本申請(qǐng)涉及一種水基粘合劑，具體而言，涉及一種用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑，屬于粘合劑以及太陽(yáng)能電池復(fù)合背板制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能電池背板位于組件的背面的最外層，在戶外環(huán)境下保護(hù)太陽(yáng)能電池組件不受水汽的侵蝕，阻隔氧氣防止氧化、耐高低溫、良好的絕緣性和耐老化性能、耐腐蝕性能，可以反射陽(yáng)光，提高組件的轉(zhuǎn)化效率，具有較高的紅外發(fā)射率，可以降低組件的溫度。通常，太陽(yáng)能電池復(fù)合背板具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)120℃，且高、低溫時(shí)對(duì)其機(jī)械性能影響很小。電絕緣性優(yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，氣體和水蒸氣滲透率低，具有優(yōu)良的阻氣、阻水性能。

復(fù)合背板一般都采用一層膜作為支持體，然后復(fù)合多層膜形成復(fù)合背板。在復(fù)合過(guò)程中依靠粘結(jié)層將背板之間的復(fù)合層粘接到一起，在復(fù)合背板中該粘結(jié)層也作為復(fù)合背板的一層材料，與其他層一起復(fù)合形成背板，因此粘結(jié)層材料對(duì)最終背板的性能具有很重要的影響，早期復(fù)膜膠的主要成分為丁苯橡膠、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷作為溶劑，由于這些物質(zhì)的致癌性以及極易對(duì)身體造成傷害，國(guó)外已禁止使用，隨著國(guó)家頒布的GB18583-2008強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，封殺了用于以苯為溶劑的膠粘劑，并對(duì)甲苯和揮發(fā)性有機(jī)物的含量做出了嚴(yán)格限制。因此，水基型復(fù)膜膠將逐漸成為復(fù)膜膠市場(chǎng)的主導(dǎo)。

目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的水基膠，如醋酸乙烯均聚乳液、丙烯酸酯類(lèi)共聚乳液等水基粘合劑，由于存在粘合強(qiáng)度低和受高溫黃變等方面的缺點(diǎn)，不能在市場(chǎng)中很好的被應(yīng)用，為了使太陽(yáng)能電池背板的性能提高，需要對(duì)復(fù)合背板的粘結(jié)層也予以改進(jìn)，從而全面提高太陽(yáng)能電池復(fù)合背板的性能，例如粘結(jié)牢固度、高溫穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度、韌性、抗紫外輻射性能，從而延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池組件的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑及其制作方法，它能夠使太陽(yáng)能電池復(fù)合背板具有粘結(jié)牢固度、高溫穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度、韌性、抗紫外輻射性能的技術(shù)特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑，其包括以下原料：醋酸乙烯樹(shù)脂、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、去離子水、含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯、硅烷偶聯(lián)劑，其中醋酸乙烯樹(shù)脂、乙烯醋酸乙烯樹(shù)脂、去離子水三種組分的重量占粘合劑總重量的85％～95％，且醋酸乙烯樹(shù)脂、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、去離子水的質(zhì)量比為0.3～0.7:1:2～3。

上述粘合劑還可以包括：陰離子乳化劑、非離子乳化劑、鈉鹽螯合劑、消泡劑、引發(fā)劑防腐劑，并且陰離子乳化劑、非離子乳化劑、鈉鹽螯合劑、消泡劑、引發(fā)劑防腐劑的重量占粘合劑總重量小于3％。

所述含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體為甲基乙烯基硅烷或乙烯基三硅烷其中的一種。

所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-2丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷其中的一種。

所示陰離子乳化劑為NP-40。

所述非離子乳化劑為OP-10。

所述的鈉鹽熬合劑為自乙二胺四乙酸二鈉鹽、乙二胺四乙酸四鈉或羥乙基乙二胺三乙酸三鈉其中的一種。

所述消泡劑為有機(jī)硅類(lèi)消泡劑。

所述引發(fā)劑為無(wú)機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑，本發(fā)明優(yōu)選質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～5％的過(guò)硫酸銨或1～5％過(guò)硫酸鉀的水溶液。

所述防腐劑為卡松，本發(fā)明中可根據(jù)需要選擇性加入，主要作用是優(yōu)化有效使用期限。

本發(fā)明用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑的制備方法如下：

(1)在反應(yīng)器內(nèi)加入去離子水，聚乙烯醇，攪拌升溫至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降溫至75～85℃；

(2)將反應(yīng)單體醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反應(yīng)器內(nèi)并混合均勻，其中醋酸乙烯樹(shù)脂、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、去離子水的質(zhì)量比為0.3～0.7:1:2～3，且三種組分的重量占粘合劑總重量的85％～95％；

(3)在反應(yīng)器內(nèi)依次加入硅烷偶聯(lián)劑、陰離子乳化劑、非離子乳化劑、鈉鹽熬合劑、消泡劑；

(4)攪拌條件下滴加混合單體，同時(shí)滴加單體總重量的0.1～0.2％的引發(fā)劑過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀水溶液，并在3～5h內(nèi)滴加完成；

(5)滴加完成后升溫至85～95℃熟化40～60min；

(6)降溫至35～45℃，加入防腐劑，混合均勻后出料過(guò)濾包裝即成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明的用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑，適用面廣，適用于PP、PET、PVC、BOPP復(fù)合背板材料之間各層的復(fù)合。

