本發(fā)明屬于有機(jī)硅膠粘劑領(lǐng)域，具體涉及一種雙組分有機(jī)硅灌封膠及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
太陽能光伏發(fā)電是目前可利用能源中最清潔、最經(jīng)濟(jì)、最環(huán)保的可持續(xù)性能源。光伏產(chǎn)業(yè)已成為我國可再生能源產(chǎn)業(yè)中繼風(fēng)力發(fā)電之后發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)，光伏發(fā)電技術(shù)也是全球研究的熱點(diǎn)之一。各國政府推出的極具吸引力的光伏補(bǔ)貼政策，同時光伏組件價格的不斷下跌，吸引了眾多投資者，從而推動了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。
聚二甲基硅氧烷(PDMS)從結(jié)構(gòu)上可以認(rèn)為是無機(jī)玻璃和有機(jī)線型聚合物的分子雜化，是理想的光伏組件封裝材料，它具有非常優(yōu)異的性能，如絕佳的紫外線穩(wěn)定性和抗潮濕性，優(yōu)異的電絕緣性能(出色的絕緣強(qiáng)度和高電阻率)，極低的離子雜質(zhì)、吸濕度；同時以聚二甲基硅氧烷(PDMS)為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅封裝材料工作溫度區(qū)間相當(dāng)寬泛，可在-40至150℃(-40至302°F)之間正常工作；其對玻璃和其他光伏組件材料具有良好的粘接力，因此廣泛應(yīng)用于光伏領(lǐng)域。
光伏接線盒是介于太陽能電池組件構(gòu)成的太陽能電池方陣和太陽能充電控制裝置之間的連接器，其主要作用是連接和保護(hù)太陽能光伏組件，將太陽能電池產(chǎn)生的電力同外部線路連接，傳導(dǎo)光伏組件所產(chǎn)生的電流。有機(jī)硅灌封膠對接線盒防護(hù)起著至關(guān)重要的作用，其高導(dǎo)熱性保證了旁路二極管快速冷卻；其優(yōu)異的粘接性保證了接線盒的密封防水；而日益復(fù)雜的接線盒結(jié)構(gòu)及點(diǎn)膠工藝致使流動性一般的有機(jī)硅灌封膠難以流平，無法保證內(nèi)部的小間隙填充；同時，接線盒復(fù)雜的微孔結(jié)構(gòu)致使表干時間和凝膠時間差異較大的灌封膠表面出現(xiàn)氣泡，影響產(chǎn)品外觀。
因此，需要一種新的有機(jī)硅灌封膠。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種雙組分有機(jī)硅灌封膠，其包括重量比4.5-5.5:1、優(yōu)選4.8-5.2:1的A組分和B組分，
所述A組分按其自身重量份數(shù)計，包含以下原料：
所述B組分按其自身重量份數(shù)計，包含以下原料：
交聯(lián)劑 40
偶聯(lián)劑 10-20
催化劑 0.3-0.8。
本發(fā)明還提供制備上述雙組分有機(jī)硅灌封膠的方法，包括下述步驟：
1)按重量份數(shù)計，將107膠100份、無機(jī)填料70-90份和增塑劑5-15份加入容器中，攪拌至混合均勻，然后冷卻至室溫后加入深層固化促進(jìn)劑0.2-1.2份，混合得到A組分；
2)按重量份數(shù)計，將交聯(lián)劑40份、偶聯(lián)劑10-20份和催化劑0.3-0.8份加入容器中，在真空狀態(tài)下攪拌混合得到B組分；
3)將步驟1中得到的A組分和步驟2中得到的B組分以重量比4.5-5.5:1、優(yōu)選4.8-5.2:1的比例混合至均勻，得到所需產(chǎn)物，
其中在方法步驟中使用的原料與產(chǎn)品部分所述的原料一致。
本發(fā)明還提供本發(fā)明的雙組分有機(jī)硅灌封膠用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、微孔結(jié)構(gòu)較多的接線盒灌封的用途。
本發(fā)明的雙組分有機(jī)硅灌封膠具有流平性好(混合粘度低)、可實(shí)現(xiàn)同步固化的優(yōu)點(diǎn)。在內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、微孔結(jié)構(gòu)較多的接線盒灌封中使用本發(fā)明的雙組分有機(jī)硅灌封膠，可實(shí)現(xiàn)接線盒內(nèi)部小間隙填充、表面平整無瑕疵。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明中，如無特別說明，則所有操作均在室溫、常壓條件下實(shí)施；組合物各成分的所有份數(shù)為重量份數(shù)，比例為重量比。
本發(fā)明的雙組分有機(jī)硅灌封膠，包括重量比4.5-5.5:1、優(yōu)選4.8-5.2:1的A組分和B組分，
所述A組分按其自身重量份數(shù)計，包含以下原料：
所述B組分按其自身重量份數(shù)計，包含以下原料：
交聯(lián)劑 40
