密封胶及其制备方法与应用与流程

本申请涉及封装，具体涉及一种密封胶及其制备方法与应用。

背景技术：

1、传统的光伏器件封装材料主要包括丁基胶、聚氨酯、聚酰亚胺等。其中，丁基胶是最常用的封装材料之一，虽然丁基胶等材料可以在一定程度上提供阻水功能，但在实际使用过程中，它们的阻水效果往往不尽如人意。在光伏组件制造过程中，丁基胶需要被加热熔融，并通过打胶设备按照特定尺寸挤出，在组件玻璃边缘处进行铺设或涂覆。然后将组件进行层压，最后使用硅胶粘接进行边框密封，制备工艺比较复杂。特别是随着组件尺寸的不断增大，组件面临的阻水问题更加严重。

2、同时，由于光伏组件的使用环境较为恶劣，需要具备较强的力学性能，例如耐热、抗uv、抗拉伸等性能。然而，现有的封装材料往往难以兼顾力学性能和阻水性能，因此在实际应用中存在着一定的局限性。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种兼具较佳力学性能及阻水性能的密封胶及其制备方法，能够简化光伏器件的封装工艺。

2、本申请的一个方面，提供了一种密封胶，按照质量份数计，包括以下组分：

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5、本申请实施方式提供的密封胶包括特定含量的聚二甲基硅氧烷、填料、气相二氧化硅及丁基胶等，聚二甲基硅氧烷分子链柔性好，可自由旋转，透气率相对较高，而丁基胶本身的分子链柔性差，分子链侧甲基密集排布，且排列规整，限制分子的热运动，因此透气率低，气密性好，气相二氧化硅能够有效的弥补丁基胶导致的力学损失，上述密封胶在保证胶体力学性能的前提下，极大程度地降低水汽透过率，提升阻水性能。

6、此外，上述密封胶具有较好的长期可靠性，用于封装器件能够保证长期使用过程中的密封阻水性能，大大延长器件的使用寿命，且施胶工艺简单。

7、在其中一些实施方式中，所述气相二氧化硅及所述丁基胶的质量比为1：(5～20)；可选为1：(5～8)。

8、在其中一些实施方式中，所述气相二氧化硅的比表面积为150m2/g～250m2/g。

9、在其中一些实施方式中，所述丁基胶为热熔型丁基胶；

10、可选地，所述丁基胶的水汽透过率小于0.5g/m2/24h。

11、在其中一些实施方式中，所述填料包括碳酸钙、氢氧化铝及氧化铝中的至少一种；

12、可选地，所述填料包括碳酸钙；

13、可选地，所述碳酸钙包括轻质碳酸钙、重钙及纳米碳酸钙中的至少一种；

14、可选地，所述纳米碳酸钙的平均粒径为60nm～100nm。

15、在其中一些实施方式中，所述聚二甲基硅氧烷包括端羟基聚二甲基硅氧烷；

16、可选地，所述端羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为5000mpa·s～50000mpa·s。

17、在其中一些实施方式中，所述交联剂包括甲基三丁酮肟基硅烷及乙烯基三丁酮肟基硅烷；

18、可选地，所述甲基三丁酮肟基硅烷及所述乙烯基三丁酮肟基硅烷的质量比为(1.7～2.4)：1。

19、在其中一些实施方式中，所述偶联剂包括硅烷偶联剂；

20、可选地，所述偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷及氨基硅烷低聚物中至少一种；

21、可选地，所述偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷及氨基硅烷低聚物中至少两种。

22、在其中一些实施方式中，所述催化剂包括有机锡类催化剂；

23、可选地，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡及辛酸亚锡中的至少一种。

24、本申请的另一方面，还提供了一种密封胶的制备方法，包括以下步骤：

25、根据上述的密封胶称取原料备用；

26、将聚二甲基硅氧烷、填料、气相二氧化硅及丁基胶混合，制备基料；

27、将所述基料与交联剂混合，制备中间体；

28、将所述中间体、偶联剂及催化剂混合，制备所述密封胶。

29、在其中一些实施方式中，所述密封胶的制备方法满足(1)～(3)中的至少一个条件：

30、(1)所述制备基料的步骤中，混合的温度为120℃～130℃，真空度≤-0.095mpa；混合的时间为1h～3h；

31、(2)所述制备中间体的步骤中，混合的时间为20min～40min；

32、(3)所述制备密封胶的步骤中，混合的时间为20min～40min，真空度≤-0.095mpa。

33、本申请的另一方面，还提供了上述的密封胶在制备封装结构中的应用。

34、本申请的另一方面，还提供了一种光伏器件，包括上述的密封胶制得的封装结构。

35、本申请的另一方面，还提供了一种用电装置，包括上述的光伏器件。

技术特征：

1.一种密封胶，其特征在于，按照质量份数计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述气相二氧化硅及所述丁基胶的质量比为1：(5～20)；可选为1：(5～8)。

3.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述气相二氧化硅的比表面积为150m2/g～250m2/g。

4.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述丁基胶为热熔型丁基胶；

5.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述填料包括碳酸钙、氢氧化铝及氧化铝中的至少一种；

6.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷包括端羟基聚二甲基硅氧烷；

7.根据权利要求1～6任一项所述的密封胶，其特征在于，所述交联剂包括甲基三丁酮肟基硅烷及乙烯基三丁酮肟基硅烷；

8.根据权利要求1～6任一项所述的密封胶，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷偶联剂；

9.根据权利要求1～6任一项所述的密封胶，其特征在于，所述催化剂包括有机锡类催化剂；

10.一种密封胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

11.根据权利要求10所述的密封胶的制备方法，其特征在于，满足(1)～(3)中的至少一个条件：

12.权利要求1～9任一项所述的密封胶在制备封装结构中的应用。

13.一种光伏器件，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的密封胶制得的封装结构。

14.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求13所述的光伏器件。

技术总结
本申请涉及一种密封胶及其制备方法与应用。该密封胶按照质量份数计，包括：聚二甲基硅氧烷30份～60份、填料20份～50份、气相二氧化硅0.5份～8份、丁基胶10份～40份、交联剂2份～8份、偶联剂0.3份～3份及催化剂0.03份～0.3份。通过聚二甲基硅氧烷、填料、气相二氧化硅及丁基胶等的合理配比，该密封胶在保证胶体力学性能的前提下，极大程度地降低水汽透过率，提升阻水性能。

技术研发人员：高纪凡,石燕军,蒋忠伟,王乐
受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14