[发明专利]耐湿热老化光伏组件用硅酮密封胶及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种耐湿热老化光伏组件用硅酮密封胶及其制备方法和应用，密封胶包括按重量份计的以下原料：α，ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷100份，增塑剂10‑30份，MQ硅树脂1‑10份，填料100‑200份，改性填料1‑15份，交联剂5‑15份，偶联剂2‑4份，催化剂1‑2份和羟基清除剂1‑10份；其中改性填料为硅烷改性的氯化钙和/或氯化镁。通过添加MQ硅树脂、改性填料和羟基清除剂，使产品在1000小时双85湿热老化后依然具有良好的拉伸强度、弹性及拉伸强度保持率。

技术领域

本发明属于硅橡胶技术领域，具体涉及一种耐湿热老化光伏组件用硅酮密封胶及其制备方法和应用法。

背景技术

室温硫化硅酮密封胶因其优异的粘结密封性、对基材无腐蚀性、在苛刻环境中能保持良好的物理性能及电性能，且使用方便，被广泛地应用于建筑、电子电器、航空航天、汽车工业、医药卫生、新能源等领域。

由于太阳能电池片自身存在着薄、脆、易氧化等物理、化学缺陷，长期暴露在空气、雨水等自然条件下很容易造成永久性破坏，使得太阳能发电难以在恶劣的自然条件下大规模应用。因此，要实现太阳能发电的工业化应用，就要求对其进行密封与封装。这种密封和封装是实现光伏发电工业化生产和大规模应用的一项关键性技术。太阳能光伏组件用胶的应用环境主要为户外，这对其性能提出了以下性能要求:良好的耐候性，能耐严寒、酷暑、大风暴雨等侵蚀；良好的粘接性(在紫外线照射、暴雨、大风、高低温环境下)，即要求硅酮密封胶产品在1000小时双85湿热老化后依然具有良好的拉伸强度、弹性及拉伸强度保持率。

发明内容

本发明提供一种耐湿热老化光伏组件用硅酮密封胶及其制备方法和应用，解决了现有硅酮密封胶产品在1000小时双85湿热老化后力学性能及力学性能保持率变差导致粘接失效，从而无法对太阳能光伏组件进行密封与封装等问题。

本发明的技术方案是，耐湿热老化光伏组件用单组份硅酮密封胶，包括按重量份原料组成：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份，增塑剂10-30份，MQ硅树脂1-10份，填料100-200份，改性填料1-15份，交联剂5-15份，偶联剂2-4份，催化剂1-2份和羟基清除剂1-10份；其中改性填料为硅烷改性的氯化钙和/或氯化镁。

进一步地，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度为20000-100000mPa·s。

进一步地，增塑剂为二甲基硅油、苯基硅油、含氢硅油或氨基硅油中的一种或几种，在25℃下的粘度为100-1500mPa·s。

进一步地，所述MQ硅树脂为MQ树脂与硅油按质量比1～2:5～10的混合物，其中，MQ树脂中M与Q链节的摩尔比为0.60:1～0.90:1；MQ树脂为甲基MQ树脂、甲基苯基MQ树脂或苯基MQ树脂中的一种或几种。

进一步地，所述填料由纳米碳酸钙、气相白炭黑和硅微粉按80～200:0-10:0-50混合而成；其中纳米碳酸钙经硬脂酸、铝酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂或硅烷偶联剂改性，填料的粒径为40～100nm。

进一步地，所述改性填料的粒径在100μm以下，其中水分含量低于5wt％；硅烷为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、环氧丙基三乙氧基硅烷和巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；氯化钙和/或氯化镁与硅烷的质量比为1～3：10。

进一步地，所述羟基清除剂为六甲基二硅氮烷、四甲基二乙烯基二硅氮烷、二苯基四甲基二硅氮烷、六苯基环三硅氮烷中的至少一种。

进一步地，所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅氧烷、乙烯基三丁酮肟基硅氧烷、苯基三丁酮肟基硅氧烷、四丁酮肟基硅氧烷、二甲基二丁酮肟基硅氧烷、甲基乙烯基二丁酮肟基硅氧烷中的至少一种。