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      導(dǎo)電膠組合物和膠帶及其在太陽能電池組件中的應(yīng)用_2

      文檔序號(hào):9641937閱讀:來源:國知局
      、鹵素或C1-C6^基;
      [0050] c) 1-80重量%的包含低熔點(diǎn)合金的導(dǎo)電材料,其中所述低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)低于 250°C,優(yōu)選低于200°C,更優(yōu)選低于160°C。
      [0051] 根據(jù)一些實(shí)施方案,基于所述組合物的總重量計(jì),所述反應(yīng)型聚(甲基)丙烯酸酯 組分的量為15 -60重量%。
      [0052] 組分a)中,(甲基)丙烯酸酯組分al)占主要量,也即50重量%以上。優(yōu)選地, 組分al)的量為60重量%以上,更優(yōu)選70重量%以上。組分al)可高達(dá)組分a)總重量的 99重量%,優(yōu)選地高達(dá)97重量%,最優(yōu)選高達(dá)95重量%。
      [0053] 根據(jù)一些實(shí)施方案,所述組分a2)的量為1-20重量%,優(yōu)選2-15重量%,更優(yōu)選 3-12重量%。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),用量在此范圍內(nèi)的單體a2)對(duì)壓敏膠的耐老化性尤其有利。
      [0054] 根據(jù)一些實(shí)施方案,所述單體al)選自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、 (甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異 丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯或其混合物。
      [0055] 根據(jù)一些優(yōu)選的實(shí)施方案,所述單體a2)為甲基丙烯酸縮水甘油酯(GM)。用于本 發(fā)明中的GM是市售的,例如可以從DOW Chemical獲得。
      [0056] 本發(fā)明的導(dǎo)電膠組合物含有包含低熔點(diǎn)合金的導(dǎo)電材料,即組分c),所述低熔點(diǎn) 合金的烙點(diǎn)低于250 °C,優(yōu)選低于200 °C,更優(yōu)選低于160 °C。根據(jù)一些實(shí)施方案,基于組 合物的總重量計(jì),所述導(dǎo)電材料的量為1-80重量%,優(yōu)選20-60重量%,更優(yōu)選25-50重 量%。
      [0057] 本發(fā)明還涉及由前面所述的導(dǎo)電膠組合物制備的導(dǎo)電膠帶,以及導(dǎo)電膠組合物或 導(dǎo)電膠帶在制備太陽能電池組件中的用途,具體而言,在太陽能電池的互連(例如制備用 于電子電力產(chǎn)品,汽車產(chǎn)品以及新能源設(shè)備中的膜的過程中)中用于代替焊接的用途,其 中所述導(dǎo)電膠帶可米用低于IMPa,優(yōu)選低于0. 6MPa,更優(yōu)選不高于0. 4MPa的壓力貼敷。
      [0058] 本發(fā)明的可熱固化的導(dǎo)電膠組合物優(yōu)選在不高于220°C的溫度下固化。優(yōu)選地,固 化溫度為160_220°C,更優(yōu)選170-190°C。另外,本發(fā)明的可熱固化的導(dǎo)電膠組合物制備后 可以在40°C的溫度下,優(yōu)選室溫下長期保存,保存時(shí)間長達(dá)8個(gè)月,更優(yōu)選12個(gè)月以上。
      [0059] 下面將對(duì)本發(fā)明組合物涉及的組分進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
      [0060] 鉬分a):反應(yīng)型聚(甲某)丙烯酸酯鉬分
      [0061] 本發(fā)明的反應(yīng)型聚(甲基)丙烯酸酯組分a)是帶有環(huán)氧官能團(tuán)的聚(甲基)丙 烯酸酯,其包含以下成分作為單體:
      [0062] al) 50-99重量%的(甲基)丙烯酸烷基酯,和
      [0063] a2) 1-20重量%的含有環(huán)氧官能團(tuán)的(甲基)丙烯酸烷基酯。
      [0064] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn),為保證可熱固化導(dǎo)電膠組合物具有良好的低溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性,可對(duì)組 合物的組分進(jìn)行選擇。既使得聚(甲基)丙烯酸酯組分與組分b)苯并噁嗪組分之間有良 好的相容性,在固化溫度下又可在苯并噁嗪受熱開環(huán)后反應(yīng)形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)結(jié) 構(gòu)。
