一种快速固化太阳能硅胶及其制备方法与流程

文档序号:13817808阅读:756来源:国知局

本发明涉及密封胶技术领域,更具体地说,它涉及一种快速固化太阳能硅胶及其制备方法。



背景技术:

太阳能发电是指利用光伏效应使太阳光辐射能转变成电能,因其具有无污染、无噪声、环保美观、可免去远距离铺设电缆时对植被和环境的破坏等有利于环境保护的优点而备受各国关注。太阳能电池片是太阳能光伏发电系统的核心部件,由于太阳能电池片自身存在薄、脆、易氧化等物理、化学缺陷,暴露在空气、雨水等自然条件下很容易造成永久性破坏,使得太阳能发电难以在恶劣的自然条件下大规模应用。因此,要实现太阳能发电的工业化应用,就要求对其进行保护性密封和封装,从而形成光伏组件。

这种保护性密封和封装是实现光伏发电工业化生产和大规模应用的一项关键技术,在密封和封装中通常需要涂覆密封胶以达到粘接、密封、绝缘之作用。硅胶作为性能优异、密封性和稳定性好的一类密封胶而得以在光伏组件中应用。传统的单组份密封胶的固化时间长,可进入下步工序的时间≧4小时,完全固化时间更要求≧7天,这就大大延长了生产周期,而且还需要特定的场地用来初步固化,不利于生产线的自动化;这种传统工艺不仅增加搬运等操作工序,而且还容易在搬运过程中对组件造成损伤。因而需要开发出能快速固化的单组份密封胶。



技术实现要素:

本发明的第一目的是提供一种快速固化太阳能硅胶。

为实现上述目的,通过以下技术手段实现:

一种快速固化太阳能硅胶,包括如下重量份的组分组成:

进一步优化为:一种快速固化太阳能硅胶,包括如下重量份的组分组成:

进一步优化为:一种快速固化太阳能硅胶,包括如下重量份的组分组成:

进一步优化为:所述的交联剂为烷氧基硅烷,具体为二胺基甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物。

进一步优化为:所述的催化剂为二丁基二月硅酸。

进一步优化为:所述的填料为二氧化硅、碳酸钙、白炭黑中的一种或两种以上的混合物。

进一步优化为:所述的增塑剂为低粘度硅油,具体为100cps硅油、500cps硅油及1000cps硅油中的一种或两种以上混合物。

进一步优化为:所述的硅烷偶联剂为kbe-402、kbm-403、a-189中的一种或两种以上的混合物。

本发明的另一目的是提供一种至少能解决上述问题的一种快速固化太阳能硅胶的制备方法。

为实现上述目的,通过以下技术手段实现:

一种快速固化太阳能硅胶的制备方法,包括如下步骤:

步骤一、按照重量组分称取各原料;

步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机中,室温下捏合5~8h,然后升温至80~100℃捏合0.5~1h,并抽真空脱除体系中水分,然后降至室温,出料得到基料;

步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中,在氮气保护气氛下加入增塑剂,真空下脱除空气和湿气,然后加入交联剂,在隔湿下转速200~600rpm下搅拌2~4h,接着加入催化剂和硅烷偶联剂,继续搅拌2~4h,脱除气泡,即得所述快速固化太阳能硅胶。

本发明的有益效果为:本发明的硅胶为应用缩合型,即固化过程是通过端羟基聚二甲基硅氧烷与交联剂烷氧基硅烷发生缩合反应,上述缩合反应为亲核反应,影响硅胶固化速度的因素包括交联剂的化学结构和催化剂的用量,交联剂分子中的硅原子电正性越大,则越容易接受端羟基聚二甲基硅氧烷末端羟基的进攻,进而生成五价配位的中间体,降低反应活化能,从而加快反应速度。本发明选用的交联剂为二胺基甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷,三者中硅原子的电正性都很大,能使得最终得到的硅胶固化速度加快。硅烷偶联剂的加入提高使得基料整体强度增加,增加了硅胶的机械性能。

本发明具有以下优点:

1、室温可快速深层固化,满足了太阳能组件的生产要求,高效便捷,利于工厂的流水化作业生产。

2、本发明的快速固化太阳能硅胶具有良好的耐高低温、耐候性能、电绝缘性、物理机械性能和粘结性能,使用寿命长。

3、固化过程中很微量醇类小分子放出,低雾化,生产过程环保。

4、本发明的硅胶可实现大面积粘结,能实现太阳能组件短时间快速粘结固定的目的,大大减少厂家生产工序耗时,提高生产效率,尤其应用于大批量生产时,能大幅节省厂家人工成本。

具体实施方式

下面通过具体实施例对发明作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的本发明的保护范围。

实施例1

一种快速固化太阳能硅胶,包括如下重量份的组分组成:

所述的交联剂为烷氧基硅烷,具体为二胺基甲基三乙氧基硅烷。

所述的催化剂为二丁基二月硅酸。

所述的填料为二氧化硅。

所述的增塑剂为低粘度硅油,具体为100cps硅油。

所述的硅烷偶联剂为kbe-402。

一种快速固化太阳能硅胶的制备方法,包括如下步骤:

