专利名称：一种快速固化太阳光伏组件用密封胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及密封胶材料技术领域，尤其涉及一种太阳光伏组件用单组份硅酮密封胶及其制备方法。
背景技术：
能源是人类赖以生存和发展的基本条件，人类利用化石能源创造了空前的经济繁荣，但与此同时，也带来了能源短缺和环境恶化的后果，能源危机和环境污染已成为人类社会可持续发展急需解决的难题之一。目前，随着全球能源形势的日益紧张，太阳光伏发电作为一种再生的清洁能源替代方式，近年来得到了迅速的发展，并且获得了大面积的推广和应用。太阳光伏发电的重要组件一太阳光伏电池，是由具有高转换效率的单片太阳能电池、EVA胶膜、低铁钢化玻璃和由氟塑料、涤纶复合而成的Tedlar(TPT)背膜组成。这些元件在真空下加热层压成为一个整体，最后经安装防腐铝合金边框和电源转换盒(即接线盒)，成为太阳光伏电池组件成品。为了防止空气中的水和氧气进入太阳光伏电池组件中造成被氧化而导致的转换率降低，必须在太阳光伏电池板四周铝制边框，即电池板向阳面玻璃板反面TPT板和铝框的间隙，采用粘结密封性和耐气候老化性能良好的密封胶进行密封；在电源转换盒壳体四周也必须采用密封胶进行粘结固定密封，以保护线路板，延长使用寿命。由于太阳光伏电池组件主要用于户外相对恶劣的环境，需要长期承受日晒雨淋的洗礼，因此要求所采用的密封胶具有良好的耐紫外线老化性能和耐高低温气候老化性能。密封胶在发生老化的过程中，会伴随颜色发黄的现象，即黄变。黄变不仅影响产品的外观，限制其应用领域，关键在于也是其结构与性能发生变化的重要信号，致使粘接密封性能下降，水气容易渗漏进入光伏组件，进而影响太阳光伏组件的使用寿命。相比于普通密封胶，太阳光伏组件用密封胶需要具备更高的要求。室温硫化硅酮密封胶具有卓越的耐紫外光和耐高低温气候老化性能，与其它类型的密封胶相比其在恶劣条件下的耐久性特别突出，尤其是单组份室温硫化硅酮密封胶，由于其主要成分的硅氧键比较稳定，因此耐老化性能优异，而且使用方便，因而得到广泛的应用，是最适合应用于太阳光伏电池组件的密封胶品种。但目前，在应用过程中仍然存在着以下技术缺陷:(I)深层固化速度慢、固化厚度小单组份室温硫化硅酮密封胶需要依靠湿气进行交联固化，湿气扩散到胶层内部比较困难，深层固化较慢，固化的厚度通常只有2 3mm，难以实现连续化流水作业；而且使得组装后的太阳能电池板一般来说需要七、八个小时后才能搬运，密封胶完全固化要用几天的时间，给太阳光伏厂家的生产效率带来了严重的负面影响。(2)耐黄变性能有待改善现有技术 中大多数产品都采用有机钛络合物作为催化剂，由于有机钛本身呈浅黄或浅红色，催化剂在密封胶固化过程中没有参加化学反应，固化后会有微量的催化剂渗出，容易导致光伏组件中的EVA变黄。此外，一些辅助性材料(如颜填料和助剂等)耐老化性较差以及残留的杂质也会影响耐黄变性能，而且也限制了很多性能优异原料的应用。⑶阻燃性较差现有技术太阳光伏组件用硅酮密封胶均没有阻燃性能，对太阳光伏组件的使用寿命和安全性带来很大的影响。(4)适应性差，对基材的粘接性不佳太阳光伏组件在组装过程中涉及到的需粘接材料种类较多，如铝材、PVC、PMMA,ABS、TPT等，因此要求密封胶具有广泛的粘接性。但现有技术产品对太阳光伏组件常用的基材的适应性差、粘接性不佳，不能很好地满足太阳光伏组件行业的实际应用需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可快速固化、性能优异的太阳光伏组件用密封胶，以满足太阳光伏组件行业的特殊要求和实际应用需求。本发明的另一目的在于提供上述太阳光伏组件用密封胶的制备方法。本发明的目的通过以下技术方案予以实现:本发明提供的一种快速固化太阳光伏组件用密封胶，按重量份数其原料组成包括:
ο,ω-二變填聚丨11填Iil氣鏡100份
纳米Sttii酸侧60 80份
I相丨 炭5 10份 續I 偶職剂I 5份
交联剂IO 20份
催化.A0,1-2#
催化.B0.00卜0.0丨份
硅油增塑剂I 10份；其中，所述催化剂A为有机锡螯合物，所述催化剂B为二月桂酸二辛基锡。进一步地，本发明所述催化剂A有机锡螯合物的结构式如下:
权利要求
