本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種聚酯膠黏劑及其制備方法與在太陽(yáng)能背板上的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：太陽(yáng)能電池組件常年安裝在戶外，大氣中的水汽和陽(yáng)光中的紫外侵蝕會(huì)直接導(dǎo)致太陽(yáng)能電池組件光電轉(zhuǎn)化率的下降，嚴(yán)重的導(dǎo)致太陽(yáng)能電池組件壽命的終止。一般，在太陽(yáng)能電池中，通常在與太陽(yáng)光照射的表面相對(duì)的表面上設(shè)置背面保護(hù)片(背板)以保護(hù)太陽(yáng)能電池單元，并且要求所述背板具有各種優(yōu)異的物理性能，如耐侯性、抗水性、耐熱性、濕氣阻隔性和氣體阻隔性，以將太陽(yáng)能電池的長(zhǎng)期性能退化抑制到最小程度。背板大多采用“三明治”結(jié)構(gòu)，即三層薄膜結(jié)構(gòu)，各層之間采用一層膠黏劑進(jìn)行粘合，由于背板膠黏劑要長(zhǎng)期經(jīng)受太陽(yáng)光照射，受到紫外線的照射，可能加速降解老化，以至于失效。所以膠黏劑在背板中起了關(guān)鍵性的作用，膠黏劑的好壞直接影響著背板的壽命。目前常用的聚酯膠黏劑主要使用芳香族酸如對(duì)苯二甲酸，間苯二甲酸或者鄰苯二甲酸等制備而得，但由于芳香族酸酸含有苯環(huán)，苯環(huán)會(huì)吸收紫外線，加快膠黏劑的降解老化。本專(zhuān)利通過(guò)使用無(wú)芳香族單體的聚酯組成的膠黏劑組合物能夠大大減少該部分的影響，同時(shí)保持良好的粘附性以及其它抗性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種聚酯膠黏劑及其制備方法與在太陽(yáng)能背板上的應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：所述膠黏劑的組成及含量（質(zhì)量百分比）為，80-95%聚酯、5-20%異氰酸酯化合物，所述聚酯由不含芳香結(jié)構(gòu)的酸和醇通過(guò)催化劑酯化反應(yīng)生成，所述酸包括脂肪族酸和脂環(huán)族酸及二元酸構(gòu)成，所述酸包括脂肪族酸和脂環(huán)族酸及二元酸構(gòu)成，所述脂肪族酸為1,4-環(huán)己烷二甲酸，所述脂環(huán)族酸為1,4-丁二酸。優(yōu)選地，所述聚酯的特性粘度為0.3～0.6，酸值1～3mgKOH/g，羥值5～20mgKOH/g，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-10～20度。優(yōu)選地，所述異氰酸酯化合物為六亞甲基二異氰酸酯的加成物，異佛爾酮二異氰酸酯的加成物，環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的加成物中的一種或一種以上組合物。優(yōu)選地，所述的一種聚酯膠黏劑的制備方法，包括如下步驟：S1、制備聚酯；S11、將占所有酸摩爾量的40～60%的1,4-環(huán)己烷二甲酸，20～30%的1,4-丁二酸，10～40%的二元酸、占所有醇摩爾量30～50%的1,6-己二醇、25～35%的羥基特戊酸新戊二醇單酯以及15～45%的二元醇和催化劑投入到反應(yīng)釜中混勻，所述催化劑占所有投料質(zhì)量0.03～0.05%，所述醇酸比為1.2～1.7；S12、將溫度升到220～255℃之間進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，然后升溫到250～280℃之間，減壓條件下縮聚制備而得；S2、溶解聚酯，并與異氰酸酯化合物混合攪拌，制得膠黏劑溶液。優(yōu)選地，所述S11中二元酸為戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸中的一種或一種以上組合物。優(yōu)選地，所述S11中二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、甲基戊二醇、戊二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、環(huán)己烷二甲醇、環(huán)己二醇中的一種或一種以上組合物。優(yōu)選地，所述S11中催化劑為Zn、Mn、Mg、Ca、Co醋酸鹽、鈦酸丁酯、鈦酸異丙酯、氨基三乙醇鈦、二丁基氧化錫、三氧化二銻、乙二醇銻的一種或一種以上組合物。一種聚酯膠黏劑應(yīng)用，所述聚酯膠黏劑應(yīng)用于太陽(yáng)能背板的粘結(jié)。本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：使用脂肪族酸1,4-環(huán)己烷二甲酸以及脂環(huán)族酸1,4-丁二酸代替芳香酸來(lái)合成太陽(yáng)能背板膠黏劑，避免了由于苯環(huán)吸收紫外線引起的聚酯降解影響。在保持其它性能外，達(dá)到了提升耐候性的目標(biāo)，大大的提高了背板膠黏劑的使用性能。