一种双组份密封阻水胶及其制备方法和应用与流程

本发明属于胶粘剂，涉及一种双组份密封阻水胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，随着全球经济的不断增长以及人们对于生活水平提高的不断追求，人类对化石能源的需求也在迅速地增长，化石能源的价格也随之水涨船高。但是随着化石燃料而来的大量的温室气体也为给人类的未来蒙上了一层阴影。同时，随着联合国气候变化大会(cop26)在英国格拉斯哥闭幕，全球大部分的国家和地区对于温室气体的排放有了一个明确的规划，为了能够满足不断发展增长的能源市场需求并减少对化石能源的依赖，人类社会迫切需要找到绿色能源来替代传统能源，在众多的绿色能源中，光伏发电的装机规模正在不断的扩大，以光伏为代表的清洁可再生能源应用市场规模持续扩大。

2、随着近些年来，光伏市场开始由量向质发展，如何将单位面积的光伏组件发电效益最大化，便成为了光伏发展的一个重点；随着光伏技术的不断发展，n型高效双面组件开始受到越来越多的重视。在n型高效双面组件这一发展领域内，凭借着更少的生产工序、更低的温度系数等一系列优点，晶体硅异质结太阳能电池(hjt)开始成为人们眼中的光伏新宠。

3、但与传统的光伏组件不同的是，hjt光伏组件需要采用更为严格的封装材料，大部分厂商采用的封装工艺为“丁基胶带+硅胶”，由底层的丁基胶带对水汽的阻隔作用，然后由硅胶将组件的各部分粘合在一起。该方案虽然解决了hjt组件的问题，但因为物料较高的售价以及繁琐的生产工艺，提高了光伏组件的成本。目前在主流市场中，大规模替代该方案的新方案仍未出现。

4、因此，在本领域中期望开发一种密封胶，其不仅具有优异的性能，而且成本低、工艺简单。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双组份密封阻水胶及其制备方法和应用。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种双组份密封阻水胶，所述双组份密封阻水胶包括a组分和b组分，

4、所述a组分按照重量份数计，包括如下组分：

5、

6、所述b组分按照重量份数计，包括如下组分：

7、

8、本发明通过特定组分的筛选及对含量的限定，尤其是硅烷改性树脂的引入，使所述双组份密封阻水胶对光伏组件中的背板、铝合金边框、玻璃、接线盒等基材具有优秀的粘接性能，同时提供良好的密封以及阻水特性。

9、优选地，所述硅烷改性树脂通过以下方法制备得到：

10、将第二多元醇在100-140℃(例如100℃、110℃、120℃、130℃、140℃等)下抽真空，然后在抽真空条件下降温至60-90℃(例如60℃、70℃、80℃、90℃等)，撤去真空，然后加入硅烷和第二催化剂，反应，得到所述硅烷改性树脂。

11、优选地，所述第二多元醇包括蓖麻油衍生物多元醇、大豆油多元醇、棕榈油多元醇、松香酯多元醇或聚烯烃多元醇中的任意一种或至少两种的组合。

12、优选地，所述硅烷包括3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和/或3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。

13、优选地，所述第二催化剂包括辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、异辛酸铋、钛酸四丁酯、二甲基乙醇胺、三亚乙基二胺、n-甲基吗啉或n-乙基吗啉中的任意一种或至少两种的组合。

14、优选地，所述第二多元醇和硅烷的质量比为(1-9):1，1-9例如可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9等。

15、优选地，所述第二多元醇和第二催化剂的质量比为(6000-11000):1，6000-11000例如可以为6000、7000、8000、9000、10000、11000等。

16、优选地，所述反应的温度为60-80℃，例如60℃、65℃、70℃、75℃、80℃等，反应的时间为4-6小时，例如4小时、5小时、6小时等。

17、优选地，所述a组分和b组分的填料各自独立地包括氧化锌、氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁、硅微粉、气相白炭黑、钛白粉、重质碳酸钙、沉淀硫酸钡、硼酸锌或硅灰石中的任意一种或至少两种的组合。