1.一种快速固化太阳光伏组件用密封胶，其特征在于按重量份数其原料组成包括:α,ω-: 聚100份 纳米沽件碳酸W60-80份 I相Π炭, 5 10份 抗故变助iW1 5份 偶联剂I 5徽 交联剂10 20份 催化剂A0.卜2份ffi;化剂B0.001 OJl份 碎油增塑剂I 〗O份； 其中，所述催化剂A为有机锡螯合物，所述催化剂B为二月桂酸二辛基锡。
2.根据权利要求1所述的快速固化太阳光伏组件用密封胶，其特征在于:所述催化剂A有机锡螯合物的结构式如下:
3.根据权利要求1或2所述的快速固化太阳光伏组件用密封胶，其特征在于:所述α , ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的结构式为H0-[(CH3)2Si0]n-H (n=100 2000)，25°C时粘度为 5Pa.S 60Pa.S。
4.根据权利要求1或2所述的快速固化太阳光伏组件用密封胶，其特征在于:所述抗黄变助剂为同时含有受阻酚和亚磷酸酯结构的抗氧剂，其结构式如下:
5.根据权利要求1或2所述的快速固化太阳光伏组件用密封胶，其特征在于:所述偶联剂为氣基娃焼偶联剂、环氧娃焼偶联剂、疏基娃焼偶联剂中的两种或者二种组合。
6.根据权利要求5所述的快速固化太阳光伏组件用密封胶，其特征在于:所述偶联剂为按重量比Y -氨丙基二乙氧基娃焼:Y - (2, 3-环氧丙氧)丙基二甲氧基娃焼=I 3: I组合，或按重量比Y-氨丙基三甲氧基硅烷:Y - (2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅焼:Y _疏基丙基二甲氧基娃焼=1:1 3::1组合0
7.根据权利要求1或2所述的快速固化太阳光伏组件用密封胶，其特征在于:所述交联剂为烧基二丁丽I亏基娃烧、烧基二异丁丽I亏基娃烧中的一种或其组合。
8.根据权利要求1或2所述的快速固化太阳光伏组件用密封胶，其特征在于:按重量份数其原料组成还包括阻燃剂15 60份；所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三聚氰胺、硼酸锌和聚磷酸铵中一种或几种的组合。
9.权利要求1-7之一所述快速固化太阳光伏组件用密封胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、纳米活性碳酸钙加入真空捏合机内，于温度100 200°C、真空度0.085 0.099Mpa下，脱水共混捏合100 200min，冷却得到基料； (2)将气相白炭黑加入装有所述基料的行星搅拌机内，在转速200 600rpm下搅拌60 IOOmin ； (3)将抗黄变助剂和偶联剂加入所述行星搅拌机内，在转速200 600rpm下搅拌60 IOOmin ； (4)将交联剂和催化剂A、催化剂B先混合后再与硅油增塑剂一起加入所述行星搅拌机内，于真空度0.085 0.099Mpa、转速200 600rpm下搅拌100 150min制得太阳光伏组件用硅酮密封胶。
10.根据权利要求9所述的快速固化太阳光伏组件用密封胶的制备方法，其特征在于:所述步骤(3)中还加入重量份数为15 60份的阻燃剂；所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三聚氰胺、硼酸锌和聚磷酸铵中一种或几种的组合。
全文摘要
本发明公开了一种快速固化太阳光伏组件用密封胶，按重量份数其原料组成包括α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、纳米活性碳酸钙60～80份、气相白炭黑5～10份、抗黄变助剂1～5份、偶联剂1～5份、交联剂10～20份、催化剂A0.1～2份、催化剂B0.001～0.01份、硅油增塑剂1～10份；所述催化剂A为有机锡螯合物，所述催化剂B为二月桂酸二辛基锡。此外还公开了上述太阳光伏组件用密封胶的制备方法。本发明密封胶可快速固化，能够很好地满足太阳光伏组件行业的连续化流水作业要求；耐黄变性能优异，具有更好的耐紫外线老化、耐高低温气候老化性能；对基材具有广泛的粘接性，有利于提高光伏组件的密封性，更好地满足了太阳光伏组件行业的实际应用需求。
文档编号C09J11/08GK103232832SQ20131015279
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月27日 优先权日2013年4月27日
发明者龙飞, 陈建军, 刘光华 申请人:广州市白云化工实业有限公司