一种光伏组件用单组分室温硫化硅橡胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种光伏组件用单组分室溫硫化娃橡胶及其制备方法，属于密封胶领 域。
【背景技术】
[0002] 光伏组件在使用过程中受到光照、雨水、积雪、冰富、溫度四季交替变化等外界因 素影响，运就要求光伏组件用密封剂不仅需要具备良好的粘接性和密封性，还需具有优异 的耐候性。液体娃橡胶在耐候环境中能保持25年W上使用寿命，是用作光伏组件密封剂的 最佳材料。
[0003] 液体娃橡胶根据产品包装形式，可分为单组分和双组分两大类。单组分液体娃橡 胶是将聚硅氧烷、交联剂、填料、催化剂及其他添加剂在隔绝湿气的条件下均匀混合后包装 而成，使用时将其从包装中挤出，挤出的娃橡胶密封剂通过接触空气中的湿气交联固化。运 种娃橡胶具有使用方便，设备投入低等优点，成为光伏组件边框和接线盒粘接目前普遍采 用的密封剂。单组分娃橡胶依靠吸收环境中的湿汽固化，由表及里的固化特性，导致其强度 上升较慢，搬运和装箱周期较长，库房压力大，越来越难满足对生产效率要求日益增加的市 场。
[0004] 双组分娃橡胶是将基料和硫化剂分别包装，使用时预先按一定比例混合的一类有 机娃密封剂。与单组分娃橡胶相比，双组分娃橡胶对固化环境溫湿度要求较低，深层固化速 度快，可实现内外部同步固化，故可大幅缩短搬运和装箱时间。但双组分娃橡胶也存在缺 点:其产品使用时需要预先将两个组分混合，操作繁琐且设备投入较高;此外双组分对混合 比例的精度要求较高，两个组分混合比例不精确或是混合程度不够均匀时均会对密封胶 的固化性能和使用性能产生较大影响。基于上述原因，目前双组分娃橡胶在光伏组件中的 应用并不多。
[000引针对单组分娃橡胶固化速度慢的问题，专利CN 102533213公开了一种使用氨乙基 赃嗦做催化剂提高固化速度的方法，该方法可W提高娃橡胶表层的固化速度，但由于单组 分娃橡胶由表及里固化，内部的固化依靠水汽的渗入完成，故表层固化速度提高后会减缓 水汽向内部的渗入，导致深层固化速度的提升不显著。
[0006] 专利CN 104497959公布了一种加入多官能度硅烷交联剂提升初期固化速度的方 法，但是酬目亏基硅烷部分水解物的加入会引起胆存期的缩短。
[0007] 专利CN 103571196提供了一种使用甲基Ξ烷氧基下酬目亏基硅烷和四烷基下酬月亏 基硅烷做交联剂，实现降低下酬目亏含量，提高固化速度的方法，但该专利中使用的甲基Ξ烧 氧基下酬朽基硅烷活性很低，四烷基下酬朽基硅烷活性也有限，对提高固化速度效果不够 显著。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是为了克服上述【背景技术】中所述的缺点，提供一种光伏组件用单组 分室溫硫化娃橡胶及其制备方法。
[0009] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种光伏组件用单组分室溫硫化娃橡 胶，由如下重量份的原料组成： α，妨-二怒基聚二甲基娃氣燒 1 () ?份 二甲基攘油 5-30份
[0010] 乙雌基挽氧基了綱巧基娃焼 1 -5務 二官能醜胺基扩链剂 0. 5-2份 燒氧基了醜巧基娃燒 1-5份 王官能和/或四官能的巧基毯掠 ^10份 硅烷偶联剂 1-5份
[0011] 补强填料 10-150份 催化剂 0. 1-1徐。
[0012]在上述技术方案的基础上，本发明还可W做如下改进。
[001引进一步，所述α，ω -二径基聚二甲基硅氧烷在25 °C时的粘度为3000~ lOOOOOmPa. S，优选为 5000-500000mPa. S。
[0014] 进一步，所述二甲基硅油在25 °C时的粘度为50~5000mPa. S，优选为100- lOOOmPa.So
[0015] 进一步，所述乙締基烷氧基下酬目亏基硅烷的结构式为（C也= CH)Si(0Ri)n(0N = C (C也）（C2也））3-n，其中北为甲基、乙基或丙基，优选为甲基，η为1~3中的任一自然整数，优 选n = l或2,所述乙締基烷氧基下酬目亏基硅烷为上述结构中的一种或几种的混合物。
[0016] 进一步，所述二官能酷胺基扩链剂选自二甲基二(N-甲基乙酷氨基)硅烷、二甲基 二(N-乙基乙酷氨基)硅烷、甲基乙締基二(N-甲基乙酷氨基)硅烷、甲基乙締基二(N-下基乙 酷氨基)硅烷中的一种或几种的混合物。
[0017] 进一步，所述烷氧基下酬朽基硅烷的结构式为(R3〇)m((CH3)(C2也)C = NO)3-mSiR2Si (0N=C(C也）（C2也)3-m(〇R3)m，其中，R2为2~12个碳原子组成的饱和亚烷基、直链不饱和亚烧 基、支链饱和亚烷基或支链不饱和亚烷基，R3为甲基、乙基或丙基，m为0~3中的任一自然整 数，优选m = 0或1，所述烷氧基下酬目亏基硅烷为上述结构中的一种或几种的混合物。
