CN110894286A - 一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚酯多元醇及其制备方法，具体公开了一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇及其制备方法，旨在解决现有太阳能背板覆膜的聚氨酯胶粘剂抗紫外性能不高的问题。所述聚酯多元醇包括多元醇系统与二元/多元酸，所述多元醇系统中至少含有一种含两个或两个以上酚羟基以及一个羧基的酚类化合物，含量1～20％，以及至少含有一种二元/多元醇，含量80～99％。其制备方法包括：将反应物装入反应器中，加热熔融并搅拌反应；温度上升至120～150℃时脱水，升温至200～250℃反应12～48小时，降温、过滤得到聚酯多元醇。本发明用于聚氨酯的聚酯部分，所得聚氨酯胶粘剂能够显著降低紫外线对太阳能背板的伤害，延长其寿命。
Description
技术领域
本发明涉及聚酯多元醇及其制备方法，具体地说，涉及一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇及其制备方法。
背景技术
太阳能背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用。单一的材料往往无法满足如此的综合性能要求，多采用多层不同结构聚合物薄膜组成，一般是在PET膜材上涂覆胶粘剂，然后两面复合氟膜(PVF、PVDF)，或者一面复合氟膜，另一面复合PE-VA胶膜或其它膜材，制成多层复合背板。
太阳能背板层与层之间采用胶粘剂粘结。由于长期暴露在室外光照之下，需要面对各种环境，加工时还需要高温处理，因此这种背板胶粘剂必须具有优异的耐低温、高温、紫外线等的性能。目前大多采用双组分聚酯型聚氨酯胶粘剂。
聚氨酯材料由于具有优异的强度、弹性、耐磨损性，被广泛应用于粘胶剂、泡沫、弹性体、涂料等多种领域。其中聚酯多元醇是生产聚酯型聚氨酯的核心原料之一，常用于PU浆料、弹性体、鞋底原液及粘胶剂等产品中，在聚氨酯结构中作为软链段，为产品提供良好的伸长率、回弹性、柔软性等机械性能。
聚酯多元醇通常是由二元/多元醇与二元/多元羧酸缩合而成。根据原料的差异，聚酯多元醇呈现出不同的性能。用于太阳能背板覆膜的聚氨酯胶粘剂必须满足相关的国家标准(《GB/T 36802-2018太阳能光伏背板覆膜用胶粘剂》)，并尽可能地延长其使用寿命，相关的研究主要集中在改进其耐候性，特别是耐紫外光照射性能。也可以通过添加防晒剂的方法对抗光照的影响，但是少量添加不起作用，增加到一定量的时候又会改变胶粘剂的结构，而且时间上很难持续。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇，该聚酯多元醇用于制造太阳能背板覆膜聚氨酯胶，能够显著降低紫外线的伤害，延长太阳能覆膜板的寿命。
为实现本发明的第一个目的，提供如下的技术方案：
一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇，包括以下原料成分：多元醇系统与二元/多元酸，所述多元醇系统中至少含有一种含两个或两个以上酚羟基以及一个羧基的酚类化合物，含量1～30％(重量比)，以及至少含有一种二元/多元醇，含量70～99％。
在上述的用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇中，所述多元醇系统中至少含有一种含两个或两个以上酚羟基以及一个羧基的酚类化合物，含量5～20％，以及至少含有一种二元/多元醇，含量80～95％。
在上述的用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇中，所述二元/多元酸和多元醇系统的摩尔比为1:(1.0～1.5)。
在上述的用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇中，所述酚类化合物为2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸、2,6-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、3,5-二羟基苯甲酸、2,3,4-三羟基苯甲酸、2,4,6-三羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸、2,4-二羟基肉桂酸、3,4-二羟基肉桂酸和3,4,5-三羟基肉桂酸中的一种或几种的混合物。
在上述的用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇中，所述二元/多元醇包括但不限于乙二醇、丙二醇、甲基丙二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、季戊四醇等的一种或几种组合。
在上述的用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇中，所述二元/多元酸选自脂肪族或芳香族二元/多元酸，包括但不限于丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、苯二甲酸、苯二甲酸酯、卤代苯二甲酸、卤代苯二甲酸酯、邻苯二甲酸酐等的一种或几种组合。
本发明的第二个目的是提供上述一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇的制备方法，该制备方法简单，适合于工业化生产。
为实现本发明的第二个目的，提供如下的技术方案：
一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方量将多元醇系统与二元/多元酸装入反应器中，在氮气的保护下加热熔融并搅拌反应；
(2)温度上升至120～150℃时脱水，继续升温至200～250℃反应12～48小时；
(3)当酸值小于0.4时，开始降温结束反应，降温、过滤、包装，得到聚酯多元醇。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.本发明的用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇原料中采用以含两个或两个以上酚羟基以及一个羧基的酚类羧酸化合物如2,4-二羟基苯甲酸、2,3,4-三羟基苯甲酸作为多元醇之一来合成聚酯多元醇，将其用于聚氨酯的聚酯部分，所得聚氨酯胶粘剂能够显著降低紫外线对太阳能背板的伤害，延长其寿命。
2.本发明的用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇的制备方法简单，适合于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
多元醇系统由20％(重量百分数)的2,4-二羟基苯甲酸和80％乙二醇组成。
