專利名稱：太陽能背板用膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新能源利用的輔助物質(zhì)及其制備方法，特別涉及一種太陽能背板用膠粘劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
太陽能背板位于太陽能電池板的背面，對電池片起保護(hù)和支撐作用，一般需具有可靠的絕緣性、阻水性、耐老化性。為達(dá)到上述效果，太陽能背板一般具有多層結(jié)構(gòu)，分別起到絕緣、阻水、抗腐蝕并具有支撐強度等功能；由于具有多層結(jié)構(gòu)并具有上述功能，因而對于其粘接性能具有較高的要求。由于太陽能背板需要長期使用(長達(dá)25年之久)，要求其結(jié)構(gòu)具有長期耐候性能， 以保證電池的使用壽命。因此復(fù)合型背板中使用的膠粘劑在經(jīng)受長期的濕熱、紫外輻射等苛刻條件后依然保持良好的強度以及極低的黃變值。現(xiàn)有技術(shù)中，為達(dá)到上述效果，中國專利ZL201110135564公開了一種具有較好粘接性能的的膠粘劑；但該粘接劑體系在濕熱老化以及紫外老化過程中，易產(chǎn)生醌結(jié)構(gòu)，而導(dǎo)致體系顯示出明顯黃變；特別是在透明度較高的基材上涂布復(fù)合時，膠粘劑的長時間耐黃變性更是無法滿足使用要求；且該粘接劑溶劑含量高，不利于環(huán)境保護(hù)。因此，需要一種太陽能背板膠粘劑，在長期的濕熱環(huán)境以及紫外環(huán)境后仍然保持高的粘結(jié)強度以及低的黃變，以保證背板的使用效果；減少溶劑使用量，具有較高的固體含量且具有較好的加工流動性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種太陽能背板用膠粘劑，在長期的濕熱環(huán)境以及紫外環(huán)境后仍然保持高的粘結(jié)強度以及低的黃變，以保證背板的使用效果；減少溶劑使用量，具有較高的固體含量且具有較好的加工流動性。本發(fā)明的太陽能背板用膠粘劑，所述膠粘劑由聚酯多元醇、異氰酸酯固化劑、有機溶劑和助劑按重量百分?jǐn)?shù)配制，且固體含量為20%_60% ；其中，異氰酸酯固化劑和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基=0. 9-1. 50進(jìn)一步，所述聚酯多元醇分子量為5000-10000，羥值為15_30mgK0H/g，酸值(2mgK0H/g ；進(jìn)一步，所述異氰酸酯固化劑為脂肪族或脂肪環(huán)族的異氰酸酯化合物或其多聚體；進(jìn)一步，用于生產(chǎn)聚酯多元醇的原料為間苯二甲酸、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；所述異氰酸酯固化劑為六亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯三聚體或異佛爾酮二異氰酸酯；
所述有機溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯和環(huán)己酮中的一種或兩種及以上的混合物；進(jìn)一步，所述助劑包括耐水解劑、流平劑、消泡劑和反應(yīng)促進(jìn)劑；其中，耐水解劑為硅烷偶聯(lián)劑、碳化二亞胺類及其衍生物或環(huán)氧樹脂；
流平劑為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；消泡劑為娃樹脂或燒基乙稀基釀;反應(yīng)促進(jìn)劑為月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫或三乙醇胺；進(jìn)一步，聚酯多元醇的羥值為20mgK0H/g、酸值≤2mgK0H/g、分子量為10000 ;酯多元醇的原料間苯二甲酸、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為: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 ；異氰酸酯固化劑和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基=1. I ;膠粘劑按重量百分比固體含量為45%。