔丁酚甲醛树脂8-15份，二氧化硅3-7份，氯磺化聚乙烯2-6份，丙烯酸丁酯2-7份，铝粉1-5份，偏硅酸钠3-7份，磷酸酯2-8份，三乙醇胺1-4份，氮化硼1-5份，石蜡0.5-2份，2，4-二羟基二苯甲酮1-3份，对羟基安息香酸丁酯0.8-3份。
所述的耐老化密封胶，可以优选为以重量组分计包括：古马隆树脂26-29份，聚硫橡胶6-8份，丁腈橡胶7-9份，叔丁酚甲醛树脂9-13份，二氧化硅4-6份，氯磺化聚乙烯3-5份，丙烯酸丁酯3-6份，铝粉3-5份，偏硅酸钠4-6份，磷酸酯4-7份，三乙醇胺2-4份，氮化硼2-4份，石蜡0.8-1.5份，2，4-二羟基二苯甲酮2-3份，对羟基安息香酸丁酯2-2.5份。
以上所述的耐老化密封胶，所述二氧化硅可以为纳米二氧化硅。
以上所述的耐老化密封胶，所述铝粉的粒径不大于300μm。
以上所述的耐老化密封胶，所述氮化硼的粒径不大于200μm。
以上所述的耐老化密封胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按照重量份称取各组分；
(2)将各组分加入到反应釜中，混合搅拌均匀，然后在真空条件下加热至120-140℃，搅拌反应120-180分钟，降至室温，得到耐老化密封胶。
所述的耐老化密封胶的制备方法，步骤二中真空条件可以为0.01-0.04MPa。
所述的耐老化密封胶的制备方法，步骤二中搅拌反应的搅拌速度可以为120-140转/分钟。
本发明提供的耐老化密封胶具有良好的性能，其中固化时间达到了38min以下，铅笔硬度达到了4B，拉伸强度达到了5.8MPa以上，剪切强度达到了4.2MPa以上，击穿电压达到了26KV/mm以上，人工耐老化试验达到了800h以上无异常，具有优异的综合性能，能够很好的应用于太阳能领域，发挥良好的密封效果。
具体实施方式
实施例1
一种耐老化密封胶，以重量组分计包括：古马隆树脂20份，聚硫橡胶5份，丁腈橡胶5份，叔丁酚甲醛树脂8份，纳米二氧化硅3份，氯磺化聚乙烯2份，丙烯酸丁酯2份，铝粉1份，偏硅酸钠3份，磷酸酯2份，三乙醇胺1份，氮化硼1份，石蜡0.5份，2，4-二羟基二苯甲酮1份，对羟基安息香酸丁酯0.8份。
以上组分中，所述铝粉的粒径为300μm，所述氮化硼的粒径为200μm。
所述的耐老化密封胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按照重量份称取各组分；
(2)将各组分加入到反应釜中，混合搅拌均匀，然后在真空度为0.01MPa的条件下加热至120℃，搅拌反应120分钟，搅拌速度为120转/分钟，降至室温，得到耐老化密封胶。
实施例2
一种耐老化密封胶，以重量组分计包括：古马隆树脂26份，聚硫橡胶6份，丁腈橡胶7份，叔丁酚甲醛树脂9份，纳米二氧化硅4份，氯磺化聚乙烯3份，丙烯酸丁酯3份，铝粉3份，偏硅酸钠4份，磷酸酯4份，三乙醇胺2份，氮化硼2份，石蜡0.8份，2，4-二羟基二苯甲酮2份，对羟基安息香酸丁酯2份。
以上组分中，所述铝粉的粒径为250μm，所述氮化硼的粒径为180μm。
所述的耐老化密封胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按照重量份称取各组分；
(2)将各组分加入到反应釜中，混合搅拌均匀，然后在真空度为0.02MPa的条件下加热至125℃，搅拌反应130分钟，搅拌速度为126转/分钟，降至室温，得到耐老化密封胶。
实施例3
一种耐老化密封胶，以重量组分计包括：古马隆树脂27份，聚硫橡胶6份，丁腈橡胶7份，叔丁酚甲醛树脂10份，纳米二氧化硅5份，氯磺化聚乙烯3份，丙烯酸丁酯4份，铝粉4份，偏硅酸钠5份，磷酸酯6份，三乙醇胺2份，氮化硼2份，石蜡1份，2，4-二羟基二苯甲酮2份，对羟基安息香酸丁酯2.2份。
以上组分中，所述铝粉的粒径为250μm，所述氮化硼的粒径为150μm。
所述的耐老化密封胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按照重量份称取各组分；
(2)将各组分加入到反应釜中，混合搅拌均匀，然后在真空度为0.02MPa的条件下加热至130℃，搅拌反应140分钟，搅拌速度为1230转/分钟，降至室温，得到耐老化密封胶。
实施例4
一种耐老化密封胶，以重量组分计包括：古马隆树脂28份，聚硫橡胶7份，丁腈橡胶8份，叔丁酚甲醛树脂12份，纳米二氧化硅5份，氯磺化聚乙烯4份，丙烯酸丁酯5份，铝粉4份，偏硅酸钠5份，磷酸酯6份，三乙醇胺3份，氮化硼3份，石蜡1.2份，2，4-二羟基二苯甲酮3份，对羟基安息香酸丁酯2.3份。
以上组分中，所述铝粉的粒径为100μm，所述氮化硼的粒径为100μm。
所述的耐老化密封胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按照重量份称取各组分；
(2)将各组分加入到反应釜中，混合搅拌均匀，然后在真空度为0.03MPa的条件下加热至130℃，搅拌反应160分钟，搅拌速度为135转/分钟，降至室温，得到耐老化密封胶。
