CN107955582A - 一种光伏太阳能用高粘接高韧性有机硅导电胶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光伏太阳能用高粘接高韧性有机硅导电胶，包括基胶70.5～87.8份，甲基乙烯基硅油5～10份，甲基含氢聚硅氧烷5～12份，粘接剂1～3份，增韧剂1～3份，抑制剂0.1～0.5份，催化剂0.1～1份，溶剂50～70份，银包铜粉250～340份，本发明提供的光伏太阳能用高粘接高韧性有机硅导电胶粘接性好，韧性强，即使老化后也保持着较高的推力和粘接力，老化后柔韧性也好，不开裂，不变硬，不变脆，本发明提供的导电胶在铝，银，铜板等材质中，与这些材质能够很好的兼容和粘接。

Description

一种光伏太阳能用高粘接高韧性有机硅导电胶
技术领域
本发明涉及一种导电硅胶，尤其涉及一种光伏太阳能用高粘接高韧性有机硅导电胶，属于有机硅胶黏剂技术领域。
技术背景
随着工业化的需求，光伏太阳能的应用越来越广泛，国家也在大力提倡节能环保，而在该领域中，导电胶已经被广泛使用。
传统的导电胶有三大类型，丙烯酸体系，环氧体系，有机硅体系。丙烯酸体系，环保性比较差，胶水强度比较高，韧性不足，老化后容易开裂，抗冲击效果差，环氧体系虽然具有较好的粘接强度，但是它的耐热性比较低，耐候性差，传统的有机硅强度高，耐热性好，无溶剂，无副产物，经济环保。
目前的光伏太阳能行业，大多都是采用有机硅加成的体系，添加一定的导电填料，但是传统的有机硅导电胶并不能满足市场的需要，市场需要的粘接性好，韧性高，尤其在太阳能光伏叠片组件上，需要提高光电转化率，需要更高的导电性能。
针对太阳能光伏板有效的粘接，韧性好的有机硅导电胶暂时还没有报道，应用在该领域的胶黏剂必须具有更为高的要求才能满足并实现其各项功能。
发明内容
本发明针对现有的有机硅导电胶存在的不足，提供一种光伏太阳能用高粘接高韧性有机硅导电胶，按质量份计，原料配比如下：
进一步，所述基胶为甲基乙烯基硅油，甲基乙烯基聚硅氧烷树脂，气相法白炭黑经过高温混合处理而成，三者混合比例是：55～85份：5～15份：10～30份
进一步，所述的甲基乙烯基聚硅氧烷树脂为乙烯基MQ树脂，乙烯基的含量为0.5～2wt％，粘度为10000～100000mPa.S。
进一步，所述的甲基乙烯基硅油为端乙烯基硅油，粘度为100～3000mPa.S。
进一步，所述的气相法白炭黑为R972，R106，TS530中的一种。
进一步，所述甲基含氢聚硅氧烷为侧含氢硅油，含氢量为0.2～1.2wt％，粘度为20～50mPa.S。
进一步，所述粘接剂的结构式如下，具体如结构式(1)：其中，2≤X≤5。
采用上述进一步方案的有益效果是：添加一定量的粘接剂可以提高胶水对基材的粘接性能，该种粘接剂对金属银，铝，铜等有较好的粘接，老化后还保持很好的粘接效果。
进一步，所述增韧剂的结构式如下，具体如结构式(2)：其中，1≤y≤2.5。
采用上述进一步方案的有益效果是：添加一定量的增韧剂可以提高胶水的柔韧性，在冷热冲击后胶水保持较好的弹性，不开裂，不变硬。
进一步，所述的催化剂为铂金催化剂，铂含量为1000～10000ppm。
进一步，所述抑制剂为炔醇类物质，如3-甲基-1-丁炔-3-醇、乙炔基环己醇、3，5-二甲基-1-己炔-3-醇中的任意一种。
进一步，所述溶剂为白油，甲苯、200#溶剂油中的任意一种。
