專利名稱：耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠及其制備方法，屬于高分子密封材料領(lǐng)域。技術(shù)背景
太陽能光伏發(fā)電近十年來得到了快速的發(fā)展，太陽能電池組件的生產(chǎn)和組裝技術(shù)也日趨成熟。在太陽能組件的邊框密封和接線盒的結(jié)構(gòu)粘接方面，目前仍然以單組份縮合型有機(jī)硅密封膠為主。但是，使用單組份縮合型有機(jī)硅密封膠時(shí)，整體固化時(shí)間長，極大地影響了組件生產(chǎn)效率，嚴(yán)重制約了太陽能組件行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
目前已有太陽能組件用雙組份有機(jī)硅膠的報(bào)道如公開號(hào)CN101768421A的 “太陽能光伏組件用雙組份硅酮膠及其制備方法”，方案中提供了一種粘接力好、深層固化快、耐黃變性好、性價(jià)比高的太陽能光伏組件用雙組份硅酮膠及其制備方法；公開號(hào) CNlO 1851486A的“雙組份太陽能密封膠及其制備方法”，方案中提供了一種固化速度快，且固化速度可以調(diào)整、儲(chǔ)存穩(wěn)定、使用中不“溢膠”的雙組份太陽能密封膠及其制備方法；公開號(hào)CN102268234A的“太陽能電池組件用雙酚硅酮膠及其注膠工藝”，方案中提供了一種固化速度快、密封性好、耐黃變的太陽能用雙組份硅酮密封膠及一種使用方便、效率高且用膠量少的注膠工藝。以上公開專利中均未提及耐濕熱老化問題。事實(shí)上，太陽能電池組件的溫?zé)崂匣瘑栴}是決定產(chǎn)品使用壽命的關(guān)鍵問題之一。又如公開號(hào)CN102167965A的“一種雙組分室溫固化硅酮密封膠”方案中提供了一種有適宜適用期且深層固化快，有優(yōu)異的耐濕熱、耐UV性能的雙組份硅酮密封膠，提及了耐濕熱，但其實(shí)施例測試數(shù)據(jù)只涉及硬度及濕熱老化后的保持率，未提及濕熱老化后的拉伸強(qiáng)度及保持率；再如公開號(hào)CN102424742A的 “一種耐濕熱老化的雙組分縮合型室溫固化硅橡膠”，方案中提供了一種耐濕熱老化的雙組分縮合型室溫固化硅橡膠的制備方法，是在向A組分中引入環(huán)氧化合物，起到提高耐濕熱性能的作用。
太陽能組件行業(yè)將硅酮密封膠固化七天后，在雙85環(huán)境(溫度85°C，濕度85%) @1000小時(shí)老化后的性能作為衡量耐候性的重要指標(biāo)之一，且膠耐濕熱老化性越好，說明其耐候性越佳。目前市面上用于太陽能組件的雙組份硅酮膠，在雙85試驗(yàn)后，強(qiáng)度保持率僅為60%左右，因此開發(fā)一種具有更好耐濕熱老化性能的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠十分必要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的在于提供一種耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠，不但深層固化速度快，而且耐濕熱老化性優(yōu)異，且適用于機(jī)器打膠，雙85老化1000小時(shí)后，強(qiáng)度保持率不低于80%。
本發(fā)明的再一目的在于，提供上述耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠的制備方法。
本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠，由以聚二甲基硅氧烷為主體的A組分，包括分散介質(zhì)、填料、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑和催化劑的 B組分構(gòu)成，各組分按重量份計(jì)，所述A組分包括粘度為5000 50000cps的α，ω- 二羥基聚二甲基硅氧烷100份，增塑劑3 20份填料50 150份；所述B組分包括分散介質(zhì)100份填料10 45份交聯(lián)劑20 50份硅烷偶聯(lián)劑5 40份催化劑O. 5 2份，所述A組分與B組分按重量份比為100 10 20，其中，所述增塑劑為粘度2(Tl000CpS的硅油系；所述的分散介質(zhì)為甲基硅油、MDT硅油、乙烯基硅油、端硅烷基聚醚、MQ型樹脂中的任一種或二種以上的組合；所述的交聯(lián)劑為四甲氧基娃燒、四乙氧基娃燒、四丙氧基娃燒、甲基二甲氧基娃燒、甲基二乙氧基娃燒、_■甲基_■甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或一種以上的組合；所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二丁基二醋酸錫中的一種或一種以上的組合。
具體的，所述的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷為5000cps、20000cps、50000cps的 α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷中的任一種或一種以上的組合。
所述的粘度為2(Tl000cps的硅油系為甲基硅油、MDT硅油、乙烯基硅油中的任一種或一種以上的組合。