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例具體闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例一首先，進(jìn)行聚酯的制備：將344kg1,4-環(huán)己烷二甲酸、118kg1,4-丁二酸、202kg癸二酸、204kg1,6-己二醇、368kg羥基特戊酸新戊二醇單酯、122kg乙二醇、440g鈦酸異丙酯投入到反應(yīng)釜中。用氮?dú)庵脫Q排出空氣，攪拌升溫至220-255℃之間反應(yīng)。當(dāng)副產(chǎn)物達(dá)到理論值后，升溫保持反應(yīng)溫度在250-280℃之間，減壓縮聚，達(dá)到終點(diǎn)后停止反應(yīng)，充入氮?dú)庀婵?，擠壓出料。所得聚酯：特性粘度I.V.為0.32，玻璃化溫度Tg為5度，酸值A(chǔ).V.為1.5mgKOH/g，羥值OH.V.為17mgKOH/g。接著，將以上所制得的聚酯溶解于乙酸乙酯溶劑中，然后加入占聚酯質(zhì)量比例為10%的異氰酸酯化合物（拜耳N3300），高速攪拌混勻；將制得的溶液作為太陽(yáng)能電池背板用粘合劑。實(shí)施例二首先，進(jìn)行聚酯的制備：將389kg1,4-環(huán)己烷二甲酸、119kg1,4-丁二酸、150kg壬二酸、319kg1,6-己二醇、404kg羥基特戊酸新戊二醇單酯、137kg新戊二醇、528g二丁基氧化錫投入到反應(yīng)釜中，用氮?dú)庵脫Q排出空氣，攪拌升溫，在220-255℃之間反應(yīng)。當(dāng)副產(chǎn)物達(dá)到理論值后，反應(yīng)溫度在250-280℃，減壓縮聚，達(dá)到終點(diǎn)后停止反應(yīng)，充入氮?dú)庀婵?，擠壓出料。所得聚酯：I.V.為0.35，Tg為-5度，A.V.為1.5mgKOH/g，OH.V.為15mgKOH/g.然后將以上所制得的聚酯溶解于乙酸乙酯溶劑中，然后加入占聚酯質(zhì)量比例為8%的異氰酸酯化合物（拜耳N3300），高速攪拌混勻；最后將制備得到的溶液作為太陽(yáng)能電池背板用粘合劑。實(shí)施例三首先，進(jìn)行聚酯的制備：將399kg1,4-環(huán)己烷二甲酸、104kg1,4-丁二酸、162kg癸二酸、274kg1,6-己二醇、332kg羥基特戊酸新戊二醇單酯、72kg乙二醇、74kg新戊二醇、566g二丁基氧化錫投入到反應(yīng)釜中，用氮?dú)庵脫Q排出空氣，攪拌升溫，在220-255℃之間反應(yīng)。當(dāng)副產(chǎn)物達(dá)到理論值后，控制反應(yīng)溫度在250-280℃，減壓縮聚，達(dá)到終點(diǎn)后停止反應(yīng)，充入氮?dú)庀婵?，擠壓出料。所得聚酯：I.V.為0.45，Tg為15度，A.V.為2mgKOH/g，OH.V.為10mgKOH/g。然后將以上所制得的聚酯溶解于乙酸乙酯溶劑中，然后加入占聚酯質(zhì)量比例為6%的異氰酸酯化合物（拜耳Desmodur3390），高速攪拌混勻；最后將制備溶液作為太陽(yáng)能電池背板用粘合劑。實(shí)施例四首先，進(jìn)行聚酯的制備：將310kg1,4-環(huán)己烷二甲酸、119kg1,4-丁二酸、53kg戊二酸、150kg壬二酸、345kg1,6-己二醇、438kg羥基特戊酸新戊二醇單酯、149g新戊二醇、528g二丁基氧化錫投入到反應(yīng)釜中，用氮?dú)庵脫Q排出空氣，攪拌升溫，在220-255℃之間反應(yīng)。當(dāng)副產(chǎn)物達(dá)到理論值后，控制反應(yīng)溫度在250-280℃，減壓縮聚，達(dá)到終點(diǎn)后停止反應(yīng)，充入氮?dú)庀婵眨瑪D壓出料。所得聚酯：I.V.為0.55，Tg為10度，A.V.為1.2mgKOH/g，OH.V.為7mgKOH/g。然后將以上所制得的聚酯溶解于乙酸乙酯溶劑中，然后加入占聚酯質(zhì)量比例為5%的異氰酸酯化合物（拜耳Desmodur3390），高速攪拌混勻；然后使用所得到的制備溶液作為太陽(yáng)能電池背板用粘合劑對(duì)比實(shí)施例制備聚酯，將332kg對(duì)苯二甲酸、163kg間苯二甲酸、202kg癸二酸、284kg1,6-己二醇、368kg羥基特戊酸新戊二醇單酯、112kg乙二醇、528g二丁基氧化錫投入到反應(yīng)釜中，用氮?dú)庵脫Q排出空氣，攪拌升溫，在220-255℃之間反應(yīng)。當(dāng)副產(chǎn)物達(dá)到理論值后，控制反應(yīng)溫度在250-280℃，減壓縮聚，達(dá)到終點(diǎn)后停止反應(yīng)，充入氮?dú)庀婵眨瑪D壓出料。所得聚酯：I.V.為0.4，Tg為5度，A.V.為1.2mgKOH/g，OH.V.為10mgKOH/g。將以上所制得的聚酯溶解于乙酸乙酯溶劑中，然后加入占聚酯質(zhì)量比例為6%的異氰酸酯化合物（拜耳Desmodur3390），高速攪拌混勻；然后使用所得到的制備溶液作為太陽(yáng)能電池背板用粘合劑。膠黏劑的應(yīng)用復(fù)合層的制備將實(shí)施例和對(duì)比實(shí)例中的太陽(yáng)能電池背板用粘合劑粘合。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)片材(ECOSYARVE500，東洋紡)，施膠固體含量為10g/m2，然后在80℃下干燥10分鐘。