一种低毒单组份光伏边框硅酮密封胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及硅酮密封胶领域，尤其涉及一种低毒单组份光伏边框硅酮密封胶及其制备方法，所述硅酮密封胶其是由包括以下组分的原料构成：α，ω

【技术实现步骤摘要】
一种低毒单组份光伏边框硅酮密封胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及硅酮密封胶领域，尤其涉及一种低毒单组份光伏边框硅酮密封胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]已有技术中，太阳能光伏组件密封胶采用的交联剂主要是甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷或四丁酮肟基硅烷，而这些交联剂与空气中的潮气反应，会释放出丁酮肟，欧盟委员会已经提议法规，将其丁酮肟列入致癌物，一旦法规生效，将对脱肟型室温硅胶出口产生巨大影响，同时，国内相关法规也可能会参照欧盟法规，如果确定了丁酮肟相关致癌性，以后在国内生产使用也将受限。
[0003]有关太阳能光伏密封胶的专利文献较多，例如申请公开号为CN104277759A的专利公开了耐老化型太阳能光伏组件密封材料及其制备方法采用的交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷或四丁酮肟基硅烷，反应会释放出丁酮肟。例如申请公开号为CN102181264A、CN105062078A、CN108624281A、CN112694864A等也存在相同的问题。
[0004]申请公开号为CN113337245A、CN113337245B、CN109957357A、CN104194712B、CN109666448A、CN102816553A、CN102618209B、CN102618209A、CN104194712A、CN105062411A、CN102382615B等相关光伏密封胶专利采用的交联剂为甲基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷为交联剂，不会生成丁酮肟，可以避免致癌物质的生成，但是不属于酮肟型密封胶，而属于脱醇型，脱醇型光伏密封胶由于贮存稳定性，对背板的粘接性等自身的缺陷，暂时还无法取代主流的酮肟型光伏密封胶。
[0005]而申请公开号为CN103342979A提到本专利技术中涉及的交联剂体系，但CN103342979A主要是为了解决密封胶的贮存稳定性，而非制备光伏组件密封胶。
[0006]此外，除了考虑致癌物质的生成以及贮存稳定性，密封胶的粘结性、力学性能以及耐老化性能也是需要光伏密封胶重点关注的。然而，目前酮肟型光伏密封胶在这些方面仍需要较大的提升，以适应更为严苛的使用环境。