所述的填料為活性納米碳酸鈣、硅微粉、云母粉、滑石粉、鈦白粉、有機(jī)膨潤土、沉淀白炭黑、氣相白炭黑中的任一種或一種以上的組合。
所述的娃燒偶聯(lián)劑為Y _氨丙基甲基二乙氧基娃燒、Y-氨丙基二乙氧基娃燒、 Y _ (2，3_環(huán)氧丙氧基)丙基二甲氧基娃燒、Y _甲基丙稀酸氧基二甲氧基娃燒、雙(3_ 二乙氧基甲硅烷基丙基)胺、N- ( β -氨乙基)-Y-氨丙基-甲基二甲氧基硅烷中的一種或二種以上的組合。
本發(fā)明還提供一種上耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠的制備方法， 依序按下述步驟步驟1，將粘度為5000 50000cps的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷100份、增塑劑 3 20份、填料50 150份加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為500 2000轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為50 150°C，真空度為O. 09 O. lOMPa，攪拌I. 5 3小時(shí)，冷卻得A組分；步驟2，將分散介質(zhì)100份、填料10 45份、交聯(lián)劑20 50、硅烷偶聯(lián)劑5 40份、 催化劑O. 5 2份加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為500 2000轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為不高于 500C，真空度為O. 09 O. IOMPa,攪拌O. 5 2小時(shí)，冷卻得B組分；步驟3，使用中，將A、B組分按重量份A B=100 :10 20在靜態(tài)混合設(shè)備中混合均勻后，得到耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于該密封膠不但深層固化快，粘接性廣泛，常溫強(qiáng)度高，耐濕熱老化性優(yōu)異，雙85老化1000小時(shí)后，強(qiáng)度保持率可達(dá)80%以上，且適用于機(jī)器打膠，可以極大提高組件的生產(chǎn)效率，適應(yīng)太陽能組件批量生產(chǎn)的要求。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :按重量份將100份粘度為5000CPS的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷，3份粘度為 20cps的甲基硅油，100份活性納米碳酸鈣，50份硅微粉，加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為 500轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為50°C，真空度為O. 09 O. lOMPa，攪拌3小時(shí)，冷卻分裝即得A組分； 按重量份將50份MDT硅油，10份端硅烷基聚醚，30份MQ樹脂，10份甲基硅油，10份氣相白炭黑，O. 5份有機(jī)膨潤土，10份四甲氧基硅烷，5份四乙氧基硅烷，20份甲基三甲氧基硅烷，15份二甲基二甲氧基硅烷，5份雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺，2份二月桂酸二辛基錫加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為500轉(zhuǎn)/分鐘，溫度不高于50°C，真空度為O. 09 O. lOMPa，攪拌2小時(shí)，冷卻分裝即得B組分；將A、B組分按重量A :B=100:20，在靜態(tài)混合設(shè)備中混合均勻，固化后產(chǎn)品性能測試詳見附表1，附表I為各實(shí)施例的測試結(jié)果。
實(shí)施例2:按重量份將100份粘度為20000CPS的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷，10份粘度為 2000cps的MDT硅油，80份活性納米碳酸鈣，10份云母粉，10份沉淀法白炭黑，加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為1200轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為100°C，真空度為O. 09、. lOMPa，攪拌2小時(shí)， 冷卻分裝即得A組分；按重量份將70份甲基硅油，20份MQ樹脂，10份乙烯基硅油，20份活性納米碳酸鈣，5 份沉淀法白炭黑，10份四甲氧基硅烷，5份四丙氧基硅烷，10份三甲氧基硅烷、10份二乙基二乙氧基娃燒，5份Y _氨丙基甲基二乙氧基娃燒，5份Y -氨丙基二乙氧基娃燒，5份γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷，6份Y- (2，3環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，I份二月桂酸二丁基錫加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分鐘，溫度不高于50°C，真空度為 O. 09 O. lOMPa，攪拌I. 5小時(shí)，冷卻分裝即得B組分；將A、B組分按重量A :B=100:18，在靜態(tài)混合設(shè)備中混合均勻，固化后產(chǎn)品性能測試詳見附表I。
