CN112708383B - 一种拼棒胶及制备方法、拼棒胶膜及制备方法和应用 - Google Patents

一种拼棒胶及制备方法、拼棒胶膜及制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种拼棒胶及制备方法、拼棒胶膜及制备方法和应用，所述拼棒胶以质量份数计，包括：的聚丙烯酸酯压敏胶5~10质量份；改性环氧树脂50~60质量份；高硬度填料15~30质量份；双氰胺固化剂2.5~5质量份；咪唑催化剂0.5~1质量份；溶剂5~10质量份。本发明的拼棒胶作为一种新型特殊用途的胶，常温下具有一定的粘性，高温固化后无粘性，硬度高，抗撕裂能力较强。本发明的拼棒胶膜，将多个硅块拼接成组合硅块，加热固化后对组合硅块进行切割，切割时避免了拼接处产生厚片，提高了硅片产出率；而且避免了拼接处切割线发生跳线和断线的问题，提高了工作效率。本发明的拼棒胶及拼棒胶膜的制备工艺简单，容易实现。

Description

一种拼棒胶及制备方法、拼棒胶膜及制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种拼棒胶及制备方法、拼棒胶膜及制备方法和应用，尤其涉及一种用于拼接硅块的拼棒胶及制备方法、拼棒胶膜及制备方法和应用。
背景技术
太阳能电池片生产过程中，硅片切割作为前期工序显得尤为重要。目前的切割工艺是将多个硅块叠加或拼接成组合硅块，再将组合硅块粘贴固定在基板上，再切割成很薄的硅片，该工艺中相邻两个硅块之间的缝隙没有胶水粘接，因此切割出来的硅片在缝隙处容易产生厚片，造成硅块剩料多，浪费大，严重影响了硅片产能；而且缝隙处金刚线无胶水阻拦，容易出现断线和跳线现象，严重降低了生产效率。
发明内容
发明目的：本发明提出一种拼棒胶及制备方法、拼棒胶膜及制备方法和应用，能够避免硅块拼接处产生厚片，提高生产效率和硅片产能。
技术方案：本发明所采用的技术方案是一种拼棒胶，以质量份数计，包括：
聚丙烯酸酯压敏胶 5~10质量份；
改性环氧树脂 50~60质量份；
高硬度填料 15~30质量份；
双氰胺固化剂 2.5~5质量份；
咪唑催化剂 0.5~1质量份；
溶剂 5~10质量份。
优选的，所述高硬度填料包括金刚石粉末、碳化硅粉末、氧化铝粉末和二氧化硅粉末中的一种或多种。
进一步优选的，所述高硬度填料的粒径≤10um。
优选的，所述咪唑催化剂包括1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑和2-乙基咪唑中的一种或多种。
优选的，所述溶剂包括甲苯、二甲苯、乙酸乙酯和丙酮中的一种或多种。
本发明还提供了一种拼棒胶膜，包括上述拼棒胶所制成的胶层和分别粘贴在所述胶层两侧的离型层。
优选的，所述胶层的厚度为20~100um。
优选的，所述离型层的厚度为20~80um。
本发明提供了一种上述拼棒胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备聚丙烯酸酯压敏胶；
（2）制备改性环氧树脂；
（3）将聚丙烯酸酯压敏胶、改性环氧树脂、高硬度填料、双氰胺固化剂和咪唑催化剂混合，加入溶剂，调节粘度为2500~4500mPa·s，得拼棒胶。
优选的，步骤（1）中，制备聚丙烯酸酯压敏胶包括以下步骤：
将1.5mL丙烯酸、15mL丙烯酸异辛酯、10mL丙烯酸丁酯、8mL甲基丙烯酸甲酯、8mL醋酸乙烯酯、30mL甲苯、30mL二甲苯和30mL乙酸乙酯混合搅拌，滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min得混合液Ⅰ；
将0.5mL丙烯酸、5mL丙烯酸异辛酯、5mL丙烯酸丁酯、2mL甲基丙烯酸甲酯和2mL醋酸乙烯酯混合得混合液Ⅱ；
