本發(fā)明涉及太陽能組件封裝領(lǐng)域,具體地,涉及一種密封膠帶組合物,由該組合物制成的密封膠帶,和密封膠帶在雙玻璃光伏組件中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
:無邊框雙玻璃光伏組件的邊緣需要很好地密封,丁基橡膠是較好的一個選擇,用以隔絕空氣中的濕氣和氧氣,但是現(xiàn)有的丁基橡膠密封膠帶存在如下問題:工藝使用溫度過高(120度以上),與玻璃的粘接強(qiáng)度不夠高(<7n/cm)。這是因為常規(guī)的丁基橡膠,為了使得丁基密封膠帶本身具有較好的彈性和合適的硬度,一般都采用硫化后的丁基橡膠作為密封介質(zhì),由于丁基橡膠的不飽和度較低,硫化速度慢,因此一般需要在較高溫度下,方可進(jìn)行硫化。即現(xiàn)有技術(shù)是采用硫化的丁基橡膠作為密封膠帶,通過較高的溫度熱熔以及固化來實現(xiàn)雙層玻璃之間的粘結(jié)的。另外,現(xiàn)有的文獻(xiàn)還報道了,以丁基橡膠接枝硅烷偶聯(lián)劑作為玻璃用密封膠的主料,且該玻璃用密封膠還含有石油樹脂、酚醛樹脂、分子篩等輔料,但是,該玻璃用密封膠在較低溫度下的彈性較低,且與玻璃的粘結(jié)性也不好。因此,現(xiàn)在急需一種在較低溫度下與玻璃的粘結(jié)性較好的密封膠。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性較差的缺陷,提供一種密封膠帶組合物和密封膠帶及其應(yīng)用。本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn),密封膠帶組合物含有丁基橡膠、硅膠和相容劑,所述相容劑為硅烷接枝橡膠,相對于100重量份的丁基橡膠,所述 硅膠的含量為80-300重量份,所述相容劑的含量為2-50重量份時,能夠顯著提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性。因此,為了實現(xiàn)上述目的,一方面,本發(fā)明提供了一種密封膠帶組合物,該密封膠帶組合物含有丁基橡膠、硅膠和相容劑,所述相容劑為硅烷接枝橡膠,相對于100重量份的丁基橡膠,所述硅膠的含量為80-300重量份,所述相容劑的含量為2-50重量份。第二方面,本發(fā)明提供了一種密封膠帶,該密封膠帶由上述密封膠帶組合物制成。第三方面,本發(fā)明提供了上述密封膠帶在雙玻璃光伏組件中的應(yīng)用。本發(fā)明的密封膠帶組合物采用未硫化膠體系,其中含有丁基橡膠、硅膠、硅烷接枝橡膠,而硅烷接枝橡膠作為相容劑,能夠使得組份中的丁基橡膠與硅膠更均勻地混合,總之,本發(fā)明的組合物體系能夠在低溫工藝條件下與玻璃表面形成較好的粘接強(qiáng)度。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。具體實施方式以下對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。一方面,本發(fā)明提供了一種密封膠帶組合物,該密封膠帶組合物含有丁基橡膠、硅膠和相容劑,所述相容劑為硅烷接枝橡膠,相對于100重量份的丁基橡膠,所述硅膠的含量為80-300重量份,所述相容劑的含量為2-50重量份。優(yōu)選地,相對于100重量份的丁基橡膠,所述硅膠的含量為100-200重量份,所述相容劑的含量為5-30重量份,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性。根據(jù)本發(fā)明所述的密封膠帶組合物,硅烷接枝橡膠可以為本領(lǐng)域常規(guī)的硅烷接枝橡膠,優(yōu)選為硅烷接枝丁基橡膠和/或硅烷接枝乙丙橡膠,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性。硅烷接枝橡膠的制備方法可以為本領(lǐng)域常規(guī)的各種制備方法,例如,硅烷接枝乙丙橡膠的制備方法可以包括:將epdm2450(美國杜邦公司)70-90重量份,mvq110-2(晨光化工研究院)20-30重量份,氧化鋅2-10重量份,硬脂酸1-3重量份,防老劑ptnp1-3重量份,防老劑rd1-5重量份,炭黑n3301-5重量份,環(huán)烷油3-6重量份,偶聯(lián)劑si-6930-40重量份,dcp2-5重量份在開煉機(jī)中混合并包輥,薄通6次后打三角包出片,即得到硅烷接枝乙丙橡膠。