进一步，所述银包铜粉为经六甲基二硅氮烷处理的填料，六甲基二硅氮烷的添加比例是2wt％，采用无水酒精稀释，六甲基二硅氮烷和无水酒精的的比例是1:100，在60℃搅拌2h，在120℃搅拌2h制备而成，粒径为2～20μm，银含量在填料中占30wt％，铜占70wt％。
本发明的有益效果是：本发明提供的光伏太阳能用高粘接高韧性有机硅导电胶粘接性好，韧性强，即使老化后也保持着较高的推力和粘接力，老化后柔韧性也好，不开裂，不变硬，不变脆。本发明提供的导电胶在铝，银，铜板等材质中，与这些材质能够很好的兼容和粘接。
本发明导热硅胶的制备方法如下：
基胶制备：25℃条件下，在捏合机中，添加甲基乙烯基硅油55～85份，甲基乙烯基聚硅氧烷树脂5～15份，气相法白炭黑10～30份，然后在140℃捏合搅拌4h,冷却后出料，低温保存。
25℃条件下，称量基胶70.5～87.8份，甲基乙烯基硅油5～10份，粘接剂1～3份，增韧剂1～3份，抑制剂0.1～0.5份依次加入双行星高速分散机中，充分搅拌2h，氮气保护，混合均匀，再加入甲基含氢聚硅氧烷5～12份，催化剂0.1～1份，搅拌0.5h，然后加入溶剂50～70份，搅拌0.5h，加入银包铜粉250～340份搅拌2h，抽真空后灌装并密封保存完成。
导电胶的固化条件是：150℃，2h。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
基胶制备：25℃条件下，在捏合机中，添加端乙烯基硅油，粘度为100mPa.S，75份，乙烯基MQ树脂，乙烯基的含量为0.5wt％，粘度为100000mPa.S，15份，气相法白炭黑R972，10份，然后在140℃捏合搅拌4h,冷却后出料，低温保存。
25℃条件下，称量基胶70.5份，端乙烯基硅油，粘度为100mPa.S，10份，粘接剂，如结构式(1)，其中x＝2，3份，增韧剂，如结构式(2)，其中y＝1，1份，3-甲基-1-丁炔-3-醇0.5份依次加入双行星高速分散机中，充分搅拌2h，氮气保护，混合均匀，再加入侧含氢硅油，含氢量为0.2wt％，粘度为20mPa.S，12份，铂金催化剂1.0份，铂含量为1000ppm，搅拌0.5h，然后加入白油50份，搅拌0.5h，加入银包铜粉，粒径为2μm 100份，粒径为20μm，150份，搅拌2h，抽真空后灌装并密封保存完成。
导电胶的固化条件是：150℃，2h。
实施例2
基胶制备：25℃条件下，在捏合机中，添加端乙烯基硅油，粘度为3000mPa.S，65份，乙烯基MQ树脂，乙烯基的含量为2wt％，粘度为10000mPa.S，5份，气相法白炭黑R106，30份，然后在140℃捏合搅拌4h,冷却后出料，低温保存。
25℃条件下，称量基胶87.8份，端乙烯基硅油，粘度为3000mPa.S，5份，粘接剂，如结构式(1)，其中x＝5，1份，增韧剂，如结构式(2)，其中y＝2.5，3份，乙炔基环己醇0.1份依次加入双行星高速分散机中，充分搅拌2h，氮气保护，混合均匀，再加入侧含氢硅油，含氢量为1.2wt％，粘度为50mPa.S，5份，铂金催化剂0.1份，铂含量为10000ppm，搅拌0.5h，然后加入甲苯70份，搅拌0.5h，加入银包铜粉，粒径为5μm 150份，粒径为10μm，190份，搅拌2h，抽真空后灌装并密封保存完成。
导电胶的固化条件是：150℃，2h。
实施例3
基胶制备：25℃条件下，在捏合机中，添加端乙烯基硅油，粘度为2000mPa.S，70份，乙烯基MQ树脂，乙烯基的含量为1.0wt％，粘度为50000mPa.S，10份，气相法白炭黑TS530，20份，然后在140℃捏合搅拌4h,冷却后出料，低温保存。