本發(fā)明還公開了一種太陽能背板用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟a.聚酯多元醇的合成al將苯二甲酸、葵二酸、壬二酸和十八碳二元脂肪酸加入到反應(yīng)釜后，將新戊二醇、己二醇和丁二醇加入反應(yīng)釜中，在氮氣保護(hù)下進(jìn)行攪拌并升溫至220°C進(jìn)行反應(yīng)；a2停止通氮氣并以酸值彡20mgK0H/g的產(chǎn)物進(jìn)行縮聚反應(yīng)，升高反應(yīng)釜溫度至230°C，并逐步抽真空，最終使真空度為-0. 09一-0. IMpa，抽真空反應(yīng)時間為2_4h ；a3得到分子量為5000-10000、羥值為15_30mgK0H/g、酸值彡2mgK0H/g的聚酯多元醇；b.膠粘劑體系的制備bl步驟a3的聚酯多元醇為主劑，加入有機溶劑溶解；b2加入異氰酸酯固化劑，加入助劑并通過有機溶劑調(diào)整制成所需固含量的膠粘劑。進(jìn)一步，步驟al中，以理論出水量為準(zhǔn)確定酯化反應(yīng)終點；步驟a2中，抽真空反應(yīng)時間為4h ;步驟a3中，通過控制抽真空時間對分子量、羥值以及酸值進(jìn)行調(diào)控。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的太陽能背板用膠粘劑，采用合理的原料配比，具有耐濕熱環(huán)境的老化性能和耐紫外環(huán)境的老化性能好且具有很好的加工流動性；經(jīng)過85°C、85%RH老化3000h或PCT條件老化72h后，表現(xiàn)出良好的耐老化性能，以及高的剝離強度保持率，其黃變值極低，不影響背板使用，特別可用于半透明基材的太陽能背板；經(jīng)過UV照射3000h后，具有高的剝離強度保持率以及較低的黃變值；具有很好的加工流動性，可高固含量使用，減少溶劑的用量，利于環(huán)保。
具體實施例方式本發(fā)明的太陽能背板用膠粘劑，所述膠粘劑由聚酯多元醇、異氰酸酯固化齊U、有機溶劑和助劑按重量百分?jǐn)?shù)配制，且固體含量為20%-60% ；其中，異氰酸酯固化劑和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基=0. 9-1. 50本實施例中，所述聚酯多元醇分子量為5000-10000，保證本發(fā)明在高固含量使用時，體系仍具有非常良好的加工流動性；羥值為15-30mgK0H/g，酸值< 2mgK0H/g ；本實施例中，所述異氰酸酯固化劑為脂肪族或脂肪環(huán)族的異氰酸酯化合物或其多聚體；較大的提高并保證膠粘劑體系的耐濕熱及黃變性能；本實施例中，所述異氰酸酯固化劑的-NCO 0H=0. 9-1. 5 ;即異氰酸酯基與羥基物質(zhì)的量之比；該比值在保證固化劑活性的同時保證反應(yīng)的均勻性；本實施例中，用于生產(chǎn)聚酯多元醇的原料為間苯二甲酸、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；所述異氰酸酯固化劑為六亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯三聚體或異佛爾酮二異氰酸酯；所述有機溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯和環(huán)己酮中的一種或兩種及以上的混合物；所述助劑包括耐水解劑、流平劑、消泡劑和反應(yīng)促進(jìn)劑；其中，耐水解劑為硅烷偶聯(lián)劑、碳化二亞胺類及其衍生物或環(huán)氧樹脂；流平劑為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；消泡劑為娃樹脂或燒基乙稀基釀;反應(yīng)促進(jìn)劑為月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫或三乙醇胺；本實施例中，聚酯多元醇的羥值為20mgK0H/g、酸值彡2mgK0H/g、分子量為10000 ；酯多元醇的原料間苯二甲酸、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為: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 ；異氰酸酯固化劑和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基(-NC0 0H)=1. I ;膠粘劑按重量百分比固體含量為45%。