CN109735159A - 光伏背板用双组分修补腻子及其制备方法、使用方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于太阳能电池组件技术领域，具体涉及一种光伏背板用双组分修补腻子及其制备方法、使用方法和应用。其中本双组分修补腻子包括：基体树脂、填料、助剂和固化剂；其中所述基体树脂包括FEVE树脂、PVDF树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸树脂、丙烯酸树脂及其单体中的一种或几种。本发明的双组分修补腻子将基体树脂、填料、助剂混合，在使用前混入固化剂形成腻子，可以满足光伏背板的深层修补，具有适用范围广、操作简单修补效果好的优点。

Description

光伏背板用双组分修补腻子及其制备方法、使用方法和应用

技术领域

本发明涉及太阳能电池组件技术领域，具体涉及一种光伏背板用双组分修补腻子及其制备方法、使用方法和应用。

背景技术

太阳能电站的光伏背板直接暴露于各种复杂气候环境中，随着时间的推移会出现破损和黄变等各种各样的情况，影响了太阳能电站的正常作业。目前，国内针对破损背板的解决方案主要是修补胶带方案和修补涂料方案。

修补胶带方案是在PET膜材或者其含氟复合膜材上涂敷压敏性粘合剂，以胶带的形式整版贴合到破损背板上(申请号：201710656529.2和201711239911.X)。但是该方案存在以下缺点，如需要整版贴合胶带、施工难度较大、专业人员操作等，尤其对于部分破损或出现微裂纹的背板也需要整版贴合胶带，浪费了施工材料，此外贴合胶带也会影响光伏背板的外观平整性。

修补涂料方案是在PET膜材或者其含氟复合膜材上喷涂修补涂料，然后烘烤固化，(申请号为201711089908.4的专利中公开了其具体组成和使用方法)。但是该方案为喷涂料，需要烘烤固化，所只适合光伏背板表面损伤修补，对其深层损伤(裂纹、内部损坏、断裂)，如光伏背板深层处的板筋、骨架等修补无能为力。此外，该方案需要烘烤固化，也“极其适用于高原、沙漠、戈壁等温差大、辐照强的环境”，极大地限制了光伏背板修补涂料的应用场所。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏背板用双组分修补腻子及其制备方法、使用方法和应用，适于对光伏背板的深层损伤进行修补。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双组分修补腻子，包括：基体树脂、填料、助剂和固化剂；其中所述基体树脂包括FEVE树脂、PVDF树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸树脂、丙烯酸树脂及其单体中的一种或几种。

进一步，所述基体树脂的分子链末端含有活性官能团，以与固化剂在室温下发生交联固化；所述活性官能团包括羟基、氨基、不饱和双键、羧基中的任一种。

进一步，所述固化剂包括异氰酸酯类、过氧化物、胺类化合物中的一种或几种。

进一步，所述填料包括高反射金红石型钛白粉、中空玻璃微珠中的一种或几种；其中所述中空玻璃微珠的粒径为40-90um，其折射率为1.9-2.2。

进一步，所述助剂包括催化剂、分散剂、触变剂、偶联剂、消泡剂中的至少一种；其中所述偶联剂包括硅氧烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂以及上述各偶联剂的复配物中的一种或几种。

进一步，所述硅氧烷类偶联剂包括：氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种。

进一步，所述基体树脂为10-100重量份；填料为50-500重量份；助剂为0.1-10重量份；以及固化剂为1-100重量份。

又一方面，本发明还提供了一种双组分修补腻子的制备方法，包括：将基体树脂、助剂、填料充分混合后并分散呈膏状物；将固化剂与所述膏状物独立包装。

另一方面，本发明还提供了一种双组分修补腻子的使用方法，包括：将基体树脂、助剂、填料充分混合；加入固化剂并搅拌均匀；以及填充于光伏背板的破损处。

再一方面，本发明还提供了一种双组分修补腻子的应用，所述双组分修补腻子适用于光伏背板的表面修补和/或深层修补。

本发明的有益效果是，本发明的双组分修补腻子将基体树脂、填料、助剂混合，在使用前混入固化剂形成腻子，并填充在光伏背板的深层损伤处，以对光伏背板的深层损伤进行修补，在使用期间不需要烘烤干燥等工序，具有适用范围广、操作简单、修补效果好的优点。