實(shí)施例3:按重量份將100份粘度為50000CPS的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷，20份粘度為 500cps的乙烯基硅油，30份活性納米碳酸鈣，5份滑石粉，15份氣相白炭黑，加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為500C，真空度為O. 09 O. IOMPa,攪拌I. 5小時(shí)， 冷卻分裝即得A組分；按重量份將20份甲基硅油，60份端硅烷基聚醚，20份MQ樹脂，20份活性納米碳酸鈣， 10份滑石粉，5份氣相法白炭黑，5份云母粉，O. 5份有機(jī)膨潤土，10份四甲氧基硅烷，4份乙基三甲氧基硅烷，2份乙基三乙氧基硅烷，2份乙烯基三甲氧基硅烷，2份乙烯基三乙氧基硅烷，15份Y-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷，5份N- (0-氨乙基)_￥-氨丙基-甲基二甲氧基娃燒，10份Y _氨丙基二乙氧基娃燒，10份(2，3環(huán)氧丙氧基)丙基二甲氧基娃烷，O. 5份二丁基二醋酸錫，加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為2000轉(zhuǎn)/分鐘，溫度不高于 50°C，真空度為O. 09 O. lOMPa，攪拌O. 5小時(shí)，冷卻分裝即得B組分；將A、B組分按重量A :B=100:10，在靜態(tài)混合設(shè)備中混合均勻，固化后產(chǎn)品性能測試詳見附表I。
實(shí)施例4:按重量份將100份粘度為20000CPS的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷，10份粘度為 IOOcps的甲基硅油120份活性納米碳酸鈣，10份滑石粉，加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為 1500轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為120°C，真空度為O. 09 O. lOMPa，攪拌3小時(shí)，冷卻分裝即得A組分；按重量份將20份甲基硅油，20份乙烯基硅油，10份MQ樹脂，50份端硅烷基聚醚，20份活性納米碳酸鈣，5份氣相法白炭黑，I份有機(jī)膨潤土，10份四甲氧基硅烷，10份四乙氧基硅烷，10份三甲氧基硅烷、5份二甲基二乙氧基硅烷，6份Y -氨丙基甲基二乙氧基硅烷，6 份Y-氨丙基三乙氧基硅烷、，8份Y- (2，3環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，I. 2份二月桂酸二丁基錫加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為800轉(zhuǎn)/分鐘，溫度不高于50°C，真空度為 O. 09 O. lOMPa，攪拌2小時(shí)，冷卻分裝即得B組分；將A、B組分按重量A :B=100:18，在靜態(tài)混合設(shè)備中混合均勻，固化后產(chǎn)品性能測試詳見附表I。
比較例按重量份將100份粘度為20000CPS的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷，10份粘度為 IOOcps的甲基硅油120份活性納米碳酸鈣，10份滑石粉，加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為120°C，真空度為O. 09 O. IOMPa，攪拌3小時(shí)，冷卻分裝即得A 組分；按重量份將100份甲基硅油，20份活性納米碳酸鈣，5份氣相法白炭黑，I份有機(jī)膨潤土，25份三甲氧基硅烷、5份二甲基二乙氧基硅烷，20份Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷，15 份Y-氨丙基三乙氧基硅烷，10份N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基-甲基二甲氧基硅烷，2份 Y- (2,3環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，I份二月桂酸二辛基錫加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為800轉(zhuǎn)/分鐘，溫度不高于50°C，真空度為O. 09 O. lOMPa，攪拌2小時(shí)，冷卻分裝即得B組分。將A、B組分按重量A :B=100:18，在靜態(tài)混合設(shè)備中混合均勻，固化后產(chǎn)品性能測試詳見附表I。
權(quán)利要求