偶聯(lián)劑 10-20
催化劑 0.3-0.8。
(A組分)
任選地，所述A組分中還可以添加增白劑，其可為鈦白粉，晶型為金紅石型；所述增白劑的用量可為2-6重量份，優(yōu)選2-4重量份。
所述107膠可為在25℃下粘度為700-5,000mpa.s、優(yōu)選1,000-2,000mpa.s范圍內(nèi)的工業(yè)化產(chǎn)品的一種或兩種、乃至更多種的組合。
所述無機(jī)填料可為重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁或硅微粉中的一種；所述無機(jī)填料的用量可為70-90重量份，優(yōu)選75-85重量份。
所述增塑劑為低粘度硅油，其為100mpa.s的二甲基硅油、羥基硅油中的一種或兩種、乃至更多種的組合；所述增塑劑的用量可為5-15重量份，優(yōu)選5-10重量份。
所述深層固化促進(jìn)劑可為磷酸鹽的水溶液，其中磷酸鹽水溶液的重量百分比濃度為0.1-0.4％，優(yōu)選為0.1-0.2％；按水溶液計，所述深層固化促進(jìn)劑的用量可為0.2-1.2重量份，優(yōu)選0.4-1.0重量份，更優(yōu)選0.6-0.8重量份。
(B組分)
所述交聯(lián)劑可為多官能基團(tuán)硅烷小分子，例如四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中的一種或多種的組合；所述交聯(lián)劑的用量可為40重量份。
所述偶聯(lián)劑可為有機(jī)硅偶聯(lián)劑，例如γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種的組合；所述偶聯(lián)劑的用量可為10-20重量份，優(yōu)選10-15重量份。
所述催化劑可為有機(jī)錫催化劑，例如可選自二月桂酸二丁基錫或二乙酸二丁基錫中的一種；所述催化劑的用量可為0.3-0.8重量份，優(yōu)選0.3-0.6重量份。
優(yōu)選地，本發(fā)明的雙組分有機(jī)硅灌封膠中，107膠(a)、交聯(lián)劑(b)和偶聯(lián)劑(c)之間的重量比滿足以下關(guān)系式：
7.5≤a(b+c)/bc≤12，
更優(yōu)選滿足以下關(guān)系式：
9.0≤a(b+c)/bc≤10.5。
本發(fā)明還提供制備上述雙組分有機(jī)硅灌封膠的方法，包括下述步驟：
1)按重量份數(shù)計，將107膠100份、無機(jī)填料70-90份、增塑劑5-15份加入容器中，攪拌至混合均勻，然后冷卻至室溫后加入深層固化促進(jìn)劑0.2-1.2份，混合得到A組分；
2)按重量份數(shù)計，將交聯(lián)劑40份、偶聯(lián)劑10-20份和催化劑0.3-0.8份加入容器中，在真空狀態(tài)下攪拌混合得到B組分；
3)將步驟1)中得到的A組分和步驟2)中得到的B組分以重量比4.5-5.5:1，優(yōu)選4.8-5.2:1的比例混合至均勻，得到所需產(chǎn)物，
其中在方法部分所述的各原料與在產(chǎn)品部分所述的原料一致。
其中，任選地(即可以選擇性、而非必須地)，在步驟1)中在添加深層固化促進(jìn)劑之前還可向體系中加入2-6重量份的增白劑，所述增白劑與在產(chǎn)品部分所述的一致。
其中，在步驟1)中添加107膠、無機(jī)填料和增塑劑的溫度可為室溫；攪拌方式?jīng)]有特別的限制，只要能使其混合即可，例如可采用手動攪拌，攪拌時間可為1-3h，優(yōu)選2h。
步驟2)中開始添加各原料的溫度可為室溫；攪拌方式?jīng)]有特別的限制，只要能使其混合即可，例如可采用手動攪拌，攪拌時間可為20min至2h，優(yōu)選為30min至1h。
優(yōu)選地，前述對于雙組分有機(jī)硅灌封膠本身所作的說明同樣適用于雙組分有機(jī)硅灌封膠的制備方法，其中的優(yōu)選、更優(yōu)選的特征等適用于所述方法，構(gòu)成相應(yīng)的優(yōu)選實(shí)施方案。
本發(fā)明還提供本發(fā)明的雙組分有機(jī)硅灌封膠用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、微孔結(jié)構(gòu)較多的接線盒灌封的用途，其中使用本發(fā)明的雙組分有機(jī)硅灌封膠可實(shí)現(xiàn)接線盒內(nèi)部小間隙填充、表面平整無瑕疵。
實(shí)施例
下面通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
本發(fā)明采用的測試方法如下：
(1)粘度：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2794-2013使用Brookfield粘度計(A組分使用5號轉(zhuǎn)子，B組分使用2號轉(zhuǎn)子，A、B混合之后的組分使用5號轉(zhuǎn)子，均在25℃下)測定。
(2)密度：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T4472-84測定。
