导热胶及其合成方法与流程

文档序号:19583505发布日期:2019-12-31 20:16阅读:396来源:国知局

本申请涉及建筑技术领域,具体而言,涉及一种导热胶及其合成方法。



背景技术:

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源。为了把太阳能无污染地转换成可利用能源,光伏幕墙技术应运而生。光伏幕墙是通过光伏组件将光能转化成电能。光伏幕墙在吸收太阳能转化为电能的过程中,大部分的太阳能转化为热能,使光伏幕墙温度升高。幕墙温度的升高,一方面会降低光伏组件的转化效率,另一方面也会产生高温起火隐患。

幕墙本身的金属结构支撑件热容大,是较好的热的导体。但是热量主要产生于光伏组件并累积与散热差的部位(如接线盒),而连接光伏组件与金属结构的结构胶(硅酮胶)、密封胶均是热的不良导体,无法将光伏组件的吸收的热量进行更好的传导。从而影响光伏组件的转化效率,也不能减少高温起火的隐患。



技术实现要素:

本申请的主要目的在于提供一种导热胶及其合成方法,以解决现有的光伏幕墙散热差,影响光伏组件的转化效率,也不能减少高温起火的隐患的问题。

为了实现上述目的,根据本申请的第一方面,提供了一种导热胶。

根据本申请的导热胶包括:

a组分、b组分、c组分:

a组分为一种胶体,所述胶体包含羟基封端的聚二甲基硅氧烷、气相法二氧化硅和活性碳酸钙;

b组分为固化剂;

c组分为导热添加剂。

进一步的,所述固化剂包含甲基烷氧基硅烷、聚硅酸乙酯、有机金属螯合物、多官能团取代烷氧基硅烷、甲基二甲氧基聚二甲基硅氧烷。

进一步的,所述导热添加剂包含氧化锌颗粒、氧化铝颗粒、氮化铝颗粒、碳化硅粒、高导热宽禁带的无机材料中的一种或多种。

进一步的,a组分、b组分、c组分的配比为:

a组分、b组分、c组分的重量比为100~150:10:0.1~10。

进一步的,所述导热添加剂中的组成成分的颗粒的粒径范围为0.02微米~10微米。

进一步的,所述甲基烷氧基硅烷是甲基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷的混合物。

进一步的,所述有机金属螯合物为二正丁氧基二(2-丁烯酸乙酯3-氧基)螯合锡类化合物和1,3丙二氧基二(2-丁烯酸乙酯3-氧基)螯合钛类化合物。

进一步的,所述多官能团取代烷氧基硅烷是4-肟基4,6-二甲基庚基三乙氧基硅烷或n-β-氨乙基γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

为了实现上述目的,根据本申请的第二方面,提供了一种导热胶的合成方法。

根据本申请的导热胶的合成方法包括:

获取导热胶的a组分、b组分、c组分三种组分,其中,a组分为一种胶体,所述胶体包含羟基封端的聚二甲基硅氧烷、气相法二氧化硅和活性碳酸钙,b组分为固化剂,c组分为导热添加剂;

将三种组分按照预设的配比倒入容器中;

将容器中的三种组分进行搅拌,合成导热胶。

进一步的,所述方法还包括:

监测搅拌过程中胶体的颜色和粘稠度;

当胶体的颜色和粘稠度达到预设要求时,结束搅拌。

在本申请实施例中,导热胶中包含的a组分、b组分、c组分三种组分:a组分为一种胶体,所述胶体包含羟基封端的聚二甲基硅氧烷、气相法二氧化硅和活性碳酸钙;b组分为固化剂;c组分为导热添加剂。可以看出,本申请的导热胶,相比于现有的连接光伏组件与金属结构的结构胶(双组分硅酮胶)、密封胶,包含了导热添加剂,导热添加剂是热的良导体,可以使导热胶具备良好的导热性。将导热胶应用于连接光伏组件与结构支撑之间,有利于光伏组件上的热量快速传导至结构支撑件,通过结构支撑件散热,达到降低光伏组件温度的目的。从而减少高温对光伏组件转化效率的影响,也有效的减少了高温起火的隐患。

具体实施方式

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合具体的实施例对本发明做进一步说明。

实施例一:

本实施例提供一种导热胶,该导热胶包括a组分、b组分、c组分三种组分:

其中a组分为一种胶体,该胶体为组成导热胶的基础胶体,具体的该胶体包含羟基封端的聚二甲基硅氧烷、气相法二氧化硅和活性碳酸钙;具体的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、气相法二氧化硅和活性碳酸钙的重量比为:80~120:5~15:100~200;a组分可以为原料成品,也可以根据a中包含的各组分之间的重量比进行混合,并通过高速混合机进行搅拌得到。

b组分为固化剂;

c组分为导热添加剂。

本实施例中的导热胶是在现有的连接光伏组件与金属结构的结构胶(双组份硅酮胶)的组分的基础上增加了导热添加剂,导热添加剂是热的良导体,可以使导热胶具备良好的导热性。将导热胶应用于连接光伏组件与结构支撑之间,有利于光伏组件上的热量快速传导至结构支撑件,通过结构支撑件散热,达到降低光伏组件温度的目的。从而减少高温对光伏组件转化效率的影响,也有效的减少了高温起火的隐患。