1.耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠，由以聚二甲基硅氧烷為主體的A組分，包括分散介質(zhì)、填料、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑和催化劑的B組分構(gòu)成，其特征在于各組分按重量份計(jì)，所述A組分包括 粘度為5000 50000cps的a，二羥基聚二甲基硅氧烷100份，增塑劑3 20份填料50 150份； 所述B組分包括分散介質(zhì)100份填料10 45份交聯(lián)劑20 50份硅烷偶聯(lián)劑5 40份催化劑0. 5 2份， 所述A組分與B組分按重量份比為100 10 20，其中，所述增塑劑為粘度20 lOOOcps的硅油系；所述的分散介質(zhì)為甲基硅油、MDT硅油、乙烯基硅油、端硅烷基聚醚、MQ型樹脂中的任一種或二種以上的組合；所述的交聯(lián)劑為四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基娃燒、甲基二甲氧基娃燒、甲基二乙氧基娃燒、_■甲基_■甲氧基娃燒、_■甲基_■乙氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或一種以上的組合；所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二丁基二醋酸錫中的一種或一種以上的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠，其特征在于所述的ct, W-二輕基聚二甲基娃氧燒為5000cps、20000cps、50000cps的a, o-二輕基聚二甲基硅氧烷中的任一種或一種以上的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠，其特征在于所述的增塑劑為粘度為2(Tl000cpS的甲基硅油、MDT硅油、乙烯基硅油中的任一種或一種以上的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠，其特征在于所述的填料為活性納米碳酸鈣、硅微粉、云母粉、滑石粉、鈦白粉、有機(jī)膨潤土、沉淀白炭黑、氣相白炭黑中的任一種或一種以上的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠，其特征在于，所述的娃燒偶聯(lián)劑為Y _氨丙基甲基二乙氧基娃燒、Y-氨丙基二乙氧基娃燒、Y _ (2，3_環(huán)氧丙氧基)丙基二甲氧基娃燒、Y _甲基丙稀酸氧基二甲氧基娃燒、雙(3_ 二乙氧基甲硅烷基丙基)胺、N- ( P -氨乙基)-Y-氨丙基-甲基二甲氧基硅烷中的一種或二種以上的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之任一項(xiàng)所述的耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠的制備方法，其特征在于依序按下述步驟 步驟1，將粘度為5000 50000cps的a, -二羥基聚二甲基硅氧烷100份、增塑劑3 20份、填料50 150份加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為500 2000轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為50 150°C，真空度為0. 09 0. lOMPa，攪拌I. 5 3小時(shí)，冷卻得A組分； 步驟2，將分散介質(zhì)100份、填料10 45份、交聯(lián)劑20 50、硅烷偶聯(lián)劑5 40份、催化劑0. 5 2份加入到攪拌釜中，控制攪拌速度為500 2000轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為不高于500C，真空度為0. 09 0. IOMPa,攪拌0. 5 2小時(shí)，冷卻得B組分； 步驟3，使用中，將A、B組分按重量份A B=100 :10 20在靜態(tài)混合設(shè)備中混合均勻后，得到耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐濕熱老化的太陽能組件用雙組份硅酮密封膠及其制備方法，由以聚二甲基硅氧烷為主體的A組分，包括分散介質(zhì)、填料、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑和催化劑的B組分構(gòu)成，各組分按重量份計(jì)，所述A組分包括粘度為5000～50000cps的α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷 100份，增塑劑3～20份，填料50～150份；所述B組分包括分散介質(zhì)100份，填料10～45份，交聯(lián)劑20～50份，硅烷偶聯(lián)劑5～40份，催化劑0.5～2份，所述A組分與B組分按重量份比為10010～20。該密封膠深層固化快，粘接性廣泛，常溫強(qiáng)度高，耐濕熱老化性優(yōu)異，雙85老化1000小時(shí)后，強(qiáng)度保持率可達(dá)80%以上，且適用于機(jī)器打膠，可以極大提高組件的生產(chǎn)效率，適應(yīng)太陽能組件批量生產(chǎn)的要求。
文檔編號(hào)C09J171/00GK102977840SQ20121058851
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者俞青松, 王衛(wèi)華, 潘仕榮, 廖江濤, 趙勇剛 申請(qǐng)人:上海回天化工新材料有限公司