(3)表干時間：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13477.5測定。
(4)凝膠時間：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7193.6測定。
(5)邵氏硬度：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 531測定。
(6)體積電阻率：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1692測定。
(7)拉伸強(qiáng)度：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T528-92測定。
(8)斷裂伸長率：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T528-92測定。
本發(fā)明實(shí)施例采用的原料來源如下：
107膠：浙江新安化工集團(tuán)股份有限公司
增白劑：杜邦中國集團(tuán)有限公司
增塑劑：江西藍(lán)星星火有機(jī)硅有限公司
交聯(lián)劑：荊州市江漢精細(xì)化工有限公司
偶聯(lián)劑：荊州市江漢精細(xì)化工有限公司
催化劑：上海和氏璧化工有限公司
實(shí)施例1
在室溫下，將100份1500mpa.s 107膠，80份氫氧化鋁粉末，5份100mpa.s二甲基硅油，2份R706型鈦白粉加入到攪拌釜中，攪拌2h混合均勻，加入0.6份重量百分比濃度為0.1％的磷酸鹽水溶液，繼續(xù)攪拌10min得到組分A。將10份四乙氧基硅烷、10份甲基三乙氧基硅烷、20份二甲基二乙氧基硅烷、5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3份γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及0.5份二月硅酸二丁基錫脫真空狀態(tài)下攪拌30min得到B組分。A、B組分以重量比4.8:1混合均勻，得到流平性佳(混合粘度低)、同步固化的雙組分灌封膠，具體參數(shù)如下表1所示：
表1
實(shí)施例2
在室溫下，將100份1500mpa.s 107膠，75份氫氧化鋁粉末，7份100mpa.s二甲基硅油，3份R706型鈦白粉加入到攪拌釜中，攪拌2h混合均勻，加入0.8份重量百分比濃度為0.3％的磷酸鹽水溶液，繼續(xù)攪拌10min得到組分A。將15份四乙氧基硅烷、10份甲基三乙氧基硅烷、15份二甲基二乙氧基硅烷、4份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3份γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、6份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及0.6份二月硅酸二丁基錫脫真空狀態(tài)下攪拌30min得到B組分。A、B組分以重量比5:1混合均勻，得到流平性佳(混合粘度低)、同步固化的雙組分灌封膠，具體參數(shù)如下表2所示：
表2
對比實(shí)施例1
在室溫下，將100份1500mpa.s 107膠，85份氫氧化鋁粉末，7份100mpa.s二甲基硅油，3份R706型鈦白粉加入到攪拌釜中，攪拌2h混合均勻，加入0.05份重量百分比濃度為0.1％的磷酸鹽水溶液，繼續(xù)攪拌10min得到組分A。將15份四乙氧基硅烷、10份甲基三乙氧基硅烷、15份二甲基二乙氧基硅烷、4份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3份γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、6份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和0.6份二月硅酸二丁基錫脫真空狀態(tài)下攪拌30min得到B組分。A、B組分以重量比5:1混合均勻，得到流平性佳(混合粘度低)、同步固化的雙組分灌封膠，具體參數(shù)如下表3所示：
表3
由上述可見，與對比實(shí)施例1的有機(jī)硅灌封膠相比，本發(fā)明的實(shí)施例1和2的有機(jī)硅灌封膠混合粘度更低、并實(shí)現(xiàn)了同步固化的目標(biāo)，當(dāng)將本發(fā)明的有機(jī)硅灌封膠用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、微孔結(jié)構(gòu)較多的接線盒灌封時，其確?？蓪?shí)現(xiàn)接線盒內(nèi)部小間隙填充、表面平整無瑕疵。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍的情況下，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。