硅烷接枝丁基橡膠的制備方法可以包括:將丁基橡膠(日本jsr268)70-90重量份,mvq110-2(晨光化工研究院)20-30重量份,氧化鋅2-10重量份,硬脂酸1-3重量份,防老劑ptnp1-3重量份,防老劑rd1-5重量份,炭黑n3301-5重量份,環(huán)烷油3-6重量份,偶聯(lián)劑si-6930-40重量份,dcp2-5重量份在開煉機(jī)中混合并包輥,薄通6次后打三角包出片,即得到硅烷接枝丁基橡膠。根據(jù)本發(fā)明所述的密封膠帶組合物,所述硅膠可以為本領(lǐng)域常規(guī)的硅膠,優(yōu)選地,所述硅膠的邵氏硬度為25-60。由于硅膠的粘度在一定范圍內(nèi),因此可以使得密封膠帶組合物整體軟化溫度較低,從而能夠進(jìn)一步提高密封膠帶與玻璃在低溫條件下的熱壓粘結(jié)性。根據(jù)本發(fā)明所述的密封膠帶組合物,優(yōu)選地,硅膠的種類為甲基乙烯基硅橡膠、二甲基硅橡膠和液體硅橡膠中的至少一種,更優(yōu)選為混煉膠、聚二甲基甲基乙烯基硅橡膠和α,ω-二羥基聚硅氧烷中的至少一種,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性。根據(jù)本發(fā)明所述的密封膠帶組合物,所述丁基橡膠可以為本領(lǐng)域常規(guī)的各種丁基橡膠,優(yōu)選地,丁基橡膠的不飽和度為0.6-2.5mol%,門尼粘度為 40-60(ml1+8at125℃),更優(yōu)選地,丁基橡膠的不飽和度為1.3-1.4mol%,門尼粘度為45-55(ml1+8at125℃),從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性。同樣地,由于丁基橡膠的門尼粘度較低,使得密封膠帶組合物整體軟化溫度較低,從而能夠進(jìn)一步提高密封膠帶與玻璃在低溫條件下的熱壓粘結(jié)性。根據(jù)本發(fā)明所述的密封膠帶組合物,優(yōu)選地,丁基橡膠為iir、氯丁橡膠和溴化丁基橡膠中的至少一種,更優(yōu)選為丁基268、溴化丁基2211和丁基1751的至少一種,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性。根據(jù)本發(fā)明所述的密封膠帶組合物,優(yōu)選地,該密封膠帶組合物還含有片狀微納米填料,更優(yōu)選地,所述片狀微納米填料為云母、納米粘土和石墨烯中的至少一種,最優(yōu)選為云母和/或石墨烯,片狀微納米填料的加入能夠形成阻水區(qū)域進(jìn)而防止硅膠加入丁基橡膠后所帶來的水汽透過率增加的問題,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性的同時保證較低的水汽透過率。根據(jù)本發(fā)明所述的密封膠帶組合物,更優(yōu)選地,相對于100重量份的丁基橡膠,所述片狀微納米填料的含量為400-700重量份,進(jìn)一步優(yōu)選為500-600重量份。根據(jù)本發(fā)明所述的密封膠帶組合物,優(yōu)選地,該密封膠帶組合物還含有有機(jī)硅偶聯(lián)劑,更優(yōu)選地,所述有機(jī)硅偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一種,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性。根據(jù)本發(fā)明所述的密封膠帶組合物,進(jìn)一步優(yōu)選地,相對于100重量份的丁基橡膠,所述有機(jī)硅偶聯(lián)劑的含量為1-20重量份,更優(yōu)選為8-15重量份。根據(jù)本發(fā)明所述的密封膠帶組合物,優(yōu)選地,該密封膠帶組合物還含有 補強(qiáng)劑,該補強(qiáng)劑為本領(lǐng)域各種常規(guī)的補強(qiáng)劑,例如可以為炭黑和/或白炭黑。