本發(fā)明還公開了一種太陽能背板用膠粘劑的制備方法，包括以下步驟a.聚酯多元醇的合成al將苯二甲酸、葵二酸、壬二酸和十八碳二元脂肪酸加入到反應(yīng)釜后，將新戊二醇、己二醇和丁二醇加入反應(yīng)釜中，在氮氣保護(hù)下進(jìn)行攪拌并升溫至220°C進(jìn)行反應(yīng)；a2停止通氮氣并以酸值彡20mgK0H/g的產(chǎn)物進(jìn)行縮聚反應(yīng)，升高反應(yīng)釜溫度至230°C，并逐步抽真空，最終使真空度為-0. 09一-0. IMpa，抽真空反應(yīng)時間為2_4h ；a3得到分子量為5000-10000、羥值為15_30mgK0H/g、酸值彡2mgK0H/g的聚酯多元醇；b.膠粘劑體系的制備bl步驟a3的聚酯多元醇為主劑，加入有機溶劑溶解；b2加入異氰酸酯固化劑，加入助劑并通過有機溶劑調(diào)整制成所需固含量的膠粘劑。本實施例中，步驟al中，以理論出水量為準(zhǔn)確定酯化反應(yīng)終點；步驟a2中，抽真空反應(yīng)時間為4h ;步驟a3中，通過控制抽真空時間對分子量、羥值以及酸值進(jìn)行調(diào)控。下列為具體實施例實施例一本實施例的太陽能背板用膠粘劑，所述膠粘劑由聚酯多元醇、異氰酸酯固化劑、有機溶劑和助劑按重量百分?jǐn)?shù)配制，且固體含量為45% ；本實施例中，所述聚酯多元醇分子量為10000，保證本發(fā)明在高固含量使用時，體系仍具有非常良好的加工流動性；羥值為20mgK0H/g，酸值< 2mgK0H/g ；本實施例中，所述異氰酸酯固化劑為脂肪族或脂肪環(huán)族的異氰酸酯化合物或其多聚體；較大的提高并保證膠粘劑體系的耐濕熱及黃變性能；
本實施例中，所述異氰酸酯固化劑為六亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯三聚體或異佛爾酮二異氰酸酯；本實施例選擇六亞甲基二異氰酸酯三聚體，當(dāng)然，選用上述其他異氰酸酯固化劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；所述六亞甲基二異氰酸酯三聚體和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基(-NC0 0H) =0. 9-1. 5，本實施例為異氰酸酯基羥基=1. I ;該比值在保證固化劑活性的同時保證反應(yīng)的均勻性；本實施例中，用于生產(chǎn)聚酯多元醇的原料為間苯二甲酸、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；重量份比例為0. 2 :0. 8 :0. 2 0. I 1 0.5 0. 3所述有機溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯和環(huán)己酮中的一種或兩種及以上的混合物，本實施例為乙酸乙酯，當(dāng)然，選用上述其他有機溶劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；所述助劑包括耐水解劑、流平劑、消泡劑和反應(yīng)促進(jìn)劑；其中，耐水解劑為硅烷偶聯(lián)劑、碳化二亞胺類及其衍生物或環(huán)氧樹脂；本實施例中，選用碳化二亞胺，當(dāng)然，選用上述其他耐水解劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；流平劑為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；本實施例選用聚醚改性聚二甲基硅氧烷，當(dāng)然，選用上述其他流平劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；消泡劑為硅樹脂或烷基乙烯基醚；本實施例選用硅樹脂，當(dāng)然可選用烷基乙烯基醚，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；反應(yīng)促進(jìn)劑為月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫等金屬系催化劑或三乙醇胺等反應(yīng)活性叔胺類；本實施例選用月桂酸二丁基錫，當(dāng)然，選用上述其他反應(yīng)促進(jìn)劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