将混合液Ⅱ滴加至混合液Ⅰ，80℃保温搅拌30min；继续滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min，得混合液Ⅲ；
将15mL二甲苯、15mL甲苯和20mL乙酸乙酯混合液混合搅拌得混合液Ⅳ，将混合液Ⅳ以及3g 石油树脂加入到混合液Ⅲ中，80℃保温搅拌2h，冷却过滤得聚丙烯酸酯压敏胶。
优选的，步骤（2）中，制备改性环氧树脂包括以下步骤：
取50mL分子量为1000的聚乙二醇溶液，回流脱水；
氮气气氛，50℃下向聚乙二醇溶液中滴加7mL甲苯二异氰酸酯，得预聚体；
向预聚体中加入150mL环氧树脂与0.1mL二丁基锡二月桂酸酯，80℃反应2h，得改性环氧树脂。
本发明提供了一种上述拼棒胶膜的制备方法，包括以下步骤：
在离型层的一侧涂布一层具有上述拼棒胶的胶层，之后在所述胶层的表面再覆一层离型层，烘干得拼棒胶膜。
本发明还提供了一种上述拼棒胶膜在硅块切割领域的应用，用于拼接硅块。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优势：
本发明的拼棒胶作为一种新型特殊用途的胶，常温下具有一定的粘性，高温固化后无粘性，硬度高，抗撕裂能力较强。
本发明的拼棒胶膜，将多个硅块拼接成组合硅块，加热固化后对组合硅块进行切割，切割时避免了拼接处产生厚片，提高了硅片产出率；而且避免了拼接处切割线发生跳线和断线的问题，提高了工作效率。
本发明的拼棒胶及拼棒胶膜的制备工艺简单，容易实现。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明提供了一种拼棒胶，以质量份数计，包括：
聚丙烯酸酯压敏胶 5~10质量份；
改性环氧树脂 50~60质量份；
高硬度填料 15~30质量份；
双氰胺固化剂 2.5~5质量份；
咪唑催化剂 0.5~1质量份；
溶剂 5~10质量份。
在本发明中，所述聚丙烯酸酯压敏胶通过合成方法制备得到，其在拼棒胶中的含量为5~10质量份，具体可以为5质量份、6质量份、7质量份、8质量份、9质量份或10质量份。
在本发明中，所述改性环氧树脂通过对环氧树脂的改性制备得到，其在拼棒胶中的含量为50~60质量份，具体可以为50质量份、51质量份、52质量份、53质量份、54质量份、55质量份、56质量份、57质量份、58质量份或60质量份。
在本发明中，所述高硬度填料优选包括金刚石粉末、碳化硅粉末、氧化铝粉末和二氧化硅粉末中的一种或多种，更优选为二氧化硅粉末。所述高硬度填料在拼棒胶中的含量为15~30质量份，具体可以为15质量份、16质量份、17质量份、18质量份、19质量份、20质量份、21质量份、22质量份、23质量份、24质量份、25质量份、26质量份、27质量份、28质量份、29质量份或30质量份。
在本发明中，所述双氰胺固化剂在拼棒胶中的含量为2.5~5质量份，具体可以为2.5质量份、3质量份、3.5质量份、4质量份、4.5质量份或5质量份。
在本发明中，所述咪唑催化剂优选包括1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑和2-乙基咪唑中的一种或多种，更优选为1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑。其在拼棒胶中的含量为0.5~1质量份，具体可以为0.5质量份、0.6质量份、0.7质量份、0.8质量份或1.0质量份。
在本发明中，所述溶剂优选包括甲苯、二甲苯、乙酸乙酯和丙酮中的一种或多种，更优选为乙酸乙酯。其在拼棒胶中的含量为5~10质量份，具体可以为5质量份、6质量份、7质量份、8质量份、9质量份或10质量份。
实施例1