進(jìn)一步優(yōu)選地,相對于100重量份的丁基橡膠,補強(qiáng)劑的含量為5-40重量份。根據(jù)本發(fā)明所述的密封膠帶組合物,優(yōu)選地,該密封膠帶組合物還含有異戊二烯橡膠,相對于100重量份的丁基橡膠,異戊二烯橡膠的含量為100-400重量份,從而能夠增加密封膠帶組合物整體的不飽和度,進(jìn)而使得密封膠帶組合物具有合適的硬度和彈性以及初粘性。其中,異戊二烯橡膠的重均分子量可以為30000-100000。本發(fā)明中,密封膠帶組合物的制備只要將各種原料混合均勻即可,對各原料的加入順序沒有特別的限定。該混合步驟可以在密煉機(jī)中進(jìn)行。第二方面,本發(fā)明提供了一種密封膠帶,該密封膠帶由上述密封膠帶組合物制成。本發(fā)明的密封膠帶的制備方法可以為本領(lǐng)域常規(guī)的密封膠帶的制備方法,例如可以包括:將上述密封膠帶組合物放入擠出機(jī)中進(jìn)行成型處理。其中,成型處理的條件可以包括:溫度為40-60℃。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中,將丁基橡膠、異戊二烯橡膠、片狀微納米填料和補強(qiáng)劑在密煉機(jī)中進(jìn)行混合,再加入相容劑、硅膠和有機(jī)硅偶聯(lián)劑進(jìn)行混合,最后將混合后的混合物加入擠出機(jī)中,在溫度為40-60℃條件下進(jìn)行成型處理,再使用連續(xù)收卷機(jī)收卷,制得密封膠帶。其中,擠出機(jī)為常規(guī)設(shè)備,例如可以為單螺桿擠出機(jī)。本發(fā)明的密封膠帶尺寸可以為寬為5-10mm,厚為1-3mm,并且本發(fā)明的密封膠帶74℃下與玻璃間的玻璃強(qiáng)度可以為8-20n/cm,且該密封膠帶的針入度可以為30-651/10mm,斷裂伸長率可以為280-550%,因此,本發(fā)明的密封膠帶與玻璃間的粘結(jié)性較強(qiáng),該密封膠帶的硬度和彈性均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。另外,由于硅膠的加入,密封膠帶的耐熱性、耐寒性和耐候性均有大幅 的提高。第三方面,本發(fā)明提供了上述密封膠帶在雙玻璃光伏組件中的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用,密封膠帶密封雙玻璃光伏組件玻璃的具體方法為本領(lǐng)域公知技術(shù)。實施例硅烷接枝乙丙橡膠的制備方法為:將epdm2450(美國杜邦公司)75重量份,mvq110-2(晨光化工研究院)25重量份,氧化鋅5重量份,硬脂酸1重量份,防老劑ptnp1重量份,防老劑rd1重量份,炭黑n3301重量份,環(huán)烷油3重量份,偶聯(lián)劑si-6935重量份,dcp2重量份在開煉機(jī)中混合并包輥,薄通6次后打三角包出片,即得到硅烷接枝乙丙橡膠。硅烷接枝丁基橡膠的制備方法為:將丁基橡膠(日本jsr268)75重量份,mvq110-2(晨光化工研究院)25重量份,氧化鋅5重量份,硬脂酸1重量份,防老劑ptnp1重量份,防老劑rd1重量份,炭黑n3301重量份,環(huán)烷油3重量份,偶聯(lián)劑si-6935重量份,dcp2重量份在開煉機(jī)中混合并包輥,薄通6次后打三角包出片,即得到硅烷接枝丁基橡膠。實施例1本實施例用于說明本發(fā)明的密封膠帶組合物和密封膠帶及其應(yīng)用。(1)將100g丁基橡膠(jsr公司的丁基橡膠268,不飽和度為1.4mol%,門尼粘度為50(ml1+8at125℃))、250g異戊二烯橡膠(深圳瑪斯尼彈性體有限公司的異戊二烯橡膠lir-30k,重均分子量為30000,)、500g云母和25g炭黑在密煉機(jī)中進(jìn)行混合,再加入30g制得的硅烷接枝乙丙橡膠、200g混煉膠(江西藍(lán)星星火有機(jī)硅有限公司的混煉膠hcr135,其邵氏硬度為36)和10gγ-氨丙基三乙氧基硅烷(武大化工公司的kh550)進(jìn)行混合,最后將混 合后的混合物加入單螺桿擠出機(jī)中,在溫度為40℃條件下進(jìn)行成型處理,再使用連續(xù)收卷機(jī)收卷,制得密封膠帶a1,該膠帶寬為5mm,厚為2mm;(2)將制得密封膠帶a1用于密封雙玻璃光伏組件。