一種環(huán)保可噴涂型的光伏組件用雙組分室溫硫化硅橡膠的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)?？蓢娡啃偷墓夥M件用雙組分室溫硫化硅橡膠及其制備方法，解決了現有技術耐候性能差，使用壽命短、阻燃性能和環(huán)保性能不好的問題，其特征在于A組分包括羥基封端聚二甲基硅氧烷、阻燃補強劑、增強改性劑、增塑稀釋劑，BA組分包括交聯(lián)劑、催化劑、催化劑載體、粘附促進劑，A、B組分按重量100:8-12的比例混合均勻。本發(fā)明不需要底膠進行處理，室溫粘接強度就可超過2MPa，對金屬表面不腐蝕，對工作環(huán)境無污染；使密封膠的拉斷強度和粘合強度分別提高15%和12%；實現了光伏組件的可噴涂，縮短了室溫固化時間，節(jié)省了太陽能電池密封膠的用量，提高了組裝效率；在提高拉斷強度和粘合強度的同時，改善了密封膠的阻燃性能和耐高溫熱老化性能。
【專利說明】一種環(huán)保可噴涂型的光伏組件用雙組分室溫硫化硅橡膠
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種橡膠密封材料【技術領域】，具體地說是一種環(huán)?？蓢娡啃偷墓夥M件用雙組分室溫硫化硅橡膠及其制備方法。
【背景技術】
[0002]太陽能電池板(光伏組件)簡稱PV組件，是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件之一，它是由預先排列好的一組晶體硅電池，被層壓在超薄、透明、高強度玻璃和密封底層之間而構成。若將晶體硅電池直接暴露在大氣中，受到光、熱、雨、雪等氣象因素的影響，晶體硅電池的轉換效率和使用壽命會大大的降低。因此，需要采用合適的封裝系統(tǒng)中的一個重要組成部分就是封裝材料(密封膠，俗稱銀漿)，它可以起到結構支撐、光學匹配、電隔離保護和熱傳導等作用。光伏組件的主要用膠點有:邊框密封、接線盒粘接、接線盒灌封、匯流條密封和支架粘接等。光伏組件用膠使用方便，粘接強度高，密封性能好、粘接材料范圍廣、絕緣性能好、具有優(yōu)良的耐候性、阻燃性等綜合性能，因而在行業(yè)內應用較為廣泛。目前我國光伏組件用密封膠以單組份為主，其特點是抗戶外老化性能好，耐候性好，價格便宜，但其儲存穩(wěn)定性差、固化時間長，施工效率低?，F有技術的雙組分室溫硫化硅橡膠存在著耐候性能差，使用壽命短、阻燃性能和環(huán)保性能不好等缺點。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服現有技術的不足，本發(fā)明的第一方面提供了一種環(huán)?？蓢娡啃偷墓夥M件用雙組分室溫硫化硅橡膠，解決現有技術的室溫硫化硅橡膠存在的固化時間長、耐候性能差，使用壽命短、阻燃性能和環(huán)保性能不好等問題。
[0004]本發(fā)明的第二方面提供了一種環(huán)?？蓢娡啃偷墓夥M件用雙組分室溫硫化硅橡膠的制備方法，設備投資少、生產工藝簡單，節(jié)能環(huán)保無污染。
[0005]一種環(huán)?？蓢娡啃偷墓夥M件用雙組分室溫硫化硅橡膠，包括A組分和B組分，其特征在于:
按重量計，A組分配方:
羥基封端聚二甲基硅氧烷 100份；
阻燃補強劑80-160份；
增強改性劑8-15份；
增塑稀釋劑60-120份；
按重量計，B組分配方:
交聯(lián)劑20-40份；
催化劑5-10份；
催化劑載體30-60份；
粘附促進劑5-10份；
所述的A、B組分的重量份比為100:8-12 ；所述的阻燃補強劑選用納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米碳酸鈣、硼酸鋅中的一種或其以上組合；
所述的增強改性劑選用MQ硅樹脂與二苯基甲烷二異氰酸酯、環(huán)氧樹脂中的一種或其以上組合；
所述的增塑稀釋劑選用甲基硅油、苯基硅油的一種或其組合物，粘度范圍在100_400mPa.s ；