[0018] 进一步，所述Ξ官能和/或四官能的朽基硅烷选自甲基Ξ丙酬朽基硅烷、甲基Ξ下 酬月亏基硅烷、乙締基Ξ下酬朽基硅烷、四下酬目亏基硅烷中的一种或几种的混合物。
[0019] 进一步，所述硅烷偶联剂选自氨基硅烷偶联剂、琉基硅烷偶联剂、乙締基硅烷偶联 剂、丙締酷氧基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物；
[0020] 进一步，所述补强填料选自气相白炭黑、碳酸巧、氧化侣、娃微粉、高岭±、白刚玉 中的一种或几种的混合物；
[0021] 进一步，所述催化剂选自二月桂酸二下基锡、二月桂酸二辛基锡、辛酸亚锡中的至 少一种。
[0022] 本发明提供一种如上所述的光伏组件用单组分室溫硫化娃橡胶的制备方法，包 括：
[0023] 1)取曰，ω-二径基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油和补强填料，投入到捏合机中，在 100~140°C，-0.09~-O.lMPa的真空条件下脱水2~4小时后，浆料降溫至40°CW下；
[0024] 2)将1)处理后的浆料转至行星揽拌蓋中，在化保护下加入乙締基烷氧基下酬朽基 硅烷，在-0.09~-0.1 MPa的真空条件下揽拌15~30min;
[0025] 3)在化保护下，再向2)处理后的浆料中加入二官能酷胺基扩链剂、烷氧基下酬月亏 基硅烷、Ξ官能和/或四官能的朽基硅烷、硅烷偶联剂和催化剂，在-0.09~-0.1M化的真空 条件下揽拌15~30min至均匀无气泡，即得光伏组件用单组分室溫硫化娃橡胶。
[0026] 本发明的有益效果是：
[0027] 现有单组分室溫硫化娃橡胶依靠环境中的水汽由表及里缓慢固化，仅提高体系交 联活性时，表层固化过快导致内部水汽渗入减慢，深层固化速度提高不大;减缓表层固化速 度时，水汽渗入速度提高，但体系交联剂活性降低，深层固化速度也无法实现提高。
[0028] 本发明制备的一种光伏组件用单组分室溫硫化娃橡胶，通过添加乙締基烷氧基下 酬月亏基硅烷和二官能酷胺基扩链剂极大程度提高了固化过程中水汽的渗入程度，通过添加 高官能度的烷氧基下酬目亏基硅烷提高了体系的交联固化活性，故使用本发明提到的乙締基 烷氧基下酬朽基硅烷、二官能酷胺基扩链剂和烷氧基下酬朽基硅烷组合物可极大提高固 化速度，缩短组件搬运和装箱时间。此外，本发明通过调整娃橡胶表层和内部固化速度，还 可显著改善粘接性能，尤其是对一些有机硅胶粘剂难粘的基材，如塑料、改性树脂等，提高 了其应用范围。
【具体实施方式】
[0029] W下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限 定本发明的范围。
[0030] 下面所用份均为重量份。
[0031 ] 实施例1
[003引粘度为20000mpa.s(25°C时）的α，ω-二径基聚二甲基硅氧烷100份，粘度为 500mpa.s(25°C时）的二甲基硅油15份，轻质碳酸巧80份，气相白炭黑10份加入到捏合机中， 开启揽拌及分散，在130°C~140°C，-0.09~-0.1 MPa真空条件下脱水2~4小时后，浆料降溫 至40°CW下。
[0033] 将上述浆料转至行星揽拌蓋中，在化保护下加入乙締基甲氧基二下酬朽基硅烷 1.5份，于-0.09~-〇. IMPa真空条件下揽拌20分钟。
[0034] 在化保护下，再向上述处理后的浆料中加入甲基乙締基二(N-甲基乙酷氨基)硅烷 0.5份、二甲氧基四下酬朽基二娃乙烧2份、甲基Ξ下酬朽基硅烷7份、丫-氨丙基Ξ乙氧基娃 烧3份和二月桂酸二下基锡0.3份，于-0.09~-0.1 MPa真空条件下揽拌15~30min至均匀无 气泡，即得光伏组件用单组分室溫硫化娃橡胶。
[00巧]实施例2
[0036] 粘度为20000mpa.s(25°C时）的α，ω-二径基聚二甲基硅氧烷100份，粘度为 500mpa.s(25°C时）的二甲基硅油15份，轻质碳酸巧100份，气相白炭黑5份加入到捏合机中， 开启揽拌及分散，在130°C~140°C，-0.09~-0.1 MPa真空条件下脱水2~4小时后，浆料降 溫至40°CW下。
[0037] 将上述浆料转至行星揽拌蓋中，在化保护下加入乙締基二甲氧基下酬朽基硅烷 2.0份，于-0.09~-0.1 MPa真空条件下揽拌20分钟。
[0038] 在化保护下，再向上述处理后的浆料中加入甲基乙締基二(N-甲基乙酷氨基)硅烷 1份、六下酬目亏基二娃下烧2份、甲基Ξ下酬朽基硅烷3份、乙締基Ξ下酬朽基硅烷4份、丫-氨 丙基Ξ乙氧基硅烷3份和辛酸亚锡0.3份，于-0.09~-0. 真空条件下揽拌15~30min至 均匀无气泡，即得光伏组件用单组分室溫硫化娃橡胶。
[0039] 实施例3