技术实现思路

[0007]本专利技术是为了克服现有技术中的酮肟型光伏密封胶在使用过程中会释放出丁酮肟，同时粘结性、力学性能以及耐老化性能较低的缺陷，提供了一种低毒单组份光伏边框硅酮密封胶及其制备方法。
[0008]为实现上述专利技术目的，本专利技术通过以下技术方案实现：第一方面，本专利技术首先提供了一种低毒单组份光伏边框硅酮密封胶，其是由包括以下组分的原料构成：α，ω
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二羟基聚二甲基硅氧烷、填料、交联剂、硅烷偶联剂以及催化剂；其中：所述交联剂中包含有线性或者支化的增强链段；所述增强链段的侧基或者端基包含有丙酮肟基或者戊酮肟基。
[0009]本专利技术中的硅酮密封胶其在固化过程中采用了含有丙酮肟基或者戊酮肟基的交联剂，其在固化交联的过程中与α，ω
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二羟基聚二甲基硅氧烷中的羟基反应，从而会释放出丙酮肟或者戊酮肟，最终达到交联固化的目的。相较于传统的丁酮肟型交联剂，与空气中的潮气反应不会释放出有致癌物质的丁酮肟，由于释放出的丙酮肟或者戊酮肟不属于致癌物质，因此不会对脱肟型室温硅胶的出口以及国内生产使用产生影响。
[0010]此外，现有技术中的常规使用的交联剂均为小分子型交联剂（例如甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷或四丁酮肟基硅烷），这些小分子型交联剂在反应后会在硅酮胶中形成用于连接α，ω
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二羟基聚二甲基硅氧烷的交联节点，然而由于相邻的交联节点之间的距离较远，导致相邻的交联节点之间的相互作用较小，因此导致硅酮密封胶的力学性能难以继续提升。
[0011]本专利技术中的交联剂其在结构中存在线性或者支化的增强链段，由于丙酮肟基或者戊酮肟基接枝于增强链段的侧基或者端基位置处，因此在本专利技术中的交联剂在脱除丙酮肟或者戊酮肟形成交联节点的过程中，邻近的交联节点之间则由于存在增强链段的牵引拉伸作用，使得相邻的交联节点之间的相互作用力有效提升，相当于提升了交联密度。并且，由于增强链段的存在，使得增强链段与α，ω
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二羟基聚二甲基硅氧烷的主链链段之间存在物理缠结，从而能够进一步提升硅酮密封胶的粘结性能以及力学性能。
[0012]作为优选，按照重量份数计，其是由以下按重量份数配比的原料构成 ：α，ω
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二羟基聚二甲基硅氧烷
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100 份碳酸钙
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50～150份气相白炭黑
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5～30 份交联剂
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4～20份硅烷偶联剂
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0.5～2 份催化剂
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0.2～0.5份。
[0013]作为优选，所述交联剂制备方法如下：（1）制备侧基或者端基可反应基团的线性或者支化的中间产物；（2）将中间产物中的可反应基团与丙酮肟或者戊酮肟反应，从而将丙酮肟基或者戊酮肟基接枝到中间产物上，得到所述交联剂。
[0014]本专利技术中的交联剂在制备过程中可以通过多种反应制备得到，以下作为对交联剂的制备方法的进一步描述。
[0015]其中，在中间产物的制备过程中可反应基团可以为硅烷氧基（
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Si
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OR）、硅氢基（
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Si
‑
H）、硅氯（
‑
Si
‑
Cl）、硅羟基（
‑
Si
‑
OH），以上可反应基团均可以与丙酮肟或者戊酮肟中的羟基进行反应，从而即可将丙酮肟基或者戊酮肟基接枝到中间产物上。
[0016]作为优选，所述交联剂的增强链段中还掺杂有含磷元素现有技术中的硅酮密封胶由于硅氧键的极性较低，因此导致其与光伏组件之间的粘结稳定性较差，导致在长久的日晒过程中光伏组件存在粘结性能下降，导致分解脱离的问题。因此，本优选技术方案中创造性的在交联剂中掺杂有含磷元素，因而能够有效提升硅酮密封胶的极性，相较于现有技术中无磷元素的硅酮密封胶，从而能够进一步提升硅酮密封胶的粘结性、力学性能以及耐老化性能。
[0017]作为优选，所述α，ω
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二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度在5~100Pa.S。
[0018]作为优选，所述气相白炭黑为经六甲基二硅氮烷处理的气相法白炭黑；其比表面积为 100～600m2/g。
[0019]作为优选，所述硅烷偶联剂为 γ
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〔2，3
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环氧丙氧〕丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低毒单组份光伏边框硅酮密封胶，其特征在于，其是由包括以下组分的原料构成：α，ω
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二羟基聚二甲基硅氧烷、填料、交联剂、硅烷偶联剂以及催化剂；其中：所述交联剂中包含有线性或者支化的增强链段；所述增强链段的侧基或者端基包含有丙酮肟基或者戊酮肟基。2.根据权利要求1所述的一种低毒单组份光伏边框硅酮密封胶，其特征在于，按照重量份数计，其是由包括以下按重量份数配比的原料构成 ：α，ω
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二羟基聚二甲基硅氧烷
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100 份碳酸钙
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50～150份气相白炭黑
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5～30 份交联剂
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4～20份硅烷偶联剂
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0.5～2 份催化剂
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0.2～0.5份。3.根据权利要求1所述的一种低毒单组份光伏边框硅酮密封胶，其特征在于，所述交联剂制备方法如下：（1）制备侧基或者端基可反应基团的线性或者支化的中间产物；（2）将中间产物中的可反应基团与丙酮肟或者戊酮肟反应，从而将丙酮肟基或者戊酮肟基接枝到中间产物上，得到所述交联剂。4.根据权利要求1或3所述的一种低毒单组份光伏边框硅酮密封胶，其特征在于，所述交联剂的增强链段中还掺杂有含磷元素。5.根据权利要求1或2所述的一种低毒单组份光伏边框硅酮密封胶，其特征在于，所述α，ω
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二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度在5~100Pa.S。6.根据权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱凯，揭志强，
申请(专利权)人：江西天永诚高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：