一种光伏组件用的有机硅阻水密封胶及其制备方法与流程

本发明涉及有机硅密封胶，更具体地说，是涉及一种光伏组件用的有机硅阻水密封胶及其制备方法。

背景技术：

1、随着光伏行业的不断发展，光伏电站的应用地逐渐从陆地开始往江河湖海发展，然而随着应用环境的变化，对光伏的密封要求也逐渐提高，主要针对密封胶的水汽渗透性。

2、当前光伏组件用的密封胶主要是采用硅酮密封胶，主要是由于硅酮密封胶具有优异的耐温，耐湿热和耐候性。但众所周知，硅酮胶是由线性的聚硅氧烷组成，其si-o-si键长长，键角大，自由旋转度大，导致交联后的聚硅氧烷内聚能不高，水汽渗透性能差。

3、因此，提供一种具有优异的低水汽渗透性的光伏组件用的密封胶，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光伏组件用的有机硅阻水密封胶及其制备方法，本发明提供的光伏组件用的有机硅阻水密封胶能够解决现有硅酮密封胶水汽渗透性差的问题，产品具有优异的低水汽渗透性，良好的粘接性和力学性能，同时具有优异的耐候性，耐紫外和耐湿热性能。

2、本发明提供了一种光伏组件用的有机硅阻水密封胶，由质量比为1：(0.8～1.2)的a组分和b组分组成；

3、所述a组分由包括以下组分的原料制备而成：

4、聚硅氧烷100重量份；

5、改性阻水树脂1～100重量份；

6、补强填料5～300重量份；

7、所述b组分由包括以下组分的原料制备而成：

8、聚硅氧烷100重量份；

9、改性阻水树脂1～100重量份；

10、补强填料5～300重量份；

11、交联剂1～50重量份；

12、附着力促进剂0.1～20重量份；

13、催化剂0.1～10重量份。

14、优选的，所述聚硅氧烷具有式(i)所示的结构：

15、

16、其中，n为≥1的正整数，且25℃下所述聚硅氧烷的粘度为100～100000mpa·s。

17、优选的，所述改性阻水树脂选自式(ii)所示结构的树脂材料和式(iii)所示结构的树脂材料中的一种或两种：

18、

19、其中，a为≥1的正整数，n为≥1的正整数，m为≥1的正整数，且25℃下所述改性阻水树脂的粘度为100～50000mpa·s。

20、优选的，所述补强填料选自柠檬酸改性的纳米碳酸钙和硅氮烷改性的石英粉中的一种或两种；其中，石英粉的粒径为0.1～20μm。

21、优选的，所述交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的一种或多种。

22、优选的，所述附着力促进剂选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n,n-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和双-[3-(甲氧基硅)-丙基]-胺中的一种或多种。

23、优选的，所述催化剂选自有机锡催化剂、螯合锡催化剂和钛酸酯催化剂中的一种或多种。

24、本发明还提供了一种上述技术方案所述的光伏组件用的有机硅阻水密封胶的制备方法，包括以下步骤：

25、a)将聚硅氧烷、改性阻水树脂和补强填料混合，加热至90℃～120℃后，进行真空脱水，再经冷却，得到a组分；

26、b)将聚硅氧烷、改性阻水树脂和补强填料混合，加热至90℃～120℃后，进行真空脱水，再经冷却后，加入交联剂、附着力促进剂和催化剂混合均匀，在真空度不低于-0.08mpa的条件下脱泡后，得到b组分；

27、c)将上述a组分和b组分混合，得到光伏组件用的有机硅阻水密封胶；

28、所述步骤a)和步骤b)没有顺序限制。

29、优选的，步骤a)中所述真空脱水的真空度为-0.05mpa～-0.1mpa，时间为1h～4h。

30、优选的，步骤a)中所述冷却的温度为40℃～70℃。

31、本发明提供了一种光伏组件用的有机硅阻水密封胶，由质量比为1：(0.8～1.2)的a组分和b组分组成；所述a组分由包括以下组分的原料制备而成：聚硅氧烷100重量份；改性阻水树脂1～100重量份；补强填料5～300重量份；所述b组分由包括以下组分的原料制备而成：聚硅氧烷100重量份；改性阻水树脂1～100重量份；补强填料5～300重量份；交联剂1～50重量份；附着力促进剂0.1～20重量份；催化剂0.1～10重量份。与现有技术相比，本发明提供的光伏组件用的有机硅阻水密封胶采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，降低了高分子树脂的自由旋转度，提升了体系内聚能，从而使该有机硅阻水密封胶具有较低的水汽渗透率，并且产品还具有良好的粘接性和力学性能，同时具有优异的耐候性，耐紫外和耐湿热性能。

32、另外，本发明提供的制备方法工艺简单、易操作，条件温和、易控，具有广阔的工业化应用前景。

技术特征：

1.一种光伏组件用的有机硅阻水密封胶，由质量比为1：(0.8～1.2)的a组分和b组分组成；

2.根据权利要求1所述的光伏组件用的有机硅阻水密封胶，其特征在于，所述聚硅氧烷具有式(i)所示的结构：

3.根据权利要求1所述的光伏组件用的有机硅阻水密封胶，其特征在于，所述改性阻水树脂选自式(ii)所示结构的树脂材料和式(iii)所示结构的树脂材料中的一种或两种：

4.根据权利要求1所述的光伏组件用的有机硅阻水密封胶，其特征在于，所述补强填料选自柠檬酸改性的纳米碳酸钙和硅氮烷改性的石英粉中的一种或两种；其中，石英粉的粒径为0.1～20μm。

5.根据权利要求1所述的光伏组件用的有机硅阻水密封胶，其特征在于，所述交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的光伏组件用的有机硅阻水密封胶，其特征在于，所述附着力促进剂选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n,n-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和双-[3-(甲氧基硅)-丙基]-胺中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的光伏组件用的有机硅阻水密封胶，其特征在于，所述催化剂选自有机锡催化剂、螯合锡催化剂和钛酸酯催化剂中的一种或多种。

8.一种权利要求1～7任一项所述的光伏组件用的有机硅阻水密封胶的制备方法，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述真空脱水的真空度为-0.05mpa～-0.1mpa，时间为1h～4h。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述冷却的温度为40℃～70℃。

技术总结
本发明提供了一种光伏组件用的有机硅阻水密封胶，由质量比为1：(0.8～1.2)的A组分和B组分组成；所述A组分由包括以下组分的原料制备而成：聚硅氧烷100重量份；改性阻水树脂1～100重量份；补强填料5～300重量份；所述B组分由包括以下组分的原料制备而成：聚硅氧烷100重量份；改性阻水树脂1～100重量份；补强填料5～300重量份；交联剂1～50重量份；附着力促进剂0.1～20重量份；催化剂0.1～10重量份。本发明提供的光伏组件用有机硅阻水密封胶采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，降低了高分子树脂的自由旋转度，提升了体系内聚能，从而使该有机硅阻水密封胶具有较低的水汽渗透率，并且产品还具有良好的粘接性和力学性能，同时具有优异的耐候性，耐紫外和耐湿热性能。

技术研发人员：郑苏秦,花金辉,郁泽林,何伟飞,陶小乐,何丹薇,何永富
受保护的技术使用者：杭州之江有机硅化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16