；助劑屬于現(xiàn)有技術(shù)中的膠粘劑組分，其使用量根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)即能判定，在此不再贅述；但需保證聚固體含量等其它參數(shù)或成分的比例；并且，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，耐水解劑、流平劑、消泡劑和反應(yīng)促進(jìn)劑可根據(jù)具體使用環(huán)境和使用目的選擇添加，并不必然全部添加。本實施例的膠粘劑的制備方法包括以下步驟a.聚酯多元醇的合成
al按上述對應(yīng)重量份比例為:0. 2 :0. 8 :0. 2 :0. I 1 :0. 5 :0. 3將苯二甲酸、葵二
酸、壬二酸和十八碳二元脂肪酸加入到反應(yīng)釜后，將新戊二醇、己二醇和丁二醇加入反應(yīng)釜中，在氮氣保護(hù)下進(jìn)行攪拌并升溫至220°C進(jìn)行反應(yīng)，并以理論出水量為準(zhǔn)確定酯化反應(yīng)終 占.a2停止通氮氣并以酸值彡20mgK0H/g的產(chǎn)物進(jìn)行縮聚反應(yīng)，升高反應(yīng)釜溫度至230°C，并逐步抽真空，最終使真空度為-0. 09一-0. IMpa，抽真空反應(yīng)時間為4h ；a3通過控制抽真空時間對分子量、羥值以及酸值進(jìn)行調(diào)控，得到分子量為10000、羥值為20mgK0H/g、酸值彡2mgK0H/g的聚酯多元醇；b.膠粘劑體系的制備bl步驟a3的聚酯多元醇為主劑，加入有機溶劑乙酸乙酯溶解；b2加入異氰酸酯固化劑六亞甲基二異氰酸酯三聚體，并加入耐水解劑碳化二亞胺、流平劑聚醚改性聚二甲基硅氧烷、消泡劑硅樹脂和反應(yīng)促進(jìn)劑月桂酸二丁基錫，并通過加入有機溶劑乙酸乙酯調(diào)整制成固含量為45%、粘度為49cp的膠粘劑；本實施例異氰酸酯固化劑為六亞甲基二異氰酸酯三聚體，且六亞甲基二異氰酸酯三聚體和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基(-NC0 0H) =1. I。實施例二本實施例的太陽能背板用膠粘劑，所述膠粘劑由聚酯多元醇、異氰酸酯固化劑、有機溶劑和助劑按重量百分?jǐn)?shù)配制，且固體含量為60% ；其中，按重量比聚酯多元醇異氰酸酯固化劑=5:1—15:1 ;本實施例中，為5:1 ；本實施例中，所述聚酯多元醇分子量為5000，保證本發(fā)明在高固含量使用時，體系仍具有非常良好的加工流動性；羥值為15mgK0H/g，酸值< 2mgK0H/g ；本實施例中，所述異氰酸酯固化劑為脂肪族或脂肪環(huán)族的異氰酸酯化合物或其多聚體；較大的提高并保證膠粘劑體系的耐濕熱及黃變性能；本實施例中，所述異氰酸酯固化劑為六亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯三聚體或異佛爾酮二異氰酸酯；本實施例選擇六亞甲基二異氰酸酯，當(dāng)然，選用上述其他異氰酸酯固化劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；所述六亞甲基二異氰酸酯和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基(-NC0 0H) =0. 9-1. 5，本實施例為異氰酸酯基羥基=0. 9 ;該比值在保證固化劑活性的同時保證反應(yīng)的均勻性；本實施例中，用于生產(chǎn)聚酯多元醇的原料為間苯二甲酸、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；重量份比例為0. 35 :0. 3 :0. 25 :0. 15 0. 9 0. 4 0. 