进一步的,a组分、b组分、c组分的重量比为100~150:10:0.1~10。

a组分是由二甲基环硅氧烷与四甲基羟胺一步法合成的羟基封端的聚二甲基硅氧烷,反应条件为95℃-100℃常压反应2小时,加入聚合度调节剂封端得到。

a组分用活性碳酸钙做填料,活性碳酸钙与有机物料的相容性很好,能够增强高粘度物料的加工流动性,这样既可以达到较高的填充含量,降低产品成本,又能保持胶体的流动性,保证良好的挤出性能,满足了建筑施工的快速要求。更需指出的是,由于所用活性碳酸钙不需干燥处理,其表面残存的水分能大大加快a、b、c组分混合时的固化速度。

进一步的,导热胶中的b组分固化剂包含甲基烷氧基硅烷、聚硅酸乙酯、有机金属螯合物、多官能团取代烷氧基硅烷、甲基二甲氧基聚二甲基硅氧烷。

具体的,甲基烷氧基硅烷是甲基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷的混合物;

有机金属螯合物为二正丁氧基二(2-丁烯酸乙酯3-氧基)螯合锡类化合物和1,3丙二氧基二(2-丁烯酸乙酯3-氧基)螯合钛类化合物;

多官能团取代烷氧基硅烷是4-肟基4,6-二甲基庚基三乙氧基硅烷或n-β-氨乙基γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

b组分中包含的各组分之间的重量比如下:

甲基烷氧基硅烷20-40

聚硅酸乙酯10-30

有机金属螯合物0.5-2.0

多官能团取代烷氧基硅烷5-20

甲基二甲氧基聚二甲基硅氧烷5-10

b组分可以为原料成品,也可以根据b中包含的各组分之间的重量比投入到行星式混合机或者其他的混合机中进行混合得到。

进一步的,b组分中采用聚硅酸乙酯作为固化剂,甲基烷氧基硅烷作为固化促进剂,有机金属螯合物作为固化反应催化剂,多官能团烷氧基硅烷作为增粘剂。

进一步的,导热胶中的c组分导热添加剂包含氧化锌颗粒、氧化铝颗粒、氮化铝颗粒、碳化硅粒、高导热宽禁带的无机材料中的一种或多种。

其中,氧化锌颗粒、氧化铝颗粒、氮化铝颗粒、碳化硅粒的粒径范围为0.02微米~10微米。

本实施例中导热胶的导热系数可以达到1-5w/mk,相比于现有技术中的结构胶(双组份硅酮胶)大大的提高了导热性能。需要说明的是,在实际应用中本实施例中的导热胶并不会完全代替现有技术中的结构胶来进行光伏组件之间的固定和粘合,而是在光伏组件上增加导热胶,帮助光伏组件散热。

实施例二:

针对实施例一提供的导热胶,本申请另一实施例给出导热胶的合成方法,具体的包括如下步骤:

首先,获取导热胶的a组分、b组分、c组分三种组分,其中,a组分为一种胶体,所述胶体包含羟基封端的聚二甲基硅氧烷、气相法二氧化硅和活性碳酸钙,b组分为固化剂,c组分为导热添加剂;

a组分、b组分、c组分三种组分具体包含的组分以及组分之间的配比参见上述实施例一种的说明,此处不再赘述。

其次,将三种组分按照预设的配比倒入容器中;

预设的配比为a组分、b组分、c组分的重量比为100~150:10:0.1~10。具体的给出以下几种具体的配比方案:

示例一a组分—100、b组分—10、c组分—0.1;

示例二a组分—150、b组分—10、c组分—10;

示例三a组分—120、b组分—10、c组分—4。

最后,将容器中的三种组分进行搅拌,合成导热胶。

需要说明的是在搅拌的过程中,需要实时监测搅拌过程中胶体的颜色和粘稠度;当胶体的颜色和粘稠度达到预设要求时,结束搅拌。具体的预设要求为胶体颜色、粘稠度均一。本实施例中搅拌可以通过搅拌进行机械搅拌,在量少的时候也可以通过人力进行搅拌。

本实施例中,合成的导热胶包含导热添加剂,导热添加剂是热的良导体,可以使导热胶具备良好的导热性。将胶体用于连接光伏组件与结构支撑之间,有利于光伏组件上的热量快速传导至结构支撑件,通过支撑件散热,达到降低组件温度的目的。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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