步骤一、按照重量组分称取各原料;

步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机中,室温下捏合5h,然后升温至80℃捏合0.5h,并抽真空脱除体系中水分,然后降至室温,出料得到基料;

步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中,在氮气保护气氛下加入增塑剂,真空下脱除空气和湿气,然后加入交联剂,在隔湿下转速200rpm下搅拌2h,接着加入催化剂和硅烷偶联剂,继续搅拌2h,脱除气泡,即得所述快速固化太阳能硅胶。

实施例2

一种快速固化太阳能硅胶,包括如下重量份的组分组成:

所述的交联剂为烷氧基硅烷,具体为二氯甲基三乙氧基硅烷。

所述的催化剂为二丁基二月硅酸。

所述的填料为碳酸钙。

所述的增塑剂为低粘度硅油,具体为500cps硅油。

所述的硅烷偶联剂为kbm-403。

一种快速固化太阳能硅胶的制备方法,包括如下步骤:

步骤一、按照重量组分称取各原料;

步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机中,室温下捏合8h,然后升温至100℃捏合1h,并抽真空脱除体系中水分,然后降至室温,出料得到基料;

步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中,在氮气保护气氛下加入增塑剂,真空下脱除空气和湿气,然后加入交联剂,在隔湿下转速600rpm下搅拌4h,接着加入催化剂和硅烷偶联剂,继续搅拌4h,脱除气泡,即得所述快速固化太阳能硅胶。

实施例3

一种快速固化太阳能硅胶,包括如下重量份的组分组成:

所述的交联剂为烷氧基硅烷,具体为苯胺甲基三甲氧基硅烷。

所述的催化剂为二丁基二月硅酸。

所述的填料为白炭黑。

所述的增塑剂为低粘度硅油,具体为1000cps硅油。

所述的硅烷偶联剂为a-189。

一种快速固化太阳能硅胶的制备方法,包括如下步骤:

步骤一、按照重量组分称取各原料;

步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机中,室温下捏合6h,然后升温至85℃捏合0.7h,并抽真空脱除体系中水分,然后降至室温,出料得到基料;

步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中,在氮气保护气氛下加入增塑剂,真空下脱除空气和湿气,然后加入交联剂,在隔湿下转速300rpm下搅拌2.5h,接着加入催化剂和硅烷偶联剂,继续搅拌2.5h,脱除气泡,即得所述快速固化太阳能硅胶。

实施例4

一种快速固化太阳能硅胶,包括如下重量份的组分组成:

所述的交联剂为烷氧基硅烷,具体为二胺基甲基三乙氧基硅烷和二氯甲基三乙氧基硅烷的混合物。

所述的催化剂为二丁基二月硅酸。

所述的填料为二氧化硅和碳酸钙的混合物。

所述的增塑剂为低粘度硅油,具体为100cps硅油和500cps硅油的混合物。

所述的硅烷偶联剂为kbe-402和kbm-403的混合物。

一种快速固化太阳能硅胶的制备方法,包括如下步骤:

步骤一、按照重量组分称取各原料;

步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机中,室温下捏合7h,然后升温至95℃捏合0.8h,并抽真空脱除体系中水分,然后降至室温,出料得到基料;

步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中,在氮气保护气氛下加入增塑剂,真空下脱除空气和湿气,然后加入交联剂,在隔湿下转速500rpm下搅拌3.5h,接着加入催化剂和硅烷偶联剂,继续搅拌3.5h,脱除气泡,即得所述快速固化太阳能硅胶。

实施例5

一种快速固化太阳能硅胶,包括如下重量份的组分组成:

所述的交联剂为烷氧基硅烷,具体为二胺基甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷和苯胺甲基三甲氧基硅烷的混合物。

所述的催化剂为二丁基二月硅酸。

所述的填料为二氧化硅、碳酸钙和白炭黑的混合物。

所述的增塑剂为低粘度硅油,具体为100cps硅油、500cps硅油及1000cps硅油的混合物。

所述的硅烷偶联剂为kbe-402、kbm-403和a-189的混合物。

一种快速固化太阳能硅胶的制备方法,包括如下步骤:

步骤一、按照重量组分称取各原料;

步骤二、将所称取的端羟基聚二甲基硅氧烷和填料加入到捏合机中,室温下捏合6.5h,然后升温至90℃捏合0.7h,并抽真空脱除体系中水分,然后降至室温,出料得到基料;

步骤三、将步骤二所得的基料加入到行星式搅拌机中,在氮气保护气氛下加入增塑剂,真空下脱除空气和湿气,然后加入交联剂,在隔湿下转速400rpm下搅拌3h,接着加入催化剂和硅烷偶联剂,继续搅拌3h,脱除气泡,即得所述快速固化太阳能硅胶。

将所得的快速固化太阳能硅胶进行性能测试,所得结果如表1。

表1本发明实施例中快速固化太阳能硅胶的性能测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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