本实施例提供了一种拼棒胶，以质量份数计，包括：10质量份的聚丙烯酸酯压敏胶、60质量份的改性环氧树脂、15质量份的二氧化硅粉末、5质量份的双氰胺固化剂、0.5质量份的1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑和5质量份的乙酸乙酯。
上述拼棒胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备聚丙烯酸酯压敏胶：
将1.5mL丙烯酸、15mL丙烯酸异辛酯、10mL丙烯酸丁酯、8mL甲基丙烯酸甲酯、8mL醋酸乙烯酯、30mL甲苯、30mL二甲苯和30mL乙酸乙酯混合搅拌，滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min得混合液Ⅰ；
将0.5mL丙烯酸、5mL丙烯酸异辛酯、5mL丙烯酸丁酯、2mL甲基丙烯酸甲酯和2mL醋酸乙烯酯混合得混合液Ⅱ；
将混合液Ⅱ滴加至混合液Ⅰ，80℃保温搅拌30min；继续滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min，得混合液Ⅲ；
将15mL二甲苯、15mL甲苯和20mL乙酸乙酯混合液混合搅拌得混合液Ⅳ，将混合液Ⅳ以及3g 石油树脂加入到混合液Ⅲ中，80℃保温搅拌2h，冷却过滤得聚丙烯酸酯压敏胶。
（2）制备改性环氧树脂：
取50mL分子量为1000的聚乙二醇溶液，回流脱水；
氮气气氛，50℃下向聚乙二醇溶液中滴加7mL甲苯二异氰酸酯，得预聚体；
向预聚体中加入150mL环氧树脂与0.1mL二丁基锡二月桂酸酯，80℃反应2h，得改性环氧树脂。
（3）将聚丙烯酸酯压敏胶、改性环氧树脂、高硬度填料、双氰胺固化剂和咪唑催化剂混合，加入溶剂，调节粘度为2500mPa·s，制得拼棒胶。
本实施例中，原料聚丙烯酸酯压敏胶和改性环氧树脂可根据产能需求按比例合成。
实施例2
本实施例提供了一种拼棒胶，以质量份数计，包括：5质量份的聚丙烯酸酯压敏胶、50质量份的改性环氧树脂、30质量份的二氧化硅粉末、2.5质量份的双氰胺固化剂、1质量份的1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑和10质量份的乙酸乙酯。
上述拼棒胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备聚丙烯酸酯压敏胶：
将1.5mL丙烯酸、15mL丙烯酸异辛酯、10mL丙烯酸丁酯、8mL甲基丙烯酸甲酯、8mL醋酸乙烯酯、30mL甲苯、30mL二甲苯和30mL乙酸乙酯混合搅拌，滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min得混合液Ⅰ；
将0.5mL丙烯酸、5mL丙烯酸异辛酯、5mL丙烯酸丁酯、2mL甲基丙烯酸甲酯和2mL醋酸乙烯酯混合得混合液Ⅱ；
将混合液Ⅱ滴加至混合液Ⅰ，80℃保温搅拌30min；继续滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min，得混合液Ⅲ；
将15mL二甲苯、15mL甲苯和20mL乙酸乙酯混合液混合搅拌得混合液Ⅳ，将混合液Ⅳ以及3g 石油树脂加入到混合液Ⅲ中，80℃保温搅拌2h，冷却过滤得聚丙烯酸酯压敏胶。
（2）制备改性环氧树脂：
取50mL分子量为1000的聚乙二醇溶液，回流脱水；
氮气气氛，50℃下向聚乙二醇溶液中滴加7mL甲苯二异氰酸酯，得预聚体；
向预聚体中加入150mL环氧树脂与0.1mL二丁基锡二月桂酸酯，80℃反应2h，得改性环氧树脂。
（3）将聚丙烯酸酯压敏胶、改性环氧树脂、高硬度填料、双氰胺固化剂和咪唑催化剂混合，加入溶剂，调节粘度为4500mPa·s，制得拼棒胶。
本实施例中，原料聚丙烯酸酯压敏胶和改性环氧树脂可根据产能需求按比例合成。
实施例3
一种拼棒胶膜，包括由实施例1的拼棒胶所制成的胶层和分别粘贴在所述胶层两侧的离型层。