5 ；所述有機溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯和環(huán)己酮中的一種或兩種及以上的混合物，本實施例為甲苯，當(dāng)然，選用上述其他有機溶劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；所述助劑包括耐水解劑、流平劑、消泡劑和反應(yīng)促進(jìn)劑；其中，耐水解劑為硅烷偶聯(lián)劑、碳化二亞胺類及其衍生物或環(huán)氧樹脂；本實施例中，選用硅烷偶聯(lián)劑，當(dāng)然，選用上述其他耐水解劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；流平劑為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；本實施例選用聚酯改性聚二甲基硅氧烷，當(dāng)然，選用上述其他流平劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；消泡劑為硅樹脂或烷基乙烯基醚；本實施例選用烷基乙烯基醚，當(dāng)然可選用硅樹月旨，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；反應(yīng)促進(jìn)劑為月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫等金屬系催化劑或三乙醇胺等反應(yīng)活性叔胺類；本實施例選用三乙醇胺，當(dāng)然，選用上述其他反應(yīng)促進(jìn)齊U，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；助劑屬于現(xiàn)有技術(shù)中的膠粘劑組分，其使用量根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)即能判定，在此不再贅述；但需保證聚固體含量等其它參數(shù)或成分的比例；并且，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，耐水解劑、流平劑、消泡劑和反應(yīng)促進(jìn)劑可根據(jù)具體使用環(huán)境和使用目的選擇添加，并不必然全部添加。
本實施例的膠粘劑的制備方法包括以下步驟a.聚酯多元醇的合成al按上述對應(yīng)重量份比例為:0. 35 :0. 3 :0. 25 :0. 15 :0. 9 :0. 4 :0. 5將苯二甲酸、
葵二酸、壬二酸和十八碳二元脂肪酸加入到反應(yīng)釜后，將新戊二醇、己二醇和丁二醇加入反應(yīng)釜中，在氮氣保護(hù)下進(jìn)行攪拌并升溫至220°C進(jìn)行反應(yīng)，并以理論出水量為準(zhǔn)確定酯化反應(yīng)線占.
/~4\\\ ya2停止通氮氣并以酸值彡20mgK0H/g的產(chǎn)物進(jìn)行縮聚反應(yīng)，升高反應(yīng)釜溫度至230°C，并逐步抽真空，最終使真空度為-0. 09-0. IMpa，抽真空反應(yīng)時間為2h ；a3通過控制抽真空時間對分子量、羥值以及酸值進(jìn)行調(diào)控，得到分子量為5000、輕值為15mgK0H/g、酸值彡2mgK0H/g的聚酯多元醇；b.膠粘劑體系的制備bl步驟a3的聚酯多元醇為主劑，加入有機溶劑甲苯溶解；b2加入異氰酸酯固化劑六亞甲基二異氰酸酯，并加入耐水解劑硅烷偶聯(lián)劑、流平劑聚酯改性聚二甲基硅氧烷、消泡劑烷基乙烯基醚和反應(yīng)促進(jìn)劑三乙醇胺，并通過加入有機溶劑甲苯調(diào)整制成固含量為60%、粘度為52cp的膠粘劑；本實施例固化劑為六亞甲基二異氰酸酯，且六亞甲基二異氰酸酯和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基(-NC0 0H) =0. 9-1. 5，本實施例為異氰酸酯基輕基=0. 9實施例三本實施例的太陽能背板用膠粘劑，所述膠粘劑由聚酯多元醇、異氰酸酯固化劑、有機溶劑和助劑按重量百分?jǐn)?shù)配制，且固體含量為20% ；其中，按重量比聚酯多元醇異氰酸酯固化劑=5:1—15:1 ;本實施例中，為5:1 ；本實施例中，所述聚酯多元醇分子量為8000，保證本發(fā)明在高固含量使用時，體系仍具有非常良好的加工流動性；羥值為35mgK0H/g，酸值< 2mgK0H/g ；本實施例中，所述異氰酸酯固化劑為脂肪族或脂肪環(huán)族的異氰酸酯化合物或其多聚體；較大的提高并保證膠粘劑體系的耐濕熱及黃變性能；本實施例中，所述異氰酸酯固化劑為六亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯三聚體或異佛爾酮二異氰酸酯；本實施例選擇異佛爾酮二異氰酸酯，當(dāng)然，選用上述其他異氰酸酯固化劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；所述異佛爾酮二異氰酸酯和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基(-NCO 0H) =0. 