称取定量的2,4-二羟基苯甲酸、乙二醇和己二酸，加入到装有温度计、冷凝器和搅拌器的反应釜中，其中乙二醇和己二酸的摩尔比为1:1.0；从釜底通氮气，在氮气保护下缓慢加热，物料熔融后开动搅拌器；温度升至120～150℃时脱水，最终升温至200～250℃之间反应12～48小时；而后在真空下继续反应，当酸值小于0.4时，开始降温，温度降至120℃时过滤、包装，得到聚酯多元醇。
用所得聚酯多元醇与异氰酸酯反应生成聚氨酯，与不加2,4-二羟基苯甲酸的相比，按ASTM G155标准进行氙弧灯老化照射，同等情况下老化时间延长31％。
实施例2
多元醇系统由15％(重量百分数)的2,3,4-三羟基苯甲酸和85％己二醇组成。
称取定量的己二醇、2,3,4-三羟基苯甲酸和邻苯二甲酸加入到装有温度计、冷凝器和搅拌器的反应釜中，其中邻苯二甲酸和己二醇的摩尔比为1:1.5；从釜底通氮气，在氮气保护下缓慢加热，物料熔融后开动搅拌器；温度升至150℃时脱水，最终升温至200℃之间反应12小时；而后在真空下继续反应，当酸值小于0.4％时，开始降温，温度降至120℃时过滤、包装，得到聚酯多元醇。
用所得聚酯多元醇与异氰酸酯反应生成聚氨酯，与不加2,3,4-三羟基苯甲酸的相比，按ASTM G155标准进行氙弧灯老化照射，同等情况下老化时间延长50％。
实施例3
多元醇体系中，2,3-二羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基肉桂酸各为5％，一缩二丙二醇为90％。
称取定量的2,3-二羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基肉桂酸、一缩二丙二醇和邻苯二甲酸酐加入到装有温度计、冷凝器和搅拌器的反应釜中，其中邻苯二甲酸酐和一缩二丙二醇的摩尔比为1:1.2；从釜底通氮气，在氮气保护下缓慢加热，物料熔融后开动搅拌器；温度升至120℃时脱水，最终升温至250℃之间反应48小时；而后在真空下继续反应，当酸值小于0.4时，开始降温，温度降至120℃时过滤、包装，得到聚酯多元醇。
用所得聚酯多元醇与异氰酸酯反应生成聚氨酯，与不加2,3,4-三羟基苯甲酸的相比，按ASTM G155标准进行氙弧灯老化照射，同等情况下老化时间延长55％。
实施例4
多元醇体系中，2,4,6-三羟基苯甲酸为10％，3,4,5-三羟基肉桂酸为5％，丙二醇80％，季戊四醇5％。
称取定量的多元醇体系和4-氯邻苯二甲酸加入到装有温度计、冷凝器和搅拌器的反应釜中，其中4-氯邻苯二甲酸和丙二醇的摩尔比为1:1.1；从釜底通氮气，在氮气保护下缓慢加热，物料熔融后开动搅拌器；温度升至120℃时脱水，最终升温至250℃之间反应48小时；而后在真空下继续反应，当酸值小于0.4时，开始降温，温度降至120℃时过滤、包装，得到聚酯多元醇。
用所得聚酯多元醇与异氰酸酯反应生成聚氨酯，与不加2,3,4-三羟基苯甲酸的相比，按ASTM G155标准进行氙弧灯老化照射，同等情况下老化时间延长一倍。
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，其它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 (7)
1.一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇，包括以下原料成分：多元醇系统与二元/多元酸，其特征在于，所述多元醇系统中至少含有一种含两个或两个以上酚羟基以及一个羧基的酚类化合物，含量1～30％(重量比)，以及至少含有一种二元/多元醇，含量70～99％。
2.根据权利要求1所述的一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇，其特征在于，所述多元醇系统中至少含有一种含两个或两个以上酚羟基以及一个羧基的酚类化合物，含量5～20％，以及至少含有一种二元/多元醇，含量80～95％。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇，其特征在于，所述二元/多元酸和多元醇系统的摩尔比为1:(1.0～1.5)。
4.根据权利要求3所述的一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇，其特征在于，所述酚类化合物为2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸、2,6-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、3,5-二羟基苯甲酸、2,3,4-三羟基苯甲酸、2,4,6-三羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸、2,4-二羟基肉桂酸、3,4-二羟基肉桂酸和3,4,5-三羟基肉桂酸中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇，其特征在于，所述二元/多元醇包括但不限于乙二醇、丙二醇、甲基丙二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、季戊四醇等的一种或几种组合。
6.根据权利要求1所述的一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇，其特征在于，所述二元/多元酸选自脂肪族或芳香族二元/多元酸，包括但不限于丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、苯二甲酸、苯二甲酸酯、卤代苯二甲酸、卤代苯二甲酸酯、邻苯二甲酸酐等的一种或几种组合。
7.权利要求1所述的一种用于太阳能背板覆膜胶的聚酯多元醇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配方量将多元醇系统与二元/多元酸装入反应器中，在氮气的保护下加热熔融并搅拌反应；
(2)温度上升至120～150℃时脱水，继续升温至200～250℃反应12～48小时；
(3)当酸值小于0.4时，开始降温结束反应，降温、过滤、包装，得到聚酯多元醇。
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Denomination of invention: A polyester polyol and its preparation method for solar panel laminating adhesive Granted publication date: 20220513 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Jingzhou Economic Development Zone Branch Pledgor: Hubei Jingzhou Huabang Chemical Co.,Ltd. Registration number: Y2024980010324 |
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