灌封胶的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及灌封胶领域，尤其涉及一种可长期贮存且固化速度稳定的灌封胶的制 备方法。
【背景技术】
[0002] 光伏组件用的灌封胶，主要用于组件输出端接线盒内二极管的封装;灌封胶需要 达到密封性好、绝缘性好、散热性好、耐气候性强、耐老化性强、耐腐蚀能力强的要求。
[0003] 目前灌封胶主要由A胶和B胶按一定配比混合而成;其中A胶主要物料为基胶、填料 及添加剂，B胶主要物料为交联剂、偶联剂、稀释剂及催化剂;灌封胶对A胶和B胶中的物料贮 存稳定性有较高要求。
[0004] 传统技术上，B胶的贮存稳定期只能达到6个月，不论是对生产商的量产还是对客 户的使用贮存上都有一定的影响。
[0005] 有鉴于此，有必要提供一种改进的灌封胶的制备方法，以解决上述问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种可长期贮存且固化速度稳定的灌封胶的制备方法。
[0007] 为实现上述发明目的，本发明提供了一种灌封胶的制备方法，其至少包括如下步 骤:S1:提供Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷并将 两者混合以发生充分反应而形成稳定的预聚物;S2:提供交联剂、稀释剂和催化剂，将所述 预聚物与所述交联剂、所述稀释剂和所述催化剂混合形成混合物。
[0008] 作为本发明的进一步改进，S1具体为:所述Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅 烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷在真空条件下形成所述预聚物。
[0009] 作为本发明的进一步改进，S1具体为:所述Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅 烷、所述缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷在真空搅拌机中边抽真空边搅拌形成所述预聚 物，揽摔时间为20min~40min。
[0010] 作为本发明的进一步改进，所述真空条件的压力为l〇KPa~O.IMPa。
[0011] 作为本发明的进一步改进，所述交联剂包括1份正硅酸乙酯、0.75份甲基三甲氧基 硅烷，所述偶联剂包括0.25份Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.05份缩水甘油醚 氧丙基三甲氧基硅烷，所述稀释剂包括1.25份聚醚，所述催化剂包括0.004份~0.006份二 月桂酸二丁基锡。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述制备方法还包括:将所述混合物与另一混合物按 5:1~6:1的比例混合制得所述灌封胶。
[0013] 作为本发明的进一步改进，所述另一混合物包括：12份聚二甲基硅氧烷，0.75份硅 油，8份氢氧化铝，0.3份钛白粉，0.009份固化剂。
[0014] 本发明的有益效果是:本发明灌封胶的制备方法通过先将Ν-(β_氨乙基)-γ_氨丙 基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合形成稳定的预聚物;再将所述预聚 物与交联剂、稀释剂和催化剂混合形成混合物;该种混合物可长期稳定贮存，即使贮存一年 以上也不会影响灌封胶的固化速度，便于量产和贮存。
【具体实施方式】
[0015] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明 进行详细描述。
[0016] 用于光伏组件的灌封胶通常是由两种混合物混合形成，前述两种混合物通常分别 简称为A胶和能够与所述A胶配合使用的B胶。传统的B胶制备是直接将各种组分混合在一 起。B胶中含有KH550与KH560,经过大量研究发现，KH550与KH560在B胶贮存过程中会缓慢发 生反应;并且随着B胶的贮存时间延长，KH550与KH560的反应生成物的量逐渐增多；而在将 含有KH550与KH560的B胶与A胶混合时，KH550与KH560的生成物易与A胶中的线性大分子交 联反应形成体形大分子，从而在宏观上体现为灌封胶过早固化，即固化速度逐渐变快，固化 完成后的灌封胶的力学性能有所下降;且由于固化速度太快而造成气泡无法及时排出，从 而影响灌封胶的密封性。
[0017] 本发明提供一种可长期稳定贮存的灌封胶制备方法，其至少包括如下步骤:S1:提 供Ν-(β-氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550)、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷 (ΚΗ560)并将两者混合以发生充分反应而形成稳定的预聚物，作为偶联剂;S2:提供交联剂、 稀释剂和催化剂，将所述预聚物与所述交联剂、所述稀释剂和所述催化剂混合形成混合物， 下文中称为新的Β胶。
[0018] 进一步地，本发明灌封胶的制备方法，还包括:提供另一混合物，下文中称为Α胶， 并将所述A胶与新的B胶按5:1~6:1的比例混合制得所述灌封胶。其中，所述A胶与新的B胶 的混合比例可根据需要的固化速度做适当的调整。所述A胶包括：12份聚二甲基硅氧烷， 0.75份硅油，8份氢氧化铝，0.3份钛白粉，0.009份固化剂。
[0019]本实施例中，新的B胶中：所述交联剂包括1份正硅酸乙酯、0.75份甲基三甲氧基硅 烷，所述稀释剂包括1.25份聚醚，所述催化剂包括0.004份~0.006份二月桂酸二丁基锡，所 述偶联剂包括〇. 25份KH550、0.05份KH560。
[0020]前述新的B胶采用先将KH550与KH560混合，一方面增加了两组分的接触机会，两者 能够更早地形成稳定的预聚物;从而可以避免KH550与KH560在所述新的B胶贮存过程中发 生缓慢的反应，提高了新的B胶的稳定性并延长了新的B胶的保质期，便于生产商进行量产 和用户的使用贮存。
[0021]另一方面，无论新的B胶贮存多久，KH550与KH560反应的生成物的量是固定的，且 该生成物的量不会随着新的B胶贮存时间的延长而增多，从而任何时候使用均不会影响A胶 与新的B胶混合后灌封胶的固化速度，便于用户工艺条件的确定，保证产品的使用稳定性， 减少返工率，提升工作效率，增加产量，间接降低成本。
