CN107739590A - 一种快速固化太阳能硅胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速固化太阳能硅胶，其特征在于，包括如下重量份的组分组成：

Description

一种快速固化太阳能硅胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及密封胶技术领域，更具体地说，它涉及一种快速固化 太阳能硅胶及其制备方法。
背景技术
太阳能发电是指利用光伏效应使太阳光辐射能转变成电能，因其 具有无污染、无噪声、环保美观、可免去远距离铺设电缆时对植被和 环境的破坏等有利于环境保护的优点而备受各国关注。太阳能电池片 是太阳能光伏发电系统的核心部件，由于太阳能电池片自身存在薄、 脆、易氧化等物理、化学缺陷，暴露在空气、雨水等自然条件下很容 易造成永久性破坏，使得太阳能发电难以在恶劣的自然条件下大规模 应用。因此，要实现太阳能发电的工业化应用，就要求对其进行保护 性密封和封装，从而形成光伏组件。
这种保护性密封和封装是实现光伏发电工业化生产和大规模应 用的一项关键技术，在密封和封装中通常需要涂覆密封胶以达到粘接、 密封、绝缘之作用。硅胶作为性能优异、密封性和稳定性好的一类密 封胶而得以在光伏组件中应用。传统的单组份密封胶的固化时间长， 可进入下步工序的时间≧4小时，完全固化时间更要求≧7天，这就 大大延长了生产周期，而且还需要特定的场地用来初步固化，不利于 生产线的自动化；这种传统工艺不仅增加搬运等操作工序，而且还容 易在搬运过程中对组件造成损伤。因而需要开发出能快速固化的单组 份密封胶。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种快速固化太阳能硅胶。
为实现上述目的，通过以下技术手段实现：
一种快速固化太阳能硅胶，包括如下重量份的组分组成：
进一步优化为：一种快速固化太阳能硅胶，包括如下重量份的组 分组成：
进一步优化为：一种快速固化太阳能硅胶，包括如下重量份的组 分组成：
进一步优化为：所述的交联剂为烷氧基硅烷，具体为二胺基甲基 三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷中的 一种或两种以上的混合物。
进一步优化为：所述的催化剂为二丁基二月硅酸。
进一步优化为：所述的填料为二氧化硅、碳酸钙、白炭黑中的一 种或两种以上的混合物。
进一步优化为：所述的增塑剂为低粘度硅油，具体为100cps硅 油、500cps硅油及1000cps硅油中的一种或两种以上混合物。
进一步优化为：所述的硅烷偶联剂为KBE-402、KBM-403、A-189 中的一种或两种以上的混合物。
本发明的另一目的是提供一种至少能解决上述问题的一种快速 固化太阳能硅胶的制备方法。
为实现上述目的，通过以下技术手段实现：
一种快速固化太阳能硅胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按照重量组分称取各原料；
步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机 中，室温下捏合5～8h，然后升温至80～100℃捏合0.5～1h，并抽真空 脱除体系中水分，然后降至室温，出料得到基料；
步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中，在氮气保 护气氛下加入增塑剂，真空下脱除空气和湿气，然后加入交联剂，在 隔湿下转速200～600rpm下搅拌2～4h，接着加入催化剂和硅烷偶联剂， 继续搅拌2～4h，脱除气泡，即得所述快速固化太阳能硅胶。
本发明的有益效果为：本发明的硅胶为应用缩合型，即固化过程 是通过端羟基聚二甲基硅氧烷与交联剂烷氧基硅烷发生缩合反应，上 述缩合反应为亲核反应，影响硅胶固化速度的因素包括交联剂的化学 结构和催化剂的用量，交联剂分子中的硅原子电正性越大，则越容易 接受端羟基聚二甲基硅氧烷末端羟基的进攻，进而生成五价配位的中 间体，降低反应活化能，从而加快反应速度。本发明选用的交联剂为 二胺基甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧 基硅烷，三者中硅原子的电正性都很大，能使得最终得到的硅胶固化 速度加快。硅烷偶联剂的加入提高使得基料整体强度增加，增加了硅胶的机械性能。
本发明具有以下优点：
1、室温可快速深层固化，满足了太阳能组件的生产要求，高效 便捷，利于工厂的流水化作业生产。
2、本发明的快速固化太阳能硅胶具有良好的耐高低温、耐候性 能、电绝缘性、物理机械性能和粘结性能，使用寿命长。
3、固化过程中很微量醇类小分子放出，低雾化，生产过程环保。
4、本发明的硅胶可实现大面积粘结，能实现太阳能组件短时间 快速粘结固定的目的，大大减少厂家生产工序耗时，提高生产效率， 尤其应用于大批量生产时，能大幅节省厂家人工成本。
具体实施方式
下面通过具体实施例对发明作进一步详述，以下实施例只是描述 性的，不是限定性的本发明的保护范围。
实施例1
一种快速固化太阳能硅胶，包括如下重量份的组分组成：
所述的交联剂为烷氧基硅烷，具体为二胺基甲基三乙氧基硅烷。
所述的催化剂为二丁基二月硅酸。
所述的填料为二氧化硅。
所述的增塑剂为低粘度硅油，具体为100cps硅油。
所述的硅烷偶联剂为KBE-402。
一种快速固化太阳能硅胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按照重量组分称取各原料；
步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机 中，室温下捏合5h，然后升温至80℃捏合0.5h，并抽真空脱除体系 中水分，然后降至室温，出料得到基料；
步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中，在氮气保 护气氛下加入增塑剂，真空下脱除空气和湿气，然后加入交联剂，在 隔湿下转速200rpm下搅拌2h，接着加入催化剂和硅烷偶联剂，继续 搅拌2h，脱除气泡，即得所述快速固化太阳能硅胶。
实施例2
一种快速固化太阳能硅胶，包括如下重量份的组分组成：
所述的交联剂为烷氧基硅烷，具体为二氯甲基三乙氧基硅烷。
所述的催化剂为二丁基二月硅酸。
所述的填料为碳酸钙。
所述的增塑剂为低粘度硅油，具体为500cps硅油。
所述的硅烷偶联剂为KBM-403。
一种快速固化太阳能硅胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按照重量组分称取各原料；
步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机 中，室温下捏合8h，然后升温至100℃捏合1h，并抽真空脱除体系 中水分，然后降至室温，出料得到基料；
步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中，在氮气保 护气氛下加入增塑剂，真空下脱除空气和湿气，然后加入交联剂，在 隔湿下转速600rpm下搅拌4h，接着加入催化剂和硅烷偶联剂，继续 搅拌4h，脱除气泡，即得所述快速固化太阳能硅胶。
实施例3
一种快速固化太阳能硅胶，包括如下重量份的组分组成：
所述的交联剂为烷氧基硅烷，具体为苯胺甲基三甲氧基硅烷。
所述的催化剂为二丁基二月硅酸。
所述的填料为白炭黑。
所述的增塑剂为低粘度硅油，具体为1000cps硅油。
所述的硅烷偶联剂为A-189。
一种快速固化太阳能硅胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按照重量组分称取各原料；
步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机 中，室温下捏合6h，然后升温至85℃捏合0.7h，并抽真空脱除体系 中水分，然后降至室温，出料得到基料；
步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中，在氮气保 护气氛下加入增塑剂，真空下脱除空气和湿气，然后加入交联剂，在 隔湿下转速300rpm下搅拌2.5h，接着加入催化剂和硅烷偶联剂，继 续搅拌2.5h，脱除气泡，即得所述快速固化太阳能硅胶。
实施例4
一种快速固化太阳能硅胶，包括如下重量份的组分组成：
所述的交联剂为烷氧基硅烷，具体为二胺基甲基三乙氧基硅烷和 二氯甲基三乙氧基硅烷的混合物。
所述的催化剂为二丁基二月硅酸。
所述的填料为二氧化硅和碳酸钙的混合物。
所述的增塑剂为低粘度硅油，具体为100cps硅油和500cps硅油 的混合物。
所述的硅烷偶联剂为KBE-402和KBM-403的混合物。
一种快速固化太阳能硅胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按照重量组分称取各原料；
步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机 中，室温下捏合7h，然后升温至95℃捏合0.8h，并抽真空脱除体系 中水分，然后降至室温，出料得到基料；
步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中，在氮气保 护气氛下加入增塑剂，真空下脱除空气和湿气，然后加入交联剂，在 隔湿下转速500rpm下搅拌3.5h，接着加入催化剂和硅烷偶联剂，继 续搅拌3.5h，脱除气泡，即得所述快速固化太阳能硅胶。
实施例5
一种快速固化太阳能硅胶，包括如下重量份的组分组成：
所述的交联剂为烷氧基硅烷，具体为二胺基甲基三乙氧基硅烷、 二氯甲基三乙氧基硅烷和苯胺甲基三甲氧基硅烷的混合物。
所述的催化剂为二丁基二月硅酸。
所述的填料为二氧化硅、碳酸钙和白炭黑的混合物。
所述的增塑剂为低粘度硅油，具体为100cps硅油、500cps硅油 及1000cps硅油的混合物。
所述的硅烷偶联剂为KBE-402、KBM-403和A-189的混合物。
一种快速固化太阳能硅胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按照重量组分称取各原料；
步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机 中，室温下捏合6.5h，然后升温至90℃捏合0.7h，并抽真空脱除体 系中水分，然后降至室温，出料得到基料；
步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中，在氮气保 护气氛下加入增塑剂，真空下脱除空气和湿气，然后加入交联剂，在 隔湿下转速400rpm下搅拌3h，接着加入催化剂和硅烷偶联剂，继续 搅拌3h，脱除气泡，即得所述快速固化太阳能硅胶。
将所得的快速固化太阳能硅胶进行性能测试，所得结果如表1。
表1本发明实施例中快速固化太阳能硅胶的性能测试结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限 于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护 范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本 发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明 的保护范围。