9-1. 5，本實施例為異氰酸酯基羥基=1. 5 ;該比值在保證固化劑活性的同時保證反應(yīng)的均勻性；本實施例中，用于生產(chǎn)聚酯多元醇的原料為間苯二甲酸、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；重量份比例為0. 5 :0. 5 :0.3 :0. 2 :0. 8 :0. 3 0. 6 ；所述有機溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯和環(huán)己酮中的一種或兩種及以上的混合物，本實施例為環(huán)己酮，當(dāng)然，選用上述其他有機溶劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；所述助劑包括耐水解劑、流平劑、消泡劑和反應(yīng)促進(jìn)劑；其中，耐水解劑為硅烷偶聯(lián)劑、碳化二亞胺類及其衍生物或環(huán)氧樹脂；本實施例中，選用環(huán)氧樹脂，當(dāng)然，選用上述其他耐水解劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別； 流平劑為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；本實施例選用卵磷脂，當(dāng)然，選用上述其他流平劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；消泡劑為硅樹脂或烷基乙烯基醚；本實施例選用烷基乙烯基醚，當(dāng)然可選用硅樹月旨，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；反應(yīng)促進(jìn)劑為月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫等金屬系催化劑或三乙醇胺等反應(yīng)活性叔胺類；本實施例選用二月桂酸二辛基錫，當(dāng)然，選用上述其他反應(yīng)促進(jìn)劑，依然能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的，且試驗檢測結(jié)果的參數(shù)并無明顯差別；助劑屬于現(xiàn)有技術(shù)中的膠粘劑組分，其使用量根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)即能判定，在此不再贅述；但需保證聚固體含量等其它參數(shù)或成分的比例；并且，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，耐水解劑、流平劑、消泡劑和反應(yīng)促進(jìn)劑可根據(jù)具體使用環(huán)境和使用目的選擇添加，并不必然全部添加。本實施例的膠粘劑的制備方法包括以下步驟a.聚酯多元醇的合成al按上述對應(yīng)重量份比例為:0.5 :0. 5 :0. 3 :0. 2 :0.8 :0. 3 :0. 6將苯二甲酸、葵二
酸、壬二酸和十八碳二元脂肪酸加入到反應(yīng)釜后，將新戊二醇、己二醇和丁二醇加入反應(yīng)釜中，在氮氣保護(hù)下進(jìn)行攪拌并升溫至220°C進(jìn)行反應(yīng)，并以理論出水量為準(zhǔn)確定酯化反應(yīng)終占.a2停止通氮氣并以酸值彡20mgK0H/g的產(chǎn)物進(jìn)行縮聚反應(yīng)，升高反應(yīng)釜溫度至230°C，并逐步抽真空，最終使真空度為-0. 09一-0. IMpa，抽真空反應(yīng)時間為3h ；a3通過控制抽真空時間對分子量、羥值以及酸值進(jìn)行調(diào)控，得到分子量為8000、羥值為30mgK0H/g、酸值彡2mgK0H/g的聚酯多元醇；b.膠粘劑體系的制備bl步驟a3的聚酯多元醇為主劑，加入有機溶劑環(huán)己酮溶解；b2加入異氰酸酯固化劑六亞甲基二異氰酸酯，并加入耐水解劑硅烷偶聯(lián)劑、流平劑聚酯改性聚二甲基硅氧烷、消泡劑烷基乙烯基醚和反應(yīng)促進(jìn)劑三乙醇胺，并通過加入有機溶劑環(huán)己酮調(diào)整制成固含量為20%、粘度為47cp的膠粘劑；本實施例異氰酸酯固化劑為異佛爾酮二異氰酸酯，且異佛爾酮二異氰酸酯和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基(-NCO 0H) =1. 