一种高抗撕低压变的太阳能层压机专用硅胶板的原料制备方法与流程

本发明涉及太阳能光伏组件层压机专用硅胶板领域，特别是涉及一种高抗撕低压变的太阳能层压机专用硅胶板的原料制备方法。

背景技术：

1、光伏层压机的工作原理是将层叠好的玻璃、eva、连接好的单体电池、eva、tpt通过真空热压成型方式压合成太阳能电池组件。

2、太光伏组件层压机硅胶板是太光伏组件层压机上重要关键配件之一，是实现原材料到光伏电池板的重要因素。

3、据客户对层压机用硅胶板使用后的情况统计，硅胶板使用后在接触组件四周的位置以及与安装的钢板四周接触的位置压痕最为明显，且最终的损坏和开裂也在这几个部位。硅胶板使用过程中工作温度为135-150℃，抽真空负0.1大气压，在使用过程中会经历反复抽放真空及层压组件的步骤。层压机的工作性质要求硅胶板必须具备良好的耐高温老化和较低的压缩形变。且目前市场上所销售的硅胶板的硫化方式大多为过氧化物硫化。过氧化物硫化剂在使用过程的高温条件下会伴随有挥发性的气味，在生产过程中需进行二次硫化。二次硫化会增加生产过程中的能耗，且二次硫化并不能完全去除挥发性产物，在后续客户的使用过程中仍会有少量挥发性产物产生的气味。按照目前客户降本增效的需求，提高硅胶板的使用质量及使用寿命是本领域积极研究的课题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提高现有硅胶板的使用性能和寿命，提供一种高抗撕低压变的硅胶板原料及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种高抗撕低压变的太阳能层压机专用硅胶板的原料制备方法，该硅胶板的组成原料包括：硅橡胶和织物；

3、所述硅橡胶和织物通过压延、复合、硫化后形成硅胶板；

4、所述硅橡胶组成成分包括：

5、甲基乙烯基硅橡胶生胶、改性白炭黑、多乙烯基硅油、含氢硅油、硬脂酸锌、耐热剂、色母、硫化剂。

6、进一步地，组成硅橡胶的原料以质量份记为：

7、

8、进一步地，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶中乙烯基的含量为0.03％-8.0％之间，生胶的平均分子量在59-70万，为几种不同乙烯基含量的生胶复配而成；

9、所述改性白炭黑为比表面积为200m2/g左右的气相法白炭黑或沉淀法白炭黑经由连续法白炭黑预处理技术方案自主生产所得；

10、所述含氢硅油为高含氢调聚的侧氢硅油；

11、所述耐热剂可以是氧化铈、碳酸铈、氧化铁、二氧化钛、有机硅二茂铁中的一种或几种复配而成；

12、所述硫化剂为铂金与抑制剂比例为1:4-1:5左右。

13、一种硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：

14、步骤一：将改性剂和所需处理的白炭黑在一定速率下连续加入改性机中实现对白炭黑表面的连续化处理，预先制备所需的改性白炭黑；

15、步骤二：将不同乙烯基含量的生胶、硬脂酸锌在捏合机中捏合若干分钟后，将改性白炭黑、多乙烯基硅油分批次加入捏真空合机中，每次加入后对混合料进行充分搅拌，捏合机内胶料每次成大团后即可进行下次改性白炭黑的投料；

16、步骤三：全部投料完成、胶料捏合成型后；升温进行热处理，随后抽真空、冷却出胶，此时得到的胶料作为基胶；

17、步骤四：将基胶投入捏合机中，加入耐热剂、含氢硅油、色母和硫化剂，充分搅拌均匀后即得硅胶板原料硅橡胶。

18、进一步地，步骤二中的白炭黑、多乙烯基硅油分4次加入；

19、步骤二中热处理的温度为160-180℃，热处理时间90-120min；

20、步骤二中抽真空时间40-60min。

21、一种织物的制备方法，包括以下步骤：

22、步骤一:将聚对苯二甲酸丁二酯纤维网布用收卷机收卷成卷筒状后，浸泡于静淀槽的浸液中；

23、步骤二：将浸泡后的网布抽出，在压花辊中将多余的浸液挤干；

24、步骤三：将网布进干燥室烘干，即得所需织物。

25、进一步地，所述s1中浸泡液温度设置为30-40℃，浸泡时间20-30min；

26、所述s3中干燥室温度设置为110-130℃，烘干时间40-60min。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

28、一、通过预先制备改性白炭黑，提前实现对白炭黑的表面处理，制备高补强、低增稠效应、易分散的改性白炭黑，使后续混炼工艺更高效稳定；

29、改性白炭黑处理技术，是根据白炭黑表面含有的硅羟基和所需补强的硅橡胶的分子结构特点，以不同结构硅氧烷、硅氮烷为原料，在引发剂作用下制备出低分子量、含可快速反应分子结构(如含氢、含羟基的硅氮、硅氧结构)的活性改性剂，将改性剂和所需处理的白炭黑在不同的速率下连续加入改性机中实现对白炭黑表面的连续化处理。经本配方处理的改性白炭黑具有高力学强度和高阻尼性，改性白炭黑可直接混炼添加到硅橡胶中。本配方所使用的改性白炭黑不仅可以达到良好的补强效果，同时还能提高硅橡胶的阻尼性能，改善产品的压缩变形性能。