(2)粘合劑的穩(wěn)定性好，-5～50℃的貯存期≥12個(gè)月。

(3)本發(fā)明的用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑具有無(wú)毒無(wú)異味、無(wú)污染、無(wú)腐蝕、不燃燒、涂布不拉絲等優(yōu)點(diǎn)，能夠提高太陽(yáng)能電池復(fù)合背板的粘結(jié)牢固度、高溫穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度、韌性、抗紫外輻射性能。

本發(fā)明的一種用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑性能指標(biāo)如下：

檢測(cè)方法：性能指標(biāo)可參照GB/T 27573-2011。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)、清楚的說(shuō)明。

以下實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干的改進(jìn)和推演，這些變化均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

所述一種用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑，其由如下方法制備：

(1)在反應(yīng)器內(nèi)加入去離子水，聚乙烯醇，攪拌升溫至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降溫至75℃；

(2)將反應(yīng)單體醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反應(yīng)器內(nèi)并混合均勻，其中醋酸乙烯樹(shù)脂、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、去離子水的質(zhì)量比為0.3:1:2，且三種組分的重量占粘合劑總重量的85％；

(3)在反應(yīng)器內(nèi)依次加入硅烷偶聯(lián)劑、陰離子乳化劑、非離子乳化劑、鈉鹽熬合劑、消泡劑；

(4)攪拌下滴加混合單體，同時(shí)滴加引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的過(guò)硫酸銨水溶液，并在3～5小時(shí)內(nèi)滴加完成；

(5)滴加完成后升溫至85～95℃熟化40～60min；

(6)降溫至35℃，加入防腐劑，混合均勻后出料過(guò)濾包裝即成。

實(shí)施例2

所述一種用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑，其由如下方法制備：

(1)在反應(yīng)器內(nèi)加入去離子水，聚乙烯醇，攪拌升溫至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降溫至85℃；

(2)將反應(yīng)單體醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反應(yīng)器內(nèi)并混合均勻，其中醋酸乙烯樹(shù)脂、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、去離子水的質(zhì)量比為0.7:1:3，且三種組分的重量占粘合劑總重量的85％～95％；

(3)在反應(yīng)器內(nèi)依次加入硅烷偶聯(lián)劑、陰離子乳化劑、非離子乳化劑、鈉鹽熬合劑、消泡劑；

(4)攪拌下滴加混合單體，同時(shí)滴加引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的過(guò)硫酸銨水溶液，并在5小時(shí)內(nèi)滴加完成；

(5)滴加完成后升溫至95℃熟化40～60min；

(6)降溫至45℃，加入防腐劑，混合均勻后出料過(guò)濾包裝即成。

所述的含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體為乙烯基三氯硅烷。

所述的硅烷偶聯(lián)劑為γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。

所述的鈉鹽熬合劑為乙二胺四乙酸四鈉。

實(shí)施例3

所述一種用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑，其由如下方法制備：

(1)在反應(yīng)器內(nèi)加入去離子水，聚乙烯醇，攪拌升溫至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降溫至75℃；

(2)將反應(yīng)單體醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反應(yīng)器內(nèi)并混合均勻，其中醋酸乙烯樹(shù)脂、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、去離子水的質(zhì)量比為0.3:1:3，且三種組分的重量占粘合劑總重量的85％；

(3)在反應(yīng)器內(nèi)依次加入硅烷偶聯(lián)劑、陰離子乳化劑、非離子乳化劑、鈉鹽熬合劑、消泡劑；

(4)攪拌下滴加混合單體，同時(shí)滴加引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％的過(guò)硫酸銨水溶液，并在4小時(shí)內(nèi)滴加完成；

(5)滴加完成后升溫至90℃熟化40～60min；

(6)降溫至40℃，加入防腐劑，混合均勻后出料過(guò)濾包裝即成。

所述的含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體為甲基乙烯基硅烷。

所述的鈉鹽熬合劑為羥乙基乙二胺三乙酸三鈉。

所述的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷。

實(shí)施例4

所述一種用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑，其由如下方法制備：

(1)在反應(yīng)器內(nèi)加入去離子水，聚乙烯醇，攪拌升溫至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降溫至80℃；

(2)將反應(yīng)單體醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反應(yīng)器內(nèi)并混合均勻，其中醋酸乙烯樹(shù)脂、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂、去離子水的質(zhì)量比為0.7:1:2，且三種組分的重量占粘合劑總重量的90％；

(3)在反應(yīng)器內(nèi)依次加入硅烷偶聯(lián)劑、陰離子乳化劑、非離子乳化劑、鈉鹽熬合劑、消泡劑；

(4)攪拌下滴加混合單體，同時(shí)滴加引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的過(guò)硫酸銨水溶液，并在3小時(shí)內(nèi)滴加完成；

(5)滴加完成后升溫至85℃熟化40～60min；

(6)降溫至35℃，加入防腐劑，混合均勻后出料過(guò)濾包裝即成。

所述的含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體為甲基乙烯基硅烷。

所述的鈉鹽熬合劑為乙二胺四乙酸四鈉。

所述的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷。

本發(fā)明的用于太陽(yáng)能電池背板的水基粘合劑，適用面廣，適用于PP、PET、PVC、BOPP復(fù)合背板材料之間各層的復(fù)合。粘合劑的穩(wěn)定性好，-5～50℃的貯存期≥12個(gè)月，具有無(wú)毒無(wú)異味、無(wú)污染、無(wú)腐蝕、不燃燒、涂布不拉絲等優(yōu)點(diǎn)，能夠提高太陽(yáng)能電池復(fù)合背板的粘結(jié)牢固度、高溫穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度、韌性、抗紫外輻射性能。