5。本發(fā)明制得的具有耐濕熱環(huán)境的老化性能和耐紫外環(huán)境的老化性能好且具有很好的加工流動性；經(jīng)過85°C、85%RH老化3000h或PCT條件老化72h后，表現(xiàn)出良好的耐老化性能，以及高的剝離強度保持率，其黃變值極低，不影響背板使用，特別可用于半透明基材的太陽能背板；經(jīng)過UV照射3000h后，具有高的剝離強度保持率以及較低的黃變值；具有很好的加工流動性，可高固含量使用，減少溶劑的用量，利于環(huán)保；而對于以上技術(shù)效果，實施例一的配比以及試驗參數(shù)，效果最好，明顯優(yōu)于其它實施例，為最佳；為體現(xiàn)本發(fā)明的有益效果，通過與現(xiàn)有技術(shù)的膠粘劑進(jìn)行對比；
對比例如下首先合成聚酯多元醇以重量份間苯二甲酸新戊二醇己二醇丁二醇=0.9 :0.8 :0.3 :0. 6混合，后升溫至220°C，并通氮氣保護(hù)。以理論出水量為準(zhǔn)確定酯化反應(yīng)終點。停止通氮氣，并以產(chǎn)物酸值< 20mgK0H/g進(jìn)行縮聚反應(yīng)。升高反應(yīng)釜溫度至230°C，并逐步抽真空，最終使真空度為-0. 09 -0. IMpa。抽真空反應(yīng)時間為4h。反應(yīng)后生成羥值為23mgK0H/g、酸值彡2mgK0H/g、分子量為8000的聚酯多元醇制備膠粘劑體系以合成的聚酯多元醇為主劑以100份計，加入溶劑乙酸乙酯溶解100份，加入六亞甲基二異氰酸酯三聚體摩爾含量為_NC0/0H=1. 2，加入碳化二亞胺0. 3份，聚酯改性聚二甲基硅氧烷0. I份，最后加入乙酸乙酯配制成固含量為40%、粘度為73cp的用于與本發(fā)明上述三個實施例的產(chǎn)品進(jìn)行對比的膠粘劑。上述份數(shù)均為重量份。三個實施例及比較例的各膠粘劑溶液，如同下述，將聚酯薄膜作為中間層，雙面貼合氟膜制作多層膜，進(jìn)行以下性能試驗。利用干式復(fù)合機將膠粘劑以5_15g/m2的涂布量涂布在聚酯薄膜上，使溶劑充分揮發(fā)之后，復(fù)合氟膜。同理，將聚酯薄膜背面進(jìn)行涂布，復(fù)合氟膜，最終得到多層膜結(jié)構(gòu)的復(fù)合型太陽能背板。之后于40°C固化7天，使膠液充分固化。將制得的多層膜放入高溫高濕箱中，于85°C、85%RH的環(huán)境下，進(jìn)行1000h、2000h、3000h濕熱老化性能試驗。將制得的多層膜放入hast中，于121°C、100%RH環(huán)境中進(jìn)行48h、72h濕熱老化試驗。將制得的多層膜放入UV老化箱中，進(jìn)行UV照射1000h、2000h、3000h老化試驗。將經(jīng)過指定時間的上述多層膜裁切成200mmX 15mm樣條,于室溫放置6小時后,依照ASTMD1876-61的測試方法，使用萬能試驗機以100mm/min的速度進(jìn)行T剝離測試。聚酯薄膜與氟膜之間的剝離強度(N/15mm寬)以5個實驗樣條的平均值表示，黃色指數(shù)測試H，黃變值為AYI。以上測試結(jié)果一并示于下表中表一(85°C、85%RH條件下)
權(quán)利要求
1.一種太陽能背板用膠粘劑，其特征在于所述膠粘劑由聚酯多元醇、異氰酸酯固化劑、有機溶劑和助劑按重量百分?jǐn)?shù)配制，且固體含量為20%-60% ；其中，異氰酸酯固化劑和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基=0. 9-1. 5。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能背板用膠粘劑，其特征在于所述聚酯多元醇分子量為 5000-10000，羥值為 15-30mgK0H/g，酸值彡 