所述的交聯(lián)劑選用硅氮烷低聚物(KH-CL)與正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷中的一種或其以上組合；
所述的催化劑選用二醋酸二丁基錫、辛酸亞錫、二正丁胺、鈦酸異丙酯、鈦酸正丁酯中的一種或其以上組合；
所述的催化劑載體選用羥基硅油，粘度范圍在20-50mPa.s ；
所述的粘附促進劑選用縮水甘油基氧烷基三烷氧基硅烷、縮水甘油基三甲氧烷硅烷、
3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷的一種或其以上組合；
所述的羥基封端聚二甲基硅氧烷，粘度范圍在2000-3000mPa.S。
[0006]一種環(huán)?？蓢娡啃偷墓夥M件用雙組分室溫硫化硅橡膠的制備方法，包括以下步驟:
首先，將羥基封端聚二甲基硅氧烷、阻燃補強劑、增強改性劑、增塑稀釋劑按重量份數加入高速分散機中混合45-90分鐘，混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然后在溫度105-125°C和真空度0.05-0.1MPa的條件下脫泡60-150分鐘，制成A組分，灌裝入一定容量的容器中備用；
第二，將交聯(lián)劑、催化劑、催化劑載體、粘附促進劑按比例加入高速分散機中混合30-60分鐘，混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然后在真空度0.05-0.1MPa的條件下常溫脫泡45-90分鐘，制成B組分，灌裝入一定容量的容器中備用；
第三，將A、B組分按重量100:8-12的比例混合均勻，即可或涂覆，或噴涂，或灌封。
[0007]本發(fā)明所述的一種環(huán)保可噴涂型的光伏組件用雙組分室溫硫化硅橡膠與現有技術相比具有突出的實質性特點和顯著的進步:1、選擇硅氮烷低聚物作為交聯(lián)劑，S1-N鍵在低濃度的催化劑作用下與羥基封端聚二甲基硅氧烷的硅羥基發(fā)生縮合交聯(lián)反應，制備雙組分的有機硅膠粘劑在粘接光伏組件時，不需要底膠進行處理，室溫粘接強度就可超過2MPa，使粘合強度大幅度提高；2、選擇烷氧基縮水甘油基作粘附促進劑制備出光伏組件密封劑，無需底涂就可使粘接強度超過2.0MPa,且對金屬表面不腐蝕，對工作環(huán)境無污染；3、選擇MQ硅樹脂、異氰酸酯和環(huán)氧樹脂作為雙組分密封膠的增強改性劑，使密封膠的拉斷強度和粘合強度分別提高15%和12% ;4、由于黏度低，凝膠快，實現了光伏組件的可噴涂，縮短了室溫固化時間，節(jié)省了太陽能電池密封膠的用量，提高了組裝效率；5、選擇無機納米阻燃劑作為填充補強劑，在提高拉斷強度和粘合強度的同時，改善了密封膠的阻燃性能和耐高溫熱老化性能。
【具體實施方式】
[0008]為了更好地理解與實施本發(fā)明，下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于這些實施例。[0009]實施例1:
按重量份計，將100份粘度為2000 mPa.s的羥基封端聚二甲基硅氧烷、120份納米氫氧化鋁、6份MQ硅樹脂、4份二苯基甲烷二異氰酸酯、60份粘度為IOOmPa.s的甲基硅油依次加入高速分散機中混合60分鐘，混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然后在溫度110°C和真空度0.06MPa的條件下脫泡70分鐘，制成A組分，灌裝入一定容量的容器中；將20份硅氮烷低聚物(KH-CL)UO份正硅酸乙酯、6份二醋酸二丁基錫、、30份粘度為25 mPa.s的羥基硅油、8份縮水甘油基氧烷基三烷氧基硅烷依次加入高速分散機中混合30分鐘，混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然后在真空度0.06MPa的條件下常溫脫泡45分鐘，制成B組分，灌裝入一定容量的容器中；使用時按重量將A、B組分以重量100:8比例混合均勻，或涂覆，或噴涂，或灌封。