然后，將表面處理的透明聚偏二氟乙烯(PVD)膜(KynerFilm302PGMTR，阿科瑪)放置在所述PET片材的粘合劑涂布表面上，以使所述表面處理的表面與所述粘合劑涂布表面接觸，然后使用平面壓力機(jī)復(fù)合，按壓壓力為1.0MPa，溫度50℃，按壓30分鐘。在按壓的同時(shí)，50℃下老化2天，得到復(fù)合層。復(fù)合層的性能評(píng)價(jià)1）剝離強(qiáng)度測(cè)試：將復(fù)合層裁剪為15mm×200mm的片，使用拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)，在25℃，以50mm/min的試驗(yàn)速度進(jìn)行180°剝離試驗(yàn)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)：剝離強(qiáng)度為10N/15mm以上；良：剝離強(qiáng)度為6N/15mm以上且小于10N/15mm；差：剝離強(qiáng)度為1N/15mm以上且小于6N/15mm；2）高溫高濕后抗水解性測(cè)試：將復(fù)合層裁剪為15mm×200mm的片，放入高壓鍋中，在121℃、0.1MPa的加壓環(huán)境下暴露25小時(shí)，取出；然后在室溫環(huán)境下老化1天。然后使用拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)，在25℃，以50mm/min的試驗(yàn)速度進(jìn)行180°剝離試驗(yàn)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)：剝離強(qiáng)度為10N/15mm以上；良：剝離強(qiáng)度為6N/15mm以上且小于10N/15mm；差：剝離強(qiáng)度為1N/15mm以上且小于6N/15mm。3）耐侯性測(cè)試：將復(fù)合層裁剪為50mm×150mm的片，使用氙燈耐候測(cè)試儀對(duì)于復(fù)合層進(jìn)行加速老化測(cè)試實(shí)驗(yàn)。根據(jù)ASTMG155標(biāo)準(zhǔn)，觀察光照射后的外觀。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)：無(wú)異常；良：輕微裂紋或變色；差：明顯裂紋或變色。4）光照后剝離強(qiáng)度測(cè)試：將復(fù)合層裁剪為50mm×150mm的片，使用氙燈耐候測(cè)試儀對(duì)于復(fù)合層進(jìn)行加速老化測(cè)試實(shí)驗(yàn)。根據(jù)ASTMG155標(biāo)準(zhǔn)，光照完畢后，然后使用拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)，在25℃下，以50mm/min的試驗(yàn)速度進(jìn)行180°剝離試驗(yàn)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)：剝離強(qiáng)度為9N/15mm以上；良：剝離強(qiáng)度為5N/15mm以上且小于9N/15mm；差：剝離強(qiáng)度為1N/15mm以上且小于4N/15mm。5）耐濕熱性老化測(cè)試：將復(fù)合層裁剪為50mm×150mm的片，放入高溫高濕試驗(yàn)箱中，實(shí)驗(yàn)條件：濕度為85％，溫度為85℃，時(shí)間為1000小時(shí)，進(jìn)行耐濕熱性老化測(cè)試，觀察外觀測(cè)量涂膜是否無(wú)粉化、不起泡，同時(shí)采用劃格法測(cè)試附著力，沒(méi)有脫落為合格。以上性能測(cè)試結(jié)果對(duì)比如表1所示，表1：性能對(duì)比效果表：檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)施例一實(shí)施例二實(shí)施例三實(shí)施例四對(duì)比實(shí)施例剝離強(qiáng)度優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)高溫高濕后抗水解優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)耐侯性優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)差光照后剝離強(qiáng)度優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)差耐濕熱性老化優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)。通過(guò)以上對(duì)比發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中的聚酯能夠在保持優(yōu)良的抗性和粘附性同時(shí)能大幅度改善耐侯性。本發(fā)明尚有多種具體的實(shí)施方式。凡采用等同替換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3