25℃条件下，称量基胶80.3份，端乙烯基硅油，粘度为2000mPa.S，8份，粘接剂，如结构式(1)，其中x＝3，2份，增韧剂，如结构式(2)，其中y＝2，2份，3，5-二甲基-1-己炔-3-醇0.3份依次加入双行星高速分散机中，充分搅拌2h，氮气保护，混合均匀，再加入侧含氢硅油，含氢量为0.8wt％，粘度为40mPa.S，10份，铂金催化剂0.5份，铂含量为5000ppm。搅拌0.5h，然后加入200#溶剂油60份，搅拌0.5h，加入银包铜粉，粒径为8μm200份，粒径为12μm，100份，搅拌2h，抽真空后灌装并密封保存完成。
导电胶的固化条件是：150℃，2h。
对比例1：与实施例1的区别之处在于未添加粘接剂。
对比例2：与实施例2的区别之处在于未添加增韧剂。
对比例3：与实施例3的区别之处在于未添加粘接剂和增韧剂。
为了验证本发明提供的导电胶的技术效果，进行了一系列测试，结果如表1所示：
表1：实施例1-3和对比例1-3所得样品的性能测试数据
从表中可以得知，对比例1和对比例3没有添加粘接剂，固化后和老化后的粘接强度明显不足，对比例2和对比例3没有添加增韧剂，冷热冲击和高温老化后均出现了开裂和变硬的现象。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种光伏太阳能用高粘接高韧性有机硅导电胶，其特征在于，按质量份计，原料配比如下：
所述基料，其特征在于，包括：甲基乙烯基硅油55～85份，甲基乙烯基聚硅氧烷树脂5～15份，气相法白炭黑经10～30份；
所述粘接剂的结构式如结构式(1)：其中，2≤X≤5，
2.根据权利要求1所述的有机硅导电胶，其特征在于，所述甲基乙烯基聚硅氧烷树脂为乙烯基MQ树脂，乙烯基的含量为0.5～2wt％，粘度为10000～100000mPa.S；所述甲基乙烯基硅油为端乙烯基硅油，粘度为100～3000mPa.S；所述气相法白炭黑为R972，R106，TS530中的一种；所述甲基含氢聚硅氧烷为侧含氢硅油，含氢量为0.2～1.2wt％，粘度为20～50mPa.S。
3.根据权利要求1所述的有机硅导电胶，其特征在于，所述增韧剂的结构式如结构式(2)：其中，1≤y≤2.5，
4.根据权利要求1所述的有机硅导电胶，其特征在于，所述催化剂为铂金催化剂，铂含量为1000～10000ppm；所述抑制剂为3-甲基-1-丁炔-3-醇、乙炔基环己醇、3，5-二甲基-1-己炔-3-醇中的一种；所述溶剂为白油，甲苯、200#溶剂油中的一种。
5.根据权利要求1所述的有机硅导电胶，其特征在于，制备方法包括：
基胶制备：25℃条件下，在捏合机中，添加甲基乙烯基硅油55～85份，甲基乙烯基聚硅氧烷树脂5～15份，气相法白炭黑10～30份，然后在140℃捏合搅拌4h,冷却后出料，低温保存；
25℃条件下，称量基胶70.5～87.8份，甲基乙烯基硅油5～10份，粘接剂1～3份，增韧剂1～3份，抑制剂0.1～0.5份依次加入双行星高速分散机中，充分搅拌2h，氮气保护，混合均匀，再加入甲基含氢聚硅氧烷5～12份，催化剂0.1～1份，搅拌0.5h，然后加入溶剂50～70份，搅拌0.5h，加入银包铜粉250～340份搅拌2h，抽真空后灌装并密封保存完成。
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