2mgK0H/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能背板用膠粘劑，其特征在于所述異氰酸酯固化劑為脂肪族或脂肪環(huán)族的異氰酸酯化合物或其多聚體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能背板用膠粘劑，其特征在于用于生產(chǎn)聚酯多元醇的原料為間苯二甲酸、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；所述異氰酸酯固化劑為六亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯三聚體或異佛爾酮二異氰酸酯；所述有機溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯和環(huán)己酮中的一種或兩種及以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能背板用膠粘劑，其特征在于所述助劑包括耐水解劑、流平劑、消泡劑和反應(yīng)促進(jìn)劑；其中，耐水解劑為硅烷偶聯(lián)劑、碳化二亞胺類及其衍生物或環(huán)氧樹脂；流平劑為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；消泡劑為娃樹脂或燒基乙稀基釀;反應(yīng)促進(jìn)劑為月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫或三乙醇胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能背板用膠粘劑，其特征在于聚酯多元醇的羥值為 20mgK0H/g、酸值彡2mgK0H/g、分子量為10000 ;酯多元醇的原料間苯二甲酸、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為0. 2—0. 5 :0. 3—0. 8 O.2—O. 3 :0. I—O. 2 :0. 8—I :0. 3—O. 5 :0. 3—O. 6 ；異氰酸酯固化劑和聚酯多元醇的比例按照摩爾比異氰酸酯基羥基=1.1 ;膠粘劑按重量百分比固體含量為45%。
7.一種太陽能背板用膠粘劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟a.聚酯多元醇的合成al將苯二甲酸、葵二酸、壬二酸和十八碳二元脂肪酸加入到反應(yīng)釜后，將新戊二醇、己二醇和丁二醇加入反應(yīng)釜中，在氮氣保護(hù)下進(jìn)行攪拌并升溫至220°C進(jìn)行反應(yīng)；a2停止通氮氣并以酸值彡20mgK0H/g的產(chǎn)物進(jìn)行縮聚反應(yīng)，升高反應(yīng)釜溫度至230°C， 并逐步抽真空，最終使真空度為-O. 09—0. IMpa，抽真空反應(yīng)時間為2_4h ；a3得到分子量為5000-10000、羥值為15_30mgK0H/g、酸值彡2mgK0H/g的聚酯多元醇；b.月父粘劑體系的制備bl步驟a3的聚酯多元醇為主劑，加入有機溶劑溶解；b2加入異氰酸酯固化劑，加入助劑并通過有機溶劑調(diào)整制成所需固含量的膠粘劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能背板用膠粘劑，其特征在于步驟al中，以理論出水量為準(zhǔn)確定酯化反應(yīng)終點；步驟a2中，抽真空反應(yīng)時間為4h ;步驟a3中，通過控制抽真空時間對分子量、羥值以及酸值進(jìn)行調(diào)控。全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能背板用膠粘劑及其制備方法，膠粘劑由聚酯多元醇、異氰酸酯固化劑、有機溶劑和助劑按重量百分?jǐn)?shù)配制，且固體含量為20%-60%；其中，按重量比聚酯多元醇:異氰酸酯固化劑=5:1-15:1；本發(fā)明采用合理的原料配比，具有良好的耐濕熱環(huán)境的老化性能、耐紫外環(huán)境的老化性能以及很好的加工流動性；經(jīng)過85℃、85%RH老化3000h或PCT條件老化72h后，表現(xiàn)出良好的耐老化性能，以及高的剝離強度保持率，其黃變值極低，不影響背板使用，特別可用于半透明基材的太陽能背板；經(jīng)過UV照射3000h后，具有高的剝離強度保持率以及較低的黃變值；此外，該膠粘劑還具有很好的加工流動性，可高固含量使用，減少溶劑的用量，利于環(huán)保。
文檔編號C08G18/42GK102977835SQ20121047888
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者欒國棟, 呂新坤, 江林 申請人:云南云天化股份有限公司