30、二、通过硅橡胶原料配方设计优化，提高硅橡胶的抗撕裂和耐热老化性能实现硅胶板的高性能及高使用次数。选用几种不同乙烯基含量的生胶按一定比例配合使用，能够提高硅橡胶的撕裂性能，同时，经本配方优选的乙烯基含量能够提高产品的交联程度，降低产品的压缩永久变形率；多乙烯基硅油中乙烯基相对集中，交联密度也相对集中，能够产生强度较大的塑性微区，提高硅橡胶体系的交联程度，能大大提高产品的撕裂强度，同时改善压缩永久变形性能；耐热剂中氧化铈、碳酸铈、氧化铁、二氧化钛、有机硅二茂铁按一定比例复配后加入硅橡胶，样品在250℃老化后，其拉伸强度仍有较高的保持率，耐热性能优异；含氢硅油作为铂金硫化硅橡胶的交联剂，另外含氢硅油分子中有起还原作用的活泼氢，可以有效阻止胶料中的杂质氧化而黄变；硬脂酸锌为脱模剂；硫化剂选用铂金硫化体系，其可做成双组分ab胶后配合使用，也可做成单组分直接使用；铂金硫化硅橡胶的硫化反应不产生副产物，硫化过程中产品的收速率极小，且在生产和使用过程中无异味，实现硅胶板产品的一次硫化成型。

31、三、聚对苯二甲酸丁二酯纤维网布本身具有优异的抗老性、耐化学反应性和耐热性。增加网布的浸胶工艺，能够更好的对网布的经纬线进行固定，在硅胶板生产过程中避免网布因受到胶料的挤压而产生移位或变形，同时浸胶后的网布会与硅橡胶结合的更加牢固。

32、四、根据本发明所提供的硅橡胶和织物，按照天辰新材自主设计的硅胶板三胶两布生产工艺所生产的硅胶板产品具有较高的撕裂强度和较低的压缩永久变形，耐热老化、耐酸碱性能优异，且层压次可达18000次以上，能够满足大型光伏层压设备的使用要求。

33、为了更好地理解和实施，下面结合实施例详细说明本发明。

技术特征：

1.一种高抗撕低压变的太阳能层压机专用硅胶板的原料制备方法，其特征在于，该硅胶板的组成原料包括：硅橡胶和织物；

2.根据权利要求1所述的一种高抗撕低压变的太阳能层压机专用硅胶板的原料制备方法，其特征在于，组成硅橡胶的原料以质量份记为：

3.根据权利要求1所述的一种高抗撕低压变的太阳能层压机专用硅胶板的原料制备方法，其特征在于：所述甲基乙烯基硅橡胶生胶中乙烯基的含量为0.03％-8.0％之间，生胶的平均分子量在59-70万，为几种不同乙烯基含量的生胶复配而成。

4.根据权利要求2所述的一种高抗撕低压变的太阳能层压机专用硅胶板的原料制备方法，其特征在于：

5.根据权利要求2所述的一种高抗撕低压变的太阳能层压机专用硅胶板的原料制备方法，其特征在于：所述耐热剂可以是氧化铈、碳酸铈、氧化铁、二氧化钛、有机硅二茂铁中的一种或几种复配而成。

6.根据权利要求2所述的一种高抗撕低压变的太阳能层压机专用硅胶板的原料制备方法，其特征在于：所述硫化剂为铂金与抑制剂比例为1:4-1:5左右。

7.根据权利要求1-2任一项所述的一种硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种硅橡胶的制备方法，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的一种织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种织物的制备方法，其特征在于，所述步骤一中浸泡液温度设置为30-40℃，浸泡时间20-30min；

技术总结
本发明提供了一种高抗撕低压变的太阳能层压机专用硅胶板的原料制备方法，该硅胶板的组成原料包括：硅橡胶和织物；所述硅橡胶和织物通过压延、复合、硫化后形成硅胶板；所述硅橡胶组成成分包括：甲基乙烯基硅橡胶生胶、改性白炭黑、多乙烯基硅油、含氢硅油、硬脂酸锌、改性添加剂、耐热剂、色母、硫化剂。根据本发明所提供的硅橡胶和织物所生产的硅胶板产品具有较高的撕裂强度和较低的压缩永久变形，耐热老化、耐酸碱性能优异，且层压次数高，能够满足大型光伏层压设备的使用要求。

技术研发人员：张蕾,施贤斌
受保护的技术使用者：江苏天辰新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14