[发明专利]一种快速固化复合胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域，具体地说，本发明涉及一种双组分聚氨酯胶粘剂，更具体地说，本发明涉及一种可用于太阳能组件背板制造的可快速固化的双组分复合聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

背景技术

太阳能组件主要由钢化玻璃、EVA胶膜、硅电池片和复合背板组成。其中复合背板位于太阳能电池组件的背面，对电池片起保护作用，具有可靠的绝缘性、密封性、阻水性和耐老化性。太阳能组件背板一般为三层结构，如PVF/PET/PE，其中PVF(或ETFE、PVDF)等含氟薄膜为外层保护层，具有优良的抗环境侵蚀能力，中间PET薄膜具有良好的绝缘性能，PE薄膜具有良好的粘结性能。太阳能组件复合背板是通过在上述三层薄膜之间使用一种复合胶粘剂粘接而成的。但由于PVF等含氟薄膜的表面张力很低，使得PVF薄膜与PET薄膜的复合粘接比较困难，且复合后太阳能组件复合背板要求承受2000～3000小时的“双85”实验，即在85℃和85％湿度下，进行高热高湿的加速老化实验，或者进行PCT(121℃蒸煮50小时)快速老化测试。因此不仅对复合胶粘剂的耐温、耐水解性能的要求较高，而且随着背板生产量的加大对复合胶粘剂的固化速度也提出了更高的要求。目前市场上的太阳能组件背板复合胶粘剂一般需要在45～60℃进行5～8天固化方能达到使用要求，这种较慢的固化速度已经严重制约了背板制造厂家的生产效率和产能。

聚氨酯胶粘剂一般分为单组份聚氨酯胶粘剂和双组份聚氨酯胶粘剂，双组分聚氨酯胶粘剂为一种应用广泛的无溶剂型聚氨酯粘胶剂，由主剂和固化剂按一定比例构成。双组分聚氨酯胶粘剂的主要成分通常包括聚酯多元醇、聚醚多元醇等，其中，聚酯多元醇通常由二元酸与多元醇缩合而成，其中二元酸可以是脂肪族二元酸或芳香族二元酸。由于易形成氢键，分子间作用力较大，因此聚酯型双组分聚氨酯胶粘剂机械性能、耐热性均优于其他胶粘剂。然而，聚酯型双组分聚氨酯胶黏剂粘度过高，与其它助剂相容性差，导致添加的助剂不能很好地改善胶黏剂的性能。申请号为93115911.3的专利申请公开了一种无金属离子的耐高温蒸煮粘合剂，采用月桂酸、苯二甲酸及多元醇先合成一种混合二元酸聚酯，然后与蓖麻油及TID反应生成的聚氨酯共混，最后与NCO进一步反应生成，但是该方法使用的原料组分众多，且制备工艺复杂，还需严格精确控制反应温度和时间，能耗高，增加了生产成本。授权公告号为CN 103044665B的专利公开了一种耐水解聚酯多元醇及其制备方法，采用脂肪族二元羧酸或羧酸酐、芳香族二元酸或酯、多元醇或助剂为原料，利用酯化反应制备出了一种适用于软包装胶黏剂的聚酯多元醇，但是由于该方法单纯采用短链酸或醇结构的原料，虽然一定程度上改善了传统胶粘剂粘度过高的缺点的，但同时也使制得的胶粘剂机械性能以及热稳定性降低，且耐水解性能有限、不能快速固化，因此利用该方法制备出的聚酯多元醇不适合用于太阳能背板的粘结。

综上所述，亟待开发出一种综合性能优异的双组份聚氨酯复合胶粘剂，在保证双组分聚氨酯复合胶粘剂耐高温高湿和耐水解性能的同时，显著提高其固化速度，满足太阳能电池组件复合背板行业的提高生产效率的要求，具有重要的实际意义。

发明内容

为克服现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能快速固化的太阳能组件背板制造用聚氨酯复合胶粘剂及其制备方法，该复合胶粘剂具有优异的耐高热、耐水解和耐紫外光老化性能，对太阳能组件复合背板制造行业所采用的多种薄膜材料具有优良的粘接强度，满足我国对太阳能组件复合背板产品优异的耐老化性能要求，同时具有较快的固化速度，大大提高太阳能复合背板的生产效率。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种快速固化复合胶粘剂，由A组分和B组分组成，其中，A组分由如下重量份的各原料组分制成：聚丙二醇8～15份、1,4-环己基二甲醇15～25份、2,4-二乙基-1,5-戊二醇10～20份、丙三醇0.5～3份、间苯二甲酸10～20份、苯酐10～20份、1,12-月桂二酸15～25份、钛酸酯催化剂0.02份、有机铋催化剂0.001～0.006份、有机胺促进剂0.002～0.01份、抗水解稳定剂0.5～4份，乙酸乙酯50～60份；B组分为脂肪族多异氰酸酯固化剂；A组份与B组份的重量比为10～16：1。

其中，上述所述的重量份，可为本领域技术人员熟知的重量单位，比如克、千克、公斤、吨等。

进一步优选地，上述技术方案中所述聚丙二醇为聚丙二醇PPG-400。

进一步优选地，上述技术方案中所述钛酸酯催化剂为钛酸四异丙基酯催化剂。