18、优选地，所述固化剂包括六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯三聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体、异氟尔酮二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯三聚体、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯三聚体、苯二亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯三聚体、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯或四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯三聚体中的任意一种或至少两种的组合。

19、优选地，所述防老化助剂包括紫外线吸收剂uv571、光稳定剂292、防老化助剂1010、水解稳定剂碳化二亚胺、4-异丙基二苯基碳化二亚胺、缩水甘油醚类环氧化合物或双酚a缩水甘油醚中的任意一种或至少两种的组合。

20、优选地，所述a组分和b组分的触变剂各自独立地包括气相二氧化硅、炭黑、有机膨润土、氧化铝、凹凸棒土或氟化石墨烯中的任意一种或至少两种的组合。

21、优选地，所述第一多元醇包括蓖麻油、蓖麻油衍生物多元醇、大豆油多元醇、棕榈油多元醇、松香酯多元醇、聚烯烃多元醇或1,2-丙二醇中的任意一种或至少两种的组合。

22、优选地，所述第一催化剂包括辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、异辛酸铋、钛酸四丁酯、二甲基乙醇胺、三亚乙基二胺、n-甲基吗啉或n-乙基吗啉中的任意一种或至少两种的组合。

23、第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的双组份密封阻水胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

24、(1)将硅烷改性树脂、填料、触变剂添加入行星搅拌机中，分散至外观无明显颗粒且呈均匀膏状后，升温，搅拌，抽真空，脱水；然后降温，在氮气保护下逐步加入固化剂、防老化助剂，继续搅拌，得到所述a组分；

25、(2)将第一多元醇、填料、触变剂添加入行星搅拌机中，分散至观无明显颗粒且呈均匀膏状后，升温，搅拌，脱水；然后降温，在氮气保护下逐步加入第一催化剂，继续搅拌，得到所述b组分；

26、(3)将a组分和b组分混合，得到所述双组份密封阻水胶。

27、优选地，步骤(1)所述升温为升温至50～100℃，例如50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃等。

28、优选地，步骤(1)所述搅拌的速率为200～600rpm，例如200rpm、300rpm、400rpm、500rpm、600rpm等。

29、优选地，步骤(1)所述抽真空在<-0.09mpa(例如-0.1mpa、-0.12mpa、-0.14mpa等)下进行。

30、优选地，步骤(1)所述脱水的时间为1～3h，例如1h、2h、3h等。

31、优选地，步骤(1)所述降温为降温至50～60℃，例如50℃、55℃、60℃等。

32、优选地，步骤(2)所述升温为升温至50～100℃，例如50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃等。

33、优选地，步骤(2)所述搅拌的速率为300～500rpm，例如300rpm、350rpm、400rpm、450rpm、500rpm等。

34、优选地，步骤(2)所述脱水的时间为2～3h，例如2h、2.5h、3h等。

35、优选地，步骤(2)所述降温为降温至50～60℃，例如50℃、55℃、60℃等。

36、第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的双组份密封阻水胶在光伏组件中的应用。

37、优选地，所述双组份密封阻水胶用于组件边框封边、接线盒粘接、接线盒灌封或背板修补粘接等。

38、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

39、(1)本发明提供的双组份密封阻水胶在25℃下静置固化168小时后，测试所得的阻水值为0.5～10g/(m2.day)，符合设计要求；

40、(2)本发明提供的双组份密封阻水胶涂覆于不同材料表面，如光伏背板(pet、氟涂层、丙烯酸涂层)、光伏玻璃、铝合金及接线盒，固化后，经测试，粘接力良好，该结果可以将主流的胶带、硅胶工艺取代；

41、(3)本发明提供的双组份密封阻水胶的力学性能以及阻水性能在pct48小时老化测试以后，仍然较为优秀，这将保证该双组份密封阻水胶在经历了较长时间的使用后仍然可以保持较高的使用性能。