[0022]如表1所示，在所述新的B胶从生产初期至贮存430天的任意时间点，A胶和新的B胶 混合后的表干时间均为20分钟，说明通过本发明制备方法获得的新的B胶稳定性好，无论贮 存多久都不会影响A胶和新的B胶混合后的固化速度。
[0023] 表1新的B胶贮存时间与A胶和新的B胶混合后的表干时间统计表
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[0026] 再一方面，在KH550与KH560反应的生成物的量固定的前提下，由该生成物所引起 的A胶与新的B胶混合后的灌封胶的固化速度是一定的；因此可以根据灌封胶需要的固化速 度调节所述催化剂的含量，以在所述A胶与所述新的B胶混合时，两者的固化速度可控，能够 及时排除气泡，使得形成的灌封胶的密封性和力学性能较好。
[0027] 另外，含有二月桂酸二丁基锡的B胶与A胶混合后的灌封胶无毒性，但二月桂酸二 丁基锡在使用过程中对操作者具有一定的毒性。先将KH550与KH560混合，两者反应的生成 物的量达到最大值，由该生成物所引起的A胶与新的B胶混合后的灌封胶的固化速度也达到 最快;从而可以减少所述催化剂二月桂酸二丁基锡的使用量。经试验确定在达到同样固化 速度的前提下，二月桂酸二丁基锡的使用量可由传统的〇. 01份减小至〇. 004份~0.006份； 这将大大减小二月桂酸二丁基锡对使用者的伤害。
[0028]进一步地，将KH550与KH560在真空条件下混合形成稳定的预聚物;可以排除空气 对两者的影响，增加两者的接触几率，加快混合速度。所谓的真空条件对真空度的要求较为 宽泛，只要是有利于KH550与KH560混合以形成稳定的预聚物的都可以，例如真空条件为 lOKPa~O.IMPa。
[0029] 具体地，可以将KH550与KH560置入真空搅拌机中，边抽真空边搅拌，搅拌时间为 20min~40min，如30min，即可形成稳定的预聚物。
[0030] 综上所述，本发明灌封胶的制备方法，通过先将KH550与KH560混合形成稳定的预 聚物;再将所述预聚物与交联剂、稀释剂和催化剂混合形成混合物，即新的B胶;从而使得新 的B胶可长期稳定贮存，即使贮存一年以上也不会影响与A胶混合的固化速度，便于量产和 贮存，同时还可以减小二月桂酸二丁基锡的使用量。
[0031] 本发明的灌封胶的制备方法形成的灌封胶固化速度可调且稳定，使得形成的灌封 胶的密封性和力学性能较好，便于用户工艺条件的确定，保证产品的使用稳定性，减少返工 率，提升工作效率，增加产量，间接降低成本。
[0032]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发 明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改 或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种灌封胶的制备方法，其特征在于:至少包括如下步骤： S1:提供Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷并 将两者混合以发生充分反应而形成稳定的预聚物； S2:提供交联剂、稀释剂和催化剂，将所述预聚物与所述交联剂、所述稀释剂和所述催 化剂混合形成混合物。2. 根据权利要求1所述的灌封胶的制备方法，其特征在于：S1具体为:所述Ν-(β-氨乙 基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷在真空条件下形成所述预 聚物。3. 根据权利要求2所述的灌封胶的制备方法，其特征在于：S1具体为:所述Ν-(β-氨乙 基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、所述缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷在真空搅拌机中边抽 真空边搅拌形成所述预聚物，搅拌时间为20min~40min。4. 根据权利要求2所述的灌封胶的制备方法，其特征在于：所述真空条件的压力为 lOKPa~O.IMPa。5. 根据权利要求1所述的灌封胶的制备方法，其特征在于:所述交联剂包括1份正硅酸 乙酯、0.75份甲基三甲氧基硅烷，所述偶联剂包括0.25份Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧 基硅烷、0.05份缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，所述稀释剂包括1.25份聚醚，所述催化剂 包括0.004份~0.006份二月桂酸二丁基锡。6. 根据权利要求1-5所述的灌封胶的制备方法，其特征在于:所述制备方法还包括:将 所述混合物与另一混合物按5:1~6:1的比例混合制得所述灌封胶。7. 根据权利要求6所述的灌封胶的制备方法，其特征在于:所述另一混合物包括：12份 聚二甲基硅氧烷，0.75份硅油，8份氢氧化铝，0.3份钛白粉，0.009份固化剂。
【专利摘要】本发明提供了一种灌封胶的制备方法，其至少包括如下步骤：S1：提供N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷并将两者混合以发生充分反应而形成稳定的预聚物；S2：提供交联剂、稀释剂和催化剂，将所述预聚物与所述交联剂、所述稀释剂和所述催化剂混合形成混合物。本发明通过先将N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合形成稳定的预聚物；再将所述预聚物与交联剂、稀释剂和催化剂混合形成混合物；该种混合物可长期稳定贮存，且不会影响灌封胶的固化速度，便于量产和贮存。
【IPC分类】C09J11/08, C09J11/04, C08G77/14, C08G77/26, C09J11/06, C09J183/04, C09J183/08
【公开号】CN105441021
【申请号】CN201511022006
【发明人】何帅, 杨连丽
【申请人】阿特斯(中国)投资有限公司, 常熟阿特斯阳光电力科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月30日