實施例2本實施例用于說明本發(fā)明的密封膠帶組合物和密封膠帶及其應(yīng)用。(1)將100g丁基橡膠(jsr公司的丁基橡膠268,不飽和度為1.4mol%,門尼粘度為50(ml1+8at125℃))、100g異戊二烯橡膠(深圳瑪斯尼彈性體有限公司的異戊二烯橡膠lir-50k,重均分子量為50000,)、500g石墨烯和5g炭黑在密煉機(jī)中進(jìn)行混合,再加入5g制得的硅烷接枝乙丙橡膠、100g混煉膠(江西藍(lán)星星火有機(jī)硅有限公司的混煉膠hcr135,其邵氏硬度為36)和8gγ-氨丙基三乙氧基硅烷(武大化工公司的kh550)進(jìn)行混合,最后將混合后的混合物加入單螺桿擠出機(jī)中,在溫度為60℃條件下進(jìn)行成型處理,再使用連續(xù)收卷機(jī)收卷,制得密封膠帶a2,該膠帶寬為10mm,厚為3mm;(2)將制得密封膠帶a2用于密封雙玻璃光伏組件。實施例3本實施例用于說明本發(fā)明的密封膠帶組合物和密封膠帶及其應(yīng)用。將100g丁基橡膠(jsr公司的丁基橡膠268,不飽和度為1.4mol%,門尼粘度為50(ml1+8at125℃))、400g異戊二烯橡膠(深圳瑪斯尼彈性體有限公司的異戊二烯橡膠lir-30k,重均分子量為30000,)、600g云母和40g白炭黑在密煉機(jī)中進(jìn)行混合,再加入15g制得的硅烷接枝丁基橡膠、150g混煉膠(江西藍(lán)星星火有機(jī)硅有限公司的混煉膠hcr135,其邵氏硬度為36)和15gγ-氨丙基三乙氧基硅烷(武大化工公司的kh550)進(jìn)行混合,最后將混合后的混合物加入單螺桿擠出機(jī)中,在溫度為50℃條件下進(jìn)行成型處理, 再使用連續(xù)收卷機(jī)收卷,制得密封膠帶a3,該膠帶寬為8mm,厚為1mm;(2)將制得密封膠帶a3用于密封雙玻璃光伏組件。實施例4本實施例用于說明本發(fā)明的密封膠帶組合物和密封膠帶及其應(yīng)用。按照實施例的方法制備密封膠帶a4,不同的是,相對于100g的丁基橡膠,硅烷接枝乙丙橡膠50g和混煉膠250g。實施例5本實施例用于說明本發(fā)明的密封膠帶組合物和密封膠帶及其應(yīng)用。按照實施例的方法制備密封膠帶a5,不同的是,將丁基橡膠268替換為jar2222型號的丁基橡膠(不飽和度為2.0mol%,門尼粘度為35ml1+8at125℃)。實施例6本實施例用于說明本發(fā)明的密封膠帶組合物和密封膠帶及其應(yīng)用。按照實施例的方法制備密封膠帶a6,不同的是,用等重量的納米粘土替換云母。實施例7本實施例用于說明本發(fā)明的密封膠帶組合物和密封膠帶及其應(yīng)用。按照實施例的方法制備密封膠帶a7,不同的是,用活性碳酸鈣代替云母。實施例8本實施例用于說明本發(fā)明的密封膠帶組合物和密封膠帶及其應(yīng)用。按照實施例的方法制備密封膠帶a8,不同的是,硅膠的邵氏硬度為62。實施例9本實施例用于說明本發(fā)明的密封膠帶組合物和密封膠帶及其應(yīng)用。按照實施例的方法制備密封膠帶a9,不同的是,不加入異戊二烯橡膠。實施例10本實施例用于說明本發(fā)明的密封膠帶組合物和密封膠帶及其應(yīng)用。按照實施例的方法制備密封膠帶a10,不同的是,不加入有機(jī)硅偶聯(lián)劑。對比例1按照實施例1的方法制備密封膠帶,不同的是,不加入硅烷接枝乙丙橡膠。對比例2按照文獻(xiàn)“丁基橡膠接枝硅烷在雙玻內(nèi)層密封膠上的應(yīng)用和研究,合成材料老化和應(yīng)用,姜怡等”中的方法制得密封膠,并將制得密封膠帶用于密封雙玻璃光伏組件中。其中,丁基橡膠接枝硅烷制備方法為:將60ml密煉機(jī)加熱到50℃,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40rpm,將丁基橡膠50g,過氧化苯甲酰1.25g加入到密煉室中混煉10min后加入硅烷偶聯(lián)劑0.75g,混煉10min后升溫至80℃,再混煉10min后,升溫至100℃混煉20min后出料。