低水透聚氨酯密封胶、制备方法及应用技术

技术编号：44545359 阅读：3 留言：0更新日期：2025-03-11 14:10

本发明专利技术提供一种低水透聚氨酯密封胶、制备方法及应用，属于密封胶技术领域。低水透聚氨酯密封胶包括A组分和B组分，其中，A组分与B组分的质量比为1：(1‑1.2)；A组分的原材料按照重量份计，包括：端羟基聚烯烃类聚合物100‑150重量份，二异氰酸酯10‑30重量份，补强剂80‑150重量份，增塑剂5‑15重量份，以及硅烷偶联剂5‑10重量份；B组分的原材料按照重量份计，包括：端羟基聚烯烃类聚合物100‑150重量份，环氧树脂5‑20重量份，补强剂80‑150重量份，增塑剂5‑15重量份，催化剂0.1‑0.8重量份，以及抗老化剂0.5‑2重量份。该低水透聚氨酯密封胶具有优异的阻水性能、力学性能、粘接性能以及抗湿热老化性能，可用于太阳能光伏组件层压件的边框封装密封与接线盒底部粘接密封。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低水透聚氨酯密封胶、制备方法及应用。

技术介绍

1、随着光伏产业，尤其太阳能光伏产业的发展，海上光伏系统的安装需求增加，且新型电池技术的水汽敏感性，对光伏组件密封胶的阻水性能的要求越来越高。

2、硅酮密封胶是一种常用的密封胶，由于硅酮密封胶的分子结构中含有大量的硅氧键(si-o)，使得硅酮胶具有良好的弹性和耐高低温性能。但是这种结构的分子间隙较大，容易使水分子渗透。此外，这种结构的交联密度相对较低，这意味着其分子链之间的连接点较少，使得体系内部形成的网络结构较松散，水汽透过率高。因此，不能满足新型组件的边缘对阻水封装的需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术提供一种低水透聚氨酯密封胶、制备方法及应用，该聚氨酯阻水密封胶具有较低的水汽渗透率，能够满足新型组件的边缘对阻水封装的需求。

2、本专利技术的第一方面提供了一种光伏组件用低水透聚氨酯密封胶，包括a组分和b组分，其中，所述a组分与所述b组分的质量比为1：(1-1.2)；

3、所述a组分的原材料按照重量份计，包括：端羟基聚烯烃类聚合物100-150重量份；二异氰酸酯10-30重量份；补强剂80-150重量份；增塑剂5-15重量份；以及硅烷偶联剂5-10重量份；所述b组分的原材料按照重量份计，包括：端羟基聚烯烃类聚合物100-150重量份；环氧树脂5-20重量份；补强剂80-150重量份；增塑剂5-15重量份；催化剂0.1-0.8重量份；以及抗老化剂0.5-2重量份。

4、作为本专利技术第一方面的一个实施例，所述端羟基聚烯烃类聚合物选自端羟基聚丁二烯、端羟基氢化聚丁二烯、端羟基丁苯液体橡胶、端羟基聚异丁烯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、端羟基聚异戊二烯和端羟基氢化聚异戊二烯中的一种或者多种。

5、作为本专利技术第一方面的一个实施例，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯中的一种或者多种。

6、作为本专利技术第一方面的一个实施例，所述补强剂选自碳酸钙、炭黑、硅微粉、重钙、气相二氧化硅、二氧化钛粉、硅铝炭黑和硫酸钡中的一种或者多种。

7、作为本专利技术第一方面的一个实施例，所述增塑剂选自聚二甲基硅氧烷、石蜡油和蓖麻油中的一种或者两种。

8、作为本专利技术第一方面的一个实施例，所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、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、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷和十六烷基三乙氧基硅烷中的一种或者多种。

9、作为本专利技术第一方面的一个实施例，所述环氧树脂的粘度范围为5000-32000mpa·s。

10、作为本专利技术第一方面的一个实施例，所述催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、羧酸铋、羧酸钾、硅酸四乙酯与双(乙酰基氧基)二丁基锡烷的螯合产物，以及二正丁基双(乙酰丙酮基)锡中的一种或者多种。

11、作为本专利技术第一方面的一个实施例，所述抗老化剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯中的一种或者多种。

12、本专利技术还提出一种低水透聚氨酯密封胶的制备方法，包括：

13、提供a组分和b组分，其中，所述a组分的原材料按照重量份计包括：端羟基聚烯烃类聚合物100-150重量份；二异氰酸酯10-30重量份；补强剂80-150重量份；增塑剂5-15重量份；以及硅烷偶联剂5-10重量份；所述b组分的原材料按重量份计包括：端羟基聚烯烃类聚合物100-150重量份；环氧树脂5-20重量份；补强剂80-150重量份；增塑剂5-15重量份；催化剂0.1-0.8重量份；以及抗老化剂0.5-2重量份；

14、将所述a组分与所述b组分按照质量比为1：(1-1.2)混合，得到聚氨酯阻水密封胶。

15、作为第二方面的一个实施例，所述a组分的制备方法包括：

16、将所述端羟基聚烯烃类聚合物100-150重量份和所述二异氰酸酯10-30重量份的原材料混合，反应固化，得到预聚物；

17、再将所述补强剂80-150重量份、增塑剂5-15重量份，以及硅烷偶联剂5-10重量份加入所述预聚物中，搅拌，得到a组分。

18、作为第二方面的一个实施例，所述将所述端羟基聚烯烃类聚合物100-150重量份和所述二异氰酸酯10-30重量份的原材料混合，反应固化，得到预聚物，包括：

19、将所述端羟基聚烯烃类聚合物加入到反应器中，加热至90-120℃，真空脱水2-5h，在氮气或惰性气体气氛条件下，降温至室温；

20、向所述反应器中加入二异氰酸酯，在搅拌下升温，60-100℃反应2-6h，冷却至室温，得到含有预聚物的体系；

21、继续所述体系内加入所述补强剂、所述增塑剂、所述硅烷偶联剂，搅拌，得到所述a组分。

22、本专利技术实施例提供的低水透聚氨酯密封胶，使用具有疏水性质的聚多元醇来构建聚氨酯分子链中的软段部分，疏水性质的聚多元醇为较长的聚合物链，且链段在材料内部形成了一个较为松散的网络结构，当这些链段具有疏水性，可以有效阻止水分子的渗透，从而使制得的聚氨酯密封胶具有优异的阻水性能。其次，采用聚氨酯交联固化方式，可以显著增强密封胶的力学性能。另外，配方中还使用了多种硅烷偶联剂，增强了有机和无机界面的结合力，可以大大提高阻水性能。因此，本专利技术的低水透聚氨酯密封胶不仅具有较低的水汽渗透率，还具备良好的粘接性、力学性能和抗湿热老化性能。

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【技术保护点】

1.一种低水透聚氨酯密封胶，其特征在于，包括A组分和B组分，其中，所述A组分与所述B组分的质量比为1：(1-1.2)；

2.根据权利要求1所述的低水透聚氨酯密封胶，其特征在于，所述端羟基聚烯烃类聚合物选自端羟基聚丁二烯、端羟基氢化聚丁二烯、端羟基丁苯液体橡胶、端羟基聚异丁烯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、端羟基聚异戊二烯和端羟基氢化聚异戊二烯中的一种或者多种；

3.根据权利要求1或2所述的低水透聚氨酯密封胶，其特征在于，所述补强剂选自碳酸钙、炭黑、硅微粉、重钙、气相二氧化硅、二氧化钛粉、硅铝炭黑和硫酸钡中的一种或者多种；

4.根据权利要求1或2所述的低水透聚氨酯密封胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、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、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷和十六烷基三乙氧基硅烷中的一种或者多种。

5.根据权利要求1或2所述的低水透聚氨酯密封胶，其特征在于，所述环氧树脂的粘度范围为5000-32000mPa·s。

6.根据权利要求1或2所述的低水透聚氨酯密封胶，其特征在于，所述催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、羧酸铋、羧酸钾、硅酸四乙酯与双(乙酰基氧基)二丁基锡烷的螯合产物，以及二正丁基双(乙酰丙酮基)锡中的一种或者多种；

7.根据权利要求1-6任一项所述的低水透聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的低水透聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，所述A组分的制备方法包括：

9.根据权利要求8所述的低水透聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，将所述端羟基聚烯烃类聚合物100-150重量份和所述二异氰酸酯10-30重量份的原材料混合，反应固化，得到预聚物，包括：

10.一种如权利要求1-6任一项所述低水透聚氨酯密封胶在光伏组件中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种低水透聚氨酯密封胶，其特征在于，包括a组分和b组分，其中，所述a组分与所述b组分的质量比为1：(1-1.2)；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘梦頔，孔俐媛，王娟，赵凯，刘巍，
申请(专利权)人：晶澳无锡光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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