Claims (9)

1.一种快速固化太阳能硅胶，其特征在于，包括如下重量份的组分组成：
2.根据权利要求1所述的一种快速固化太阳能硅胶，其特征在于，包括如下重量份的组分组成：
3.根据权利要求2所述的一种快速固化太阳能硅胶，其特征在于，包括如下重量份的组分组成：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种快速固化太阳能硅胶，其特征在于，所述的交联剂为烷氧基硅烷，具体为二胺基甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种快速固化太阳能硅胶，其特征在于，所述的催化剂为二丁基二月硅酸。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种快速固化太阳能硅胶，其特征在于，所述的填料为二氧化硅、碳酸钙、白炭黑中的一种或两种以上的混合物。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的一种快速固化太阳能硅胶，其特征在于，所述的增塑剂为低粘度硅油，具体为100cps硅油、500cps硅油及1000cps硅油中的一种或两种以上混合物。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的一种快速固化太阳能硅胶，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为KBE-402、KBM-403、A-189中的一种或两种以上的混合物。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的一种快速固化太阳能硅胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、按照重量组分称取各原料；
步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机中，室温下捏合5～8h，然后升温至80～100℃捏合0.5～1h，并抽真空脱除体系中水分，然后降至室温，出料得到基料；
步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中，在氮气保护气氛下加入增塑剂，真空下脱除空气和湿气，然后加入交联剂，在隔湿下转速200～600rpm下搅拌2～4h，接着加入催化剂和硅烷偶联剂，继续搅拌2～4h，脱除气泡，即得所述快速固化太阳能硅胶。
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