      [0065] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,組分al)中的(甲基)丙烯酸烷基酯的實(shí)例包括(甲 基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基) 丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙 烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯等等,包含了其可能的異構(gòu)體形式。優(yōu)選地,組 分al)(甲基)丙烯酸烷基酯選自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙 烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲 基)丙烯酸叔丁酯,或其兩種以上的混合物。更優(yōu)選地,組分al)(甲基)丙烯酸烷基酯選 自(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸異辛酯或其兩種以上的混合 物。
      [0066] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,除組分al)和a2)之外,本發(fā)明的反應(yīng)型聚(甲基) 丙烯酸酯組分a)還可以包含其他(甲基)丙烯酸酯類單體??梢钥紤]使用例如(甲基)丙 烯酸羥烷基酯,如(甲基)丙烯酸羥甲酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯, (甲基)丙烯酸羥丁酯,包括其可能的異構(gòu)體形式及其混合物。優(yōu)選地,(甲基)丙烯酸羥 烷基酯選自(甲基)丙烯酸羥甲酯和/或(甲基)丙烯酸羥乙酯。
      [0067] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,組分a)優(yōu)選還包含(甲基)丙烯酸羥烷基酯,(甲 基)丙烯酸羥烷基酯的存在有利于獲得低固化溫度的反應(yīng)型聚(甲基)丙烯酸酯。
      [0068] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,組分a2)中的含有環(huán)氧官能團(tuán)的(甲基)丙烯酸烷 基酯實(shí)例包括含多個(gè)三元或四元環(huán)氧烷基(環(huán)氧丙烷PO或環(huán)氧丁烷B0)單元的(甲基)丙 烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙 烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯等。優(yōu)選地,組分a2)中的含有環(huán)氧官能團(tuán)的(甲基) 丙烯酸烷基酯為環(huán)氧丙烷取代的上述(甲基)丙烯酸酯。特別優(yōu)選地,組分a2)中的含有 環(huán)氧官能團(tuán)的(甲基)丙烯烷基酯包括(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、4-羥丁基丙烯酸縮水 甘油醚(4HBAGE)、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基丙烯酸酯、3,4_環(huán)氧環(huán)己基甲基甲基丙烯酸酯等。 優(yōu)選地,組分a2)中的含有環(huán)氧官能團(tuán)的(甲基)丙烯烷基酯包括(甲基)丙烯酸縮水甘 油酯。
      [0069] 在其他的一些實(shí)施方案中,還可以存在(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺化合物 或其任意混合物。可用于本發(fā)明的(甲基)丙烯酰胺化合物例如甲基丙烯酰胺,例如N-叔 丁基丙烯酰胺、N-己基甲基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-壬基甲基丙烯酰胺、N-十二烷 基甲基丙烯酰胺、N-十六烷基甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰氨基己酸、N-甲基丙烯酰氨基 十一碳酸、N,N-二丁基丙烯酰胺、N-羥乙基丙烯酰胺、N-丙烯酰嗎啉和N-羥乙基甲基丙烯 酰胺。其中,N-丙烯酰嗎啉是最優(yōu)選的。
      [0070] 根據(jù)一些實(shí)施方案,組分a)可以基本上由組分al)和a2)組成,也即,不含有其他 丙烯酸酯類組分。在本文中"基本上由......組成"是指除所描述的組分以外,其他組分 的含量不超過2重量%,更優(yōu)選不超過1重量%,進(jìn)一步優(yōu)選不超過0. 5重量%,最優(yōu)選不 超過0. 1重量%。
      [0071] 本發(fā)明的組分a)反應(yīng)型聚(甲基)丙烯酸酯可以由一種或幾種單體通過自由基 共聚反應(yīng)而成。聚合過程中使用的引發(fā)劑和溶劑等是本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)選擇。這些單 體需與苯并噁嗪有較好的相容性??墒褂玫膯误w如上文中所述。