具体实施方式

实施例1

本实施例1提供了一种双组分修补腻子，包括：基体树脂、填料、助剂和固化剂。其中所述基体树脂包括但不限于FEVE树脂、PVDF树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸树脂、丙烯酸树脂及其单体中的一种或几种，对光伏背板(如PET基材)的粘接力强，内聚强度高，耐UV性能好。

优选的，所述FEVE树脂例如但不限于溶剂型FEVE树脂，如四氟FEVE树脂，以与填料、助剂充分混合形成膏状物。

可选的，所述基体树脂为10-100重量份；填料为50-500重量份；助剂为0.1-10重量份；以及固化剂为1-100重量份。

可选的，所述基体树脂的分子链末端含有活性官能团，以与固化剂在室温下交联固化，快速成型，使双组分修补腻子粘附在光伏背板的表面损伤(如剥落、掉皮、破损等)或深层损伤(裂缝、断裂等)，当然，也是其可以满足光伏背板深层修补的特点。可选的，所述活性官能团包括但不限于羟基、氨基、不饱和双键、羧基中的任一种。

本实施例1的双组分修补腻子将基体树脂、填料、助剂混合，在使用前混入固化剂形成腻子，又可以填充在光伏背板的深层损伤处，满足其深层结构(如板筋、骨架等)修补。同时，本双组分修补腻子可以在室温下固化，对环境的温、湿度不敏感，不会限制其应用场所。

作为固化剂的一种可选的实施方式。

所述固化剂包括但不限于异氰酸酯类、过氧化物、胺类化合物中的一种或几种，室温下快速固化，故适合在使用前加入使用。省去了烘烤固化的程序，不仅简化了操作，尤其是在光伏背板深层固化，也是烘烤工艺难以实现的。

作为填料的一种可选的实施方式。

所述填料包括但不限于高反射金红石型钛白粉、中空玻璃微珠中的一种或几种。其中所述中空玻璃微珠的粒径为40-90um，其折射率为1.9-2.2。

本实施方式的填料以白色和透明为主，以保证修补位置的反射率与光伏背板保持一致或接近，避免修补位置影响光伏背板的正常使用，同时控制填料的粒径，以防止双组分修补腻子的整体粒径过大无法进入光伏背板的裂缝或微裂纹深处。此外，填料还具有耐候、耐磨、耐刮擦的效果。

作为助剂的一种可选的实施方式。

所述助剂包括但不限于催化剂、分散剂、触变剂、偶联剂、消泡剂中的至少一种。

可选的，所述催化剂包括但不限于有机金属类催化剂(如二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡等)，胺类催化剂(如N,N-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、N,N,N',N'-四甲基亚烷基二胺、三乙胺、N,N-二甲基苄胺等)，自由基反应促进剂(如环烷酸钴、异辛酸钴、异辛酸锌)以及上述各催化剂的复配物的一种或几种，可以加速主体树脂与固化剂反应速率。

可选的，所述分散剂包括但不限于BYK111，BYK110等，可以改善填料在树脂体系中的分散效果。

可选的，所述消泡剂包括但不限于BYK019，BYK024,BYK065等，可以减少混合过程中气泡的影响。

可选的，所述偶联剂包括但不限于硅氧烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂以及上述各偶联剂的复配物中的一种或几种，可以有效提高填料与基体树脂的附着力，进一步提高双组分修补腻子与光伏背板的粘附力。

其中，所述硅氧烷类偶联剂包括但不限于氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲(乙)氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种。