实施例5
一种耐老化密封胶，以重量组分计包括：古马隆树脂29份，聚硫橡胶8份，丁腈橡胶9份，叔丁酚甲醛树脂13份，纳米二氧化硅6份，氯磺化聚乙烯5份，丙烯酸丁酯6份，铝粉5份，偏硅酸钠6份，磷酸酯7份，三乙醇胺4份，氮化硼4份，石蜡1.5份，2，4-二羟基二苯甲酮3份，对羟基安息香酸丁酯2.5份。
以上组分中，所述铝粉的粒径为100μm，所述氮化硼的粒径为150μm。
所述的耐老化密封胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按照重量份称取各组分；
(2)将各组分加入到反应釜中，混合搅拌均匀，然后在真空度为0.03MPa的条件下加热至140℃，搅拌反应170分钟，搅拌速度为135转/分钟，降至室温，得到耐老化密封胶。
实施例6
一种耐老化密封胶，以重量组分计包括：古马隆树脂30份，聚硫橡胶10份，丁腈橡胶10份，叔丁酚甲醛树脂15份，纳米二氧化硅7份，氯磺化聚乙烯6份，丙烯酸丁酯7份，铝粉5份，偏硅酸钠7份，磷酸酯8份，三乙醇胺4份，氮化硼5份，石蜡2份，2，4-二羟基二苯甲酮3份，对羟基安息香酸丁酯3份。
以上组分中，所述铝粉的粒径为100μm，所述氮化硼的粒径为50μm。
所述的耐老化密封胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按照重量份称取各组分；
(2)将各组分加入到反应釜中，混合搅拌均匀，然后在真空度为0.04MPa的条件下加热至140℃，搅拌反应180分钟，搅拌速度为140转/分钟，降至室温，得到耐老化密封胶。
对照例
一种耐老化密封胶，以重量组分计包括：古马隆树脂28份，聚硫橡胶7份，丁腈橡胶8份，叔丁酚甲醛树脂12份，纳米二氧化硅5份，氯磺化聚乙烯4份，丙烯酸丁酯5份，铝粉4份，磷酸酯6份，三乙醇胺3份，氮化硼3份，石蜡1.2份，2，4-二羟基二苯甲酮3份，对羟基安息香酸丁酯2.3份。
以上组分中，所述铝粉的粒径为100μm，所述氮化硼的粒径为100μm。
所述的耐老化密封胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按照重量份称取各组分；
(2)将各组分加入到反应釜中，混合搅拌均匀，然后在真空度为0.03MPa的条件下加热至130℃，搅拌反应160分钟，搅拌速度为135转/分钟，降至室温，得到耐老化密封胶。
对以上实施例和对照例制备得到的耐老化密封胶进行性能测试，具体结果如下：
从以上试验数据可以看出，本发明提供的耐老化密封胶具有良好的性能，其中固化时间达到了38min以下，铅笔硬度达到了4B，拉伸强度达到了5.8MPa以上，剪切强度达到了4.2MPa以上，击穿电压达到了26KV/mm以上，人工耐老化试验达到了800h以上无异常，具有优异的综合性能，能够很好的应用于太阳能领域，发挥良好的密封效果。从以上试验结果可以看出，实施例4中制备得到的密封胶综合性能更为突出，因此可以作为最优选实施例。
对照例是在实施例4的基础上进行的验证性试验，其中对照例1中没有加入偏硅酸钠，其他与实施例相同，结果导致密封胶的固化时间大大延长，同时击穿电压也有一定下降，因此该组分的引入可以加快固化时间，同时增强击穿电压。
Claims (5)
1. 一种耐老化密封胶，其特征在于，以重量组分计包括：古马隆树脂20-30份，聚硫橡胶5-10份，丁腈橡胶5-10份，叔丁酚甲醛树脂8-15份，二氧化硅3-7份，氯磺化聚乙烯2-6份，丙烯酸丁酯2-7份，铝粉1-5份，偏硅酸钠3-7份，磷酸酯2-8份，三乙醇胺1-4份，氮化硼1-5份，石蜡0.5-2份，2，4-二羟基二苯甲酮1-3份，对羟基安息香酸丁酯0.8-3份；所述二氧化硅为纳米二氧化硅，所述铝粉的粒径不大于300μm，所述氮化硼的粒径不大于200μm。
2.根据权利要求1所述的耐老化密封胶，其特征在于，以重量组分计包括：古马隆树脂26-29份，聚硫橡胶6-8份，丁腈橡胶7-9份，叔丁酚甲醛树脂9-13份，二氧化硅4-6份，氯磺化聚乙烯3-5份，丙烯酸丁酯3-6份，铝粉3-5份，偏硅酸钠4-6份，磷酸酯4-7份，三乙醇胺2-4份，氮化硼2-4份，石蜡0.8-1.5份，2，4-二羟基二苯甲酮2-3份，对羟基安息香酸丁酯2-2.5份。
3.权利要求1或2所述的耐老化密封胶的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
（1）按照重量份称取各组分；
（2）将各组分加入到反应釜中，混合搅拌均匀，然后在真空条件下加热至120-140℃，搅拌反应120-180分钟，降至室温，得到耐老化密封胶。
4.根据权利要求3所述的耐老化密封胶的制备方法，其特征在于，步骤二中真空条件为0.01-0.04MPa。
5.
根据权利要求3所述的耐老化密封胶的制备方法，其特征在于，步骤二中搅拌反应的搅拌速度为120-140转/分钟。
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