      [0072] 上述帶有反應(yīng)官能團(tuán)的反應(yīng)型聚(甲基)丙烯酸酯組分a)可以通過傳統(tǒng)的溶劑 自由基聚合的方法來合成。
      [0073] 鉬分b):苯并噁嗪
      [0074] 可用于本發(fā)明中的苯并噁嗪可以參見中國專利申請(qǐng)201310447377. 7,該申請(qǐng)以全 文引用的方式納入本文。
      [0075] 苯并tl惡嗪可以是能夠加熱開環(huán)反應(yīng)的含有至少兩個(gè)嚼嗪官能團(tuán)的任何苯并tl惡嗪。 例如,可用于本發(fā)明的苯并噁嗪具有如下結(jié)構(gòu):
      [0077] 其中
      [0078] X選自共價(jià)鍵、C1-C6亞烷基、C3-C 1。亞環(huán)烷基、
      -C (0)-S-、-S (0)-或-S (0) 2-,
      [0079] R1和R2相同或不同,選自氫、C1-C 6烷基或C5-C14芳基,
      [0080] R4選自氫,鹵素或C1-C6^基。
      [0081] 優(yōu)選地,上述基團(tuán)X為亞甲基、亞乙基、直鏈或支鏈的亞丙基、直鏈或支鏈的亞丁 基-
      C = 0、S、S = O 或 O = S = 0。
      [0082] 優(yōu)選地,上述基團(tuán)R1和R2選自氧、甲基、乙基、丙基、丁基、苯基、苯甲基、苯乙基等。
      [0083] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,苯并噁嗪的實(shí)例包括:
      [0086] 市售的產(chǎn)品包括例如Huntsman公司的普通雙酚A型的苯并噁嗪樹脂MT35600 (結(jié) 構(gòu)式A);上海朝宇化工有限公司的普通雙酚A型的苯并噁嗪樹脂PN001 (結(jié)構(gòu)式A)等。
      [0087] 根據(jù)一些實(shí)施方案,基于所述組合物的總重量計(jì),所述苯并噁嗪的量為5-45重 量%,更優(yōu)選為18-32重量%。這樣可以確保固化后的(半)結(jié)構(gòu)膠帶具有足夠的強(qiáng)度。 [0088] 不囿于任何理論,現(xiàn)認(rèn)為根據(jù)本發(fā)明加入的苯并噁嗪和反應(yīng)型聚(甲基)丙烯酸 酯的特定組合在加熱時(shí)同時(shí)反應(yīng),一部分苯并噁嗪會(huì)與反應(yīng)型聚(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)形 成IPN,另一部分苯并噁嗪會(huì)在反應(yīng)型聚(甲基)丙烯酸酯存在的情況下在較低溫度就可以 固化反應(yīng)以提供(半)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
      [0089] 組分c)導(dǎo)電材料及導(dǎo)電膠膜或膠帶
      [0090] 可用于本發(fā)明的導(dǎo)電材料包含錫,銀,銅,鉍,鉛,銦,鋅,鋁等或者他們之間形成的 金屬合金或者不同金屬的核殼結(jié)構(gòu)。低熔點(diǎn)合金是指含有錫,鉛,銦,鉍中的一種或者幾種 元素的合金,任選地還可以含有其他金屬。有利地,用于本發(fā)明中的低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)低于 250°C,優(yōu)選低于200°C,更優(yōu)選低于160°C。根據(jù)一些實(shí)施方案,所述導(dǎo)電材料的量為1-80 重量%,優(yōu)選20-60重量%,更優(yōu)選25-50重量%。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),導(dǎo)電材料中含有主要量、即 50重量%以上的低熔點(diǎn)合金可以獲得寬溫度范圍內(nèi)的良好導(dǎo)電性,同時(shí)不會(huì)影響可固化膠 材料的穩(wěn)定性。優(yōu)選地,低熔點(diǎn)合金占導(dǎo)電材料的60重量%以上,更優(yōu)選70重量%以上, 最優(yōu)選80重量%以上。
      [0091] 本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)電膠帶或膠膜,包括前面所述的可熱固化導(dǎo)電膠組合物, 以及基材,例如離型紙或金屬箔。
      [0092] 圖1示出了本發(fā)明的一種導(dǎo)電膠膜10的構(gòu)造,包括導(dǎo)電膜12和離型膜13。導(dǎo)電 膜12由本發(fā)明的導(dǎo)電膠組合物固化而得,其中包含低熔點(diǎn)合金顆粒11。
      [0093] 圖2示出了本發(fā)明的一種導(dǎo)電膠帶20,包括由本發(fā)明的導(dǎo)電膠組合物固化而獲得 的導(dǎo)電膜22以及金屬箔23,其中導(dǎo)電膜22包含低熔點(diǎn)合金顆粒21。
      [0094] 圖3示出了使用本發(fā)明導(dǎo)電膠組合物的太陽能電池互聯(lián),其中中間層為導(dǎo)電膠
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