可选的，所述触变剂以气相二氧化硅为主，通过氢键作用可以实现无机械搅拌下的高粘度/施工操作时低粘度的效果，改善了双组分修补腻子的流挂、填缝等性能。

当然，本双组分修补腻子也可以用于光伏背板的表面损伤处，对其外观损伤，如剥落、掉皮、破损等进行修补。

综上所述，本双组分修补腻子将基体树脂、填料、助剂混合，在使用前混入固化剂形成腻子，可以满足光伏背板的深层修补；本双组分修补腻子可以在室温下固化，不需要烘烤固化，对环境的温、湿度不敏感，不会限制其应用场所；采用有优异耐候性能的基体树脂，并通过其分子链末端的活性官能团与固化剂在室温下交联固化，快速成型，对光伏背板(如PET基材)的粘接力强，尤其在进行光伏背板的深层修补时，可以防止裂纹或损伤进一步延展；采用白色或透明为主的填料，可以保证修补位置的反射率与光伏背板保持一致或接近，避免修补位置影响光伏背板的正常使用；通过各种助剂，如偶联剂可以有效提高填料与基体树脂的附着力，再如以气相二氧化硅为主的触变剂，可以改善双组分修补腻子的流挂、填缝性能。因此，本双组分修补腻子具有适用范围广、操作简单、修补效果好的优点。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种双组分修补腻子的制备方法，包括如下步骤：步骤S1，将基体树脂、助剂、填料充分混合后并分散呈膏状物；步骤S2，将固化剂与所述膏状物独立包装。

具体的，本双组分修补腻子中的固化剂属于快速固化型，所以需要与其它组分独立包装。

关于双组分修补腻子的组分含量及具体实施过程参见实施例1的相关论述，此处不再赘述。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例3提供了一种双组分修补腻子的使用方法，包括如下步骤：步骤S1，将基体树脂、助剂、填料充分混合；步骤S2，加入固化剂并搅拌均匀；以及步骤S3，填充在光伏背板的破损处。

具体的，本双组分修补腻子中的固化剂属于快速固化型，所以适合在使用前加入使用，过早加入会导致双组分修补腻子失效。

关于双组分修补腻子的组分含量及具体实施过程参见实施例1的相关论述，此处不再赘述。

实施例4

在实施例1的基础上，本实施例4提供了一种双组分修补腻子的应用，所述双组分修补腻子适用于光伏背板的表面修补和/或深层修补。

可选的，对于光伏背板的表面损伤，可以通过刮涂或喷涂等方式涂覆在光伏背板表面进行修补；对于光伏背板的深层损伤或裂缝等，可以借助刮刀或其他工具涂抹在受损位置及其内部，进行修补。

关于双组分修补腻子的组分含量及具体实施过程参见实施例1的相关论述，此处不再赘述。

实施例5

(1)取四氟FEVE树脂(大金化学GK570)80重量份、环氧树脂E42 10重量份、丙烯酸树脂(赢创Degalan LP 65/12)10重量份、钛白粉(杜邦R960)170重量份、中空玻璃微珠30重量份、分散剂0.5重量份、UV吸收剂(BASF Tinuvin479)0.3重量份、缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷1重量份、气相二氧化硅5重量份、催化剂二月桂酸二丁基锡0.1重量份，室温下搅拌分散均匀。

(2)加入固化剂(科思创N3390)5重量份，室温下继续分散均匀，形成双组分修补腻子。

(3)用刮刀将(2)中的双组分修补腻子均匀涂抹于背板破损处，室温下放置72h，达到修复要求。

实施例6

(1)取四氟FEVE树脂(大金化学GK570)60重量份、PVDF树脂20重量份、环氧树脂E425重量份、丙烯酸树脂(赢创Degalan LP 65/12)15重量份、中空玻璃微珠180重量份、硅氧烷类偶联剂1重量份、催化剂二月桂酸二丁基锡0.1重量份、钛酸酯偶联剂2重量份、铝酸酯偶联剂1重量份、锆酸酯偶联剂1重量份，室温下搅拌分散均匀。