[0010]經檢測，所制的硅橡膠表干時間4min，拉斷強度5.2MPa，拉斷伸長率685%，與基材的粘合強度2.6MPa，阻燃級別V0，體積電阻率1.5Χ1015Ω.Cm，擊穿電壓15kv/mm。
[0011]實施例2:
按重量份計，將100份粘度為2200 mPa.s的羥基封端聚二甲基硅氧烷、40份納米碳酸鈣、50份納米氫氧化鎂、30份硼酸鋅、4份MQ硅樹脂、2份二苯基甲烷二異氰酸酯、4份環(huán)氧樹脂、80份粘度為200mPa.s的苯基硅油依次加入高速分散機中混合70分鐘，混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然后在溫度115°C和真空度0.07MPa的條件下脫泡60分鐘，制成A組分，灌裝入一定容量的容器中；將20份硅氮烷低聚物(KH-CL)UO份正硅酸丙酯、10份甲基三乙氧基硅烷、3份辛酸亞錫、2份二正丁胺、2份鈦酸正丁酯、50份粘度為30mPa.s的羥基硅油、5份縮水甘油基三甲氧烷硅烷、5份3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷依次加入高速分散機中混合40分鐘，混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然后在真空度
0.07MPa的條件下常溫脫泡50分鐘，制成B組分，灌裝入一定容量的容器中；使用時按重量將A、B組分以重量100:10的比例混合均勻，或涂覆，或噴涂，或灌封。
[0012]經檢測，所制的硅橡膠表干時間4.5min,拉斷強度5.4MPa，拉斷伸長率678%，與基材的粘合強度2.7MPa，阻燃級別V0，體積電阻率1.6 XlO15 Ω.Cm，擊穿電壓15.5kv/mm。
[0013]實施例3:
按重量份計，將100份粘度為2500 mPa.s的羥基封端聚二甲基硅氧烷、30份納米碳酸鈣、50份納米氫氧化鋁、40份硼酸鋅、6份MQ硅樹脂、4份環(huán)氧樹脂、50份粘度為100 mPa.s甲基硅油、50份粘度為400 mPa.s苯基硅油依次加入高速分散機中混合80分鐘,混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然后在溫度120°C和真空度0.08MPa的條件下脫泡70分鐘，制成A組分，灌裝入一定容量的容器中；將15份硅氮烷低聚物(KH-CL)、8份正硅酸乙酯、8份苯基三甲氧基硅烷、6份二醋酸二丁基錫、2份二正丁胺、2份鈦酸異丙酯、60份粘度為40mPa.s的羥基硅油、5份縮水甘油基氧烷基三烷氧基硅烷、2份縮水甘油基三甲氧烷硅烷、2份3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷依次加入高速分散機中混合50分鐘，混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然 后在真空度0.0SMPa的條件下常溫脫泡60分鐘，制成B組分，灌裝入一定容量的容器中；使用時按重量將A、B組分以重量100:11的比例混合均勻，或涂覆，或噴涂，或灌封。
[0014]經檢測，所制的硅橡膠表干時間5min，拉斷強度5.5MPa，拉斷伸長率672%，與基材的粘合強度2.8MPa，阻燃級別V0，體積電阻率1.7Χ1015Ω.Cm，擊穿電壓16kv/mm。[0015]實施例4:
按重量份計，將100份粘度為3000 mPa.s的羥基封端聚二甲基硅氧烷、40份納米氫氧化鋁、40份納米氫氧化鎂、40份納米碳酸鈣、4份MQ硅樹脂、4份二苯基甲烷二異氰酸酯、2份環(huán)氧樹脂、120份粘度為400mPa.s的甲基硅油依次加入高速分散機中混合90分鐘，混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然后在溫度125°C和真空度0.1MPa的條件下脫泡150分鐘，制成A組分，灌裝入一定容量的容器中；將15份硅氮烷低聚物(KH-CL)、5份正硅酸乙酯、5份正硅酸丙酯、5份甲基三乙氧基硅烷、5份苯基三甲氧基硅烷、4份二醋酸二丁基錫、2份二正丁胺、2份鈦酸正丁酯、60份粘度為50 mPa.s的羥基硅油、4份縮水甘油基三甲氧烷硅烷、4份3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷依次加入高速分散機中混合60分鐘，混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然后在真空度0.1MPa的條件下常溫脫泡90分鐘，制成B組分，灌裝入一定容量的容器中；使用時按重量將A、B組份以重量100:12的比例混合均勻，或涂覆，或噴涂，或灌封。[0016]經檢測，所制的硅橡膠表干時間5.5min,拉斷強度5.6MPa，拉斷伸長率668%，與基材的粘合強度2.9MPa，阻燃級別V0，體積電阻率1.8 X IO15 Ω.Cm，擊穿電壓16.5kv/mm。
【權利要求】
1.一種環(huán)?？蓢娡啃偷墓夥M件用雙組分室溫硫化硅橡膠，包括A組分和B組分，其特征在于: 按重量計，A組分配方: 羥基封端聚二甲基硅氧烷 100份； 阻燃補強劑80-160份； 增強改性劑8-15份； 增塑稀釋劑60-120份； 按重量計，B組分配方: 交聯(lián)劑20-40份； 催化劑5-10份； 催化劑載體30-60份； 粘附促進劑5-10份； 所述的A、B組分按重量比例為100:8-12 ； 所述的羥基封端聚二甲基硅氧烷粘度范圍在2000-3000mPa.s ； 所述的阻燃補強劑選用納米氫氧化鋁、納米氫氧化鎂、納米碳酸鈣、硼酸鋅中的一種或其以上組合； 所述的增強改性劑選用MQ硅樹脂與二苯基甲烷二異氰酸酯、環(huán)氧樹脂中的一種或其以上組合； 所述的增塑稀釋劑選用甲基硅油、苯基硅油的一種或其組合物，粘度范圍在100_400mPa.s ； 所述的交聯(lián)劑選用硅氮烷低聚物與正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷中的一種或其以上組合； 所述的催化劑選用二醋酸二丁基錫、辛酸亞錫、二正丁胺、鈦酸異丙酯、鈦酸正丁酯中的一種或其以上組合； 所述的催化劑載體選用羥基硅油，粘度范圍在20-50mPa.s ； 所述的粘附促進劑選用縮水甘油基氧烷基三烷氧基硅烷、縮水甘油基三甲氧烷硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷的一種或其以上組合。
2.一種環(huán)?？蓢娡啃偷墓夥M件用雙組分室溫硫化硅橡膠的制備方法，包括以下步驟: 首先，將羥基封端聚二甲基硅氧烷、阻燃補強劑、增強改性劑、增塑稀釋劑按重量份數加入高速分散機中混合45-90分鐘，混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然后在溫度105-125°C和真空度0.05-0.1MPa的條件下脫泡60-150分鐘，制成A組分，灌裝入一定容量的容器中備用； 第二，將交聯(lián)劑、催化劑、催化劑載體、粘附促進劑按比例加入高速分散機中混合30-60分鐘，混合均勻后通過三輥研磨機研磨三遍，然后在真空度0.05-0.1MPa的條件下常溫脫泡45-90分鐘，制成B組分，灌裝入一定容量的容器中備用； 第三，將A、B組分按重量100:8-12的比例混合均勻。
【文檔編號】C09J183/06GK103881648SQ201410059412
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權日:2014年2月21日
【發(fā)明者】袁陸海, 魏雪梅, 宋鑫, 呂繼明, 王從開, 周震宇, 李朝紅 申請人:安徽中意膠帶有限責任公司