密封膠制備方法為:將60ml密煉機(jī)加熱到140℃,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40rpm,將上述制備的丁基橡膠接枝硅烷26g,石油樹脂2.5g,app1.5g加入到密煉室內(nèi),10min后把eva2.5g,酚醛樹脂1.5g,加入到密煉室內(nèi)再混煉10min后, 加入碳黑7g,白碳黑5g,分子篩28g,20min后出料。即得密封膠。其中,制備方法中所用的原料見下表1。表1原料型號廠家丁基橡膠1650盤錦合運實業(yè)有限公司硅烷偶聯(lián)劑a4310;a151市售過氧化苯甲酰分析純市售appppr200遼寧華錦化工酚醛樹脂2402市售石油樹脂c5市售eva470美國杜邦公司碳黑n550市售白碳黑400目市售分子篩中空玻璃用3a型市售測試?yán)芊饽z硬度以針入度來表征;彈性以斷裂伸長率來表征;表征方法如下:針入度測定方法:參照gb/t4509-1998;針入度要求:30-80。斷裂伸長率測定方法:gb/t528-2009;要求為280%-550%。按照上述方法測定實施例1-10和對比例1-2的密封膠帶的硬度,并測定實施例1-10和對比例1-2的密封膠帶的彈性,測定結(jié)果見表2。將實施例1-10和對比例1-2的密封膠帶密封的雙玻璃光伏組件樣品按照gb/t2790-1995方法測定膠帶與玻璃間的剝離強(qiáng)度,結(jié)果見表2。表2將實施例1-10和對比例1-2比較可以看出,本發(fā)明的密封膠帶74℃下與玻璃間的玻璃強(qiáng)度可以為8-20n/cm,且該密封膠帶的針入度可以為30-651/10mm,斷裂伸長率可以為280-550%,因此,本發(fā)明的密封膠帶與玻璃間的粘結(jié)性較強(qiáng),該密封膠帶的硬度和彈性均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。將實施例1與實施例4比較可以看出,當(dāng)相對于100重量份的丁基橡膠,所述硅膠的含量為100-200重量份,所述相容劑的含量為5-30重量份時,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性。將實施例1與實施例5比較可以看出,當(dāng)丁基橡膠的不飽和度為1.3-1.4mol%,門尼粘度為45-55(ml1+8at125℃)時,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性。同樣地,由于丁基橡膠的門尼粘度較低,使得密封膠帶組合物整體軟化溫度較低,從而能夠進(jìn)一步提高密封膠帶與玻璃在低溫條件下的熱壓粘結(jié)性。將實施例1與實施例6比較可以看出,片狀微納米填料為云母和/或石墨烯時,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性的同時保證較低的水汽透過率。將實施例1與實施例7比較可以看出,片狀微納米填料為云母、納米粘 土和石墨烯中的至少一種,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性的同時保證較低的水汽透過率。將實施例1與實施例8比較可以看出,硅膠的邵氏硬度為25-60時。由于硅膠的粘度在一定范圍內(nèi),因此可以使得密封膠帶組合物整體軟化溫度較低,從而能夠進(jìn)一步提高密封膠帶與玻璃在低溫條件下的熱壓粘結(jié)性。將實施例1與實施例9比較可以看出,當(dāng)密封膠帶組合物還含有異戊二烯橡膠時,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性。將實施例1與實施例10比較可以看出,當(dāng)密封膠帶組合物還含有有機(jī)硅偶聯(lián)劑時,從而能夠進(jìn)一步提高低溫條件下密封膠與玻璃的粘結(jié)性。本發(fā)明的密封膠帶組合物采用未硫化膠體系,其中含有丁基橡膠、硅膠、硅烷接枝橡膠,而硅烷接枝橡膠作為相容劑,能夠使得組份中的丁基橡膠與硅膠更均勻地混合,總之,本發(fā)明的組合物體系能夠在低溫工藝條件下與玻璃表面形成較好的粘接強(qiáng)度。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外,本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁12