[发明专利]太阳能背板用胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源利用的辅助物质及其制备方法，特别涉及一种太阳能背板用胶粘剂及其制备方法。

背景技术

太阳能背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，一般需具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。为达到上述效果，太阳能背板一般具有多层结构，分别起到绝缘、阻水、抗腐蚀并具有支撑强度等功能；由于具有多层结构并具有上述功能，因而对于其粘接性能具有较高的要求。

由于太阳能背板需要长期使用(长达25年之久)，要求其结构具有长期耐候性能，以保证电池的使用寿命。因此复合型背板中使用的胶粘剂在经受长期的湿热、紫外辐射等苛刻条件后依然保持良好的强度以及极低的黄变值。

现有技术中，为达到上述效果，中国专利ZL201110135564公开了一种具有较好粘接性能的的胶粘剂；但该粘接剂体系在湿热老化以及紫外老化过程中，易产生醌结构，而导致体系显示出明显黄变；特别是在透明度较高的基材上涂布复合时，胶粘剂的长时间耐黄变性更是无法满足使用要求；且该粘接剂溶剂含量高，不利于环境保护。

因此，需要一种太阳能背板胶粘剂，在长期的湿热环境以及紫外环境后仍然保持高的粘结强度以及低的黄变，以保证背板的使用效果；减少溶剂使用量，具有较高的固体含量且具有较好的加工流动性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种太阳能背板用胶粘剂，在长期的湿热环境以及紫外环境后仍然保持高的粘结强度以及低的黄变，以保证背板的使用效果；减少溶剂使用量，具有较高的固体含量且具有较好的加工流动性。

本发明的太阳能背板用胶粘剂，所述胶粘剂由聚酯多元醇、异氰酸酯固化剂、有机溶剂和助剂按重量百分数配制，且固体含量为20%-60%；

其中，异氰酸酯固化剂和聚酯多元醇的比例按照摩尔比：异氰酸酯基：羟基=0.9-1.5。

进一步，所述聚酯多元醇分子量为5000-10000，羟值为15-30mgKOH/g，酸值≤2mgKOH/g；

进一步，所述异氰酸酯固化剂为脂肪族或脂肪环族的异氰酸酯化合物或其多聚体；

进一步，用于生产聚酯多元醇的原料为间苯二甲酸、葵二酸、壬二酸和十八碳二元脂肪酸以及新戊二醇、己二醇和丁二醇；

所述异氰酸酯固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体或异佛尔酮二异氰酸酯；

所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯和环己酮中的一种或两种及以上的混合物；

进一步，所述助剂包括：耐水解剂、流平剂、消泡剂和反应促进剂；其中，耐水解剂为硅烷偶联剂、碳化二亚胺类及其衍生物或环氧树脂；

流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚酯改性聚二甲基硅氧烷、甲基丙烯酸系共聚物或卵磷脂；

消泡剂为硅树脂或烷基乙烯基醚；

反应促进剂为月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡或三乙醇胺；

进一步，聚酯多元醇的羟值为20mgKOH/g、酸值≤2mgKOH/g、分子量为10000；酯多元醇的原料间苯二甲酸、葵二酸、壬二酸、十八碳二元脂肪酸、新戊二醇、己二醇和丁二醇的重量份比例为：0.2—0.5：0.3—0.8：0.2—0.3：0.1—0.2：0.8—1：0.3—0.5：0.3—0.6；

异氰酸酯固化剂和聚酯多元醇的比例按照摩尔比：异氰酸酯基：羟基=1.1；胶粘剂按重量百分比固体含量为45%。

本发明还公开了一种太阳能背板用胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

a.聚酯多元醇的合成：

a1将苯二甲酸、葵二酸、壬二酸和十八碳二元脂肪酸加入到反应釜后，将新戊二醇、己二醇和丁二醇加入反应釜中，在氮气保护下进行搅拌并升温至220℃进行反应；

a2停止通氮气并以酸值≤20mgKOH/g的产物进行缩聚反应，升高反应釜温度至230℃，并逐步抽真空，最终使真空度为-0.09—-0.1Mpa，抽真空反应时间为2-4h；

a3得到分子量为5000-10000、羟值为15-30mgKOH/g、酸值≤2mgKOH/g的聚酯多元醇；

b.胶粘剂体系的制备：

b1步骤a3的聚酯多元醇为主剂，加入有机溶剂溶解；

b2加入异氰酸酯固化剂，加入助剂并通过有机溶剂调整制成所需固含量的胶粘剂。

进一步，步骤a1中，以理论出水量为准确定酯化反应终点；步骤a2中，抽真空反应时间为4h；步骤a3中，通过控制抽真空时间对分子量、羟值以及酸值进行调控。