上述拼棒胶膜的制备方法，包括以下步骤：
在厚度20um的离型层的一侧涂布一层具有上述拼棒胶的胶层，胶层厚度为20um；之后在胶层的表面再覆一层厚度20um的离型层，100℃烘干3min，胶层溶剂挥发成膜，得拼棒胶膜。
实施例4
一种拼棒胶膜，包括由实施例2的拼棒胶所制成的胶层和分别粘贴在所述胶层两侧的离型层。
上述拼棒胶膜的制备方法，包括以下步骤：
在厚度80um的离型层的一侧涂布一层具有上述拼棒胶的胶层，胶层厚度为100um；之后在胶层的表面再覆一层厚度80um的离型层，100℃烘干5min，胶层溶剂挥发成膜，得拼棒胶膜。
实施例5
将实施例4制得的拼棒胶膜在硅块切割领域的应用，用于拼接硅块。
使用时，先揭掉一面的离型层，贴到一块硅块表面，贴好后，撕掉另一侧的离型层，再粘贴另一块硅块，拼接完成后于150℃下固化30min，最后对拼接后的组合硅块进行切片。

Claims (1)

1.一种拼棒胶膜在硅块切割领域的应用，其特征在于：所述拼棒胶膜用于拼接硅块，包括拼棒胶所制成的胶层和分别粘贴在所述胶层两侧的离型层；
所述拼棒胶以质量份数计，包括：5~10质量份的聚丙烯酸酯压敏胶；50~60质量份的改性环氧树脂；15~30质量份的高硬度填料；2.5~5质量份的双氰胺固化剂；0.5~1质量份的咪唑催化剂；5~10质量份的溶剂；所述高硬度填料包括金刚石粉末、碳化硅粉末、氧化铝粉末和二氧化硅粉末中的一种或多种；所述高硬度填料的粒径≤10um；所述咪唑催化剂包括1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑和2-乙基咪唑中的一种或多种；所述溶剂包括甲苯、二甲苯、乙酸乙酯和丙酮中的一种或多种；
所述拼棒胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备聚丙烯酸酯压敏胶：
将1.5mL丙烯酸、15mL丙烯酸异辛酯、10mL丙烯酸丁酯、8mL甲基丙烯酸甲酯、8mL醋酸乙烯酯、30mL甲苯、30mL二甲苯和30mL乙酸乙酯混合搅拌，滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min得混合液Ⅰ；
将0.5mL丙烯酸、5mL丙烯酸异辛酯、5mL丙烯酸丁酯、2mL甲基丙烯酸甲酯和2mL醋酸乙烯酯混合得混合液Ⅱ；
将混合液Ⅱ滴加至混合液Ⅰ，80℃保温搅拌30min；继续滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min，得混合液Ⅲ；
将15mL二甲苯、15mL甲苯和20mL乙酸乙酯混合液混合搅拌得混合液Ⅳ，将混合液Ⅳ以及3g 石油树脂加入到混合液Ⅲ中，80℃保温搅拌2h，冷却过滤得聚丙烯酸酯压敏胶；
（2）制备改性环氧树脂：
取50mL分子量为1000的聚乙二醇溶液，回流脱水；
氮气气氛，50℃下向聚乙二醇溶液中滴加7mL甲苯二异氰酸酯，得预聚体；
向预聚体中加入150mL环氧树脂与0.1mL二丁基锡二月桂酸酯，80℃反应2h，得改性环氧树脂；
（3）将聚丙烯酸酯压敏胶、改性环氧树脂、高硬度填料、双氰胺固化剂和咪唑催化剂混合，加入溶剂，调节粘度为4500mPa·s，制得拼棒胶；
所述拼棒胶膜的制备方法，包括以下步骤：
在厚度80um的离型层的一侧涂布一层具有所述拼棒胶的胶层，胶层厚度为100um；之后在胶层的表面再覆一层厚度80um的离型层，烘干，胶层溶剂挥发成膜，得拼棒胶膜；
所述拼棒胶膜的使用方法，包括以下步骤：
使用时，先揭掉一面的离型层，贴到一块硅块表面，贴好后，撕掉另一侧的离型层，再粘贴另一块硅块，拼接完成后对拼接后的组合硅块进行固化，最后对拼接后的组合硅块进行切片。
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