(2)加入异氰酸酯类5重量份，室温下继续分散均匀，形成双组分修补腻子。

(3)用刮刀将(2)中的双组分修补腻子均匀涂抹于背板破损处，室温下放置72h，达到修复要求。

实施例7

(1)取环氧丙烯酸树脂20重量份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10重量份、钛白粉(杜邦R960)50重量份、分散剂0.5重量份、催化剂0.1重量份、气相二氧化硅3重量份、偶联剂KH5702重量份、消泡剂1重量份，室温下搅拌分散均匀。

(2)加入过氧化物1重量份，环烷酸钴0.001重量份室温下继续分散均匀，形成双组分修补腻子。

(3)用刮刀将(2)中的双组分修补腻子均匀涂抹于背板破损处，室温下放置72h，达到修复要求。

实施例8

本申请的双组分修补腻子包含了多种实施方式，由于篇幅原因，只列举实施例5-7的实施方式。其余部分实施方式的组分含量如表1所示，具体操作过程参见实施例5的相关论述，在此不再赘述。

表1双组分修补腻子的主要组分及用量

表1中各组分的单位均为重量份。

实施例10

以实施例5为例，将双组分修补腻子均匀涂抹于光伏背板的破损处，室温下放置72h后进行检测，其检测结果如表2所示。PCT(Pressure Cooker Test，高压炉测试)外观检测、PCT黄变检测、紫外试验的检测结果均达到修补效果。因此，本双组分修补腻子可以满足对光伏背板的表面损伤和/或深层损伤的修补，具有适用范围广、内外兼修且修补效果好的优点。

表2损伤位置修补后的检测结果

项目	单位	指标	测试结果
				PCT 48h外观	-	无开裂	OK
PCT 96h外观	-	无开裂粉化	OK
				PCT 96h黄变	Δb	≤3	2
UV300KW.H	Δb	≤3	2

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种双组分修补腻子，其特征在于，包括：

基体树脂、填料、助剂和固化剂；其中

所述基体树脂包括FEVE树脂、PVDF树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸树脂、丙烯酸树脂及其单体中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的双组分修补腻子，其特征在于，

所述基体树脂的分子链末端含有活性官能团，以与固化剂在室温下发生交联固化；

所述活性官能团包括羟基、氨基、不饱和双键、羧基中的任一种。

3.根据权利要求1所述的双组分修补腻子，其特征在于，

所述固化剂包括异氰酸酯类、过氧化物、胺类化合物中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的双组分修补腻子，其特征在于，

所述填料包括高反射金红石型钛白粉、中空玻璃微珠中的一种或几种；其中

所述中空玻璃微珠的粒径为40-90um，其折射率为1.9-2.2。

5.根据权利要求1所述的双组分修补腻子，其特征在于，

所述助剂包括催化剂、分散剂、触变剂、偶联剂、消泡剂中的至少一种；其中

所述偶联剂包括硅氧烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂以及上述各偶联剂的复配物中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的双组分修补腻子，其特征在于，

所述硅氧烷类偶联剂包括：氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的双组分修补腻子，其特征在于，

所述基体树脂为10-100重量份；

填料为50-500重量份；

助剂为0.1-10重量份；以及

固化剂为1-100重量份。

8.一种双组分修补腻子的制备方法，其特征在于，包括：

将基体树脂、助剂、填料充分混合后并分散呈膏状物；

将固化剂与所述膏状物独立包装。

9.一种双组分修补腻子的使用方法，其特征在于，包括：

将基体树脂、助剂、填料充分混合；

加入固化剂并搅拌均匀；以及

填充在光伏背板的破损处。

10.一种双组分修补腻子的应用，其特征在于，

所述双组分修补腻子适用于光伏背板的表面修补和/或深层修补。