一种BIPV底板建筑材料胶水及其制备方法和应用与流程

本发明属于胶水领域，特别涉及一种bipv底板建筑材料胶水及其制备方法和应用。

背景技术：

1、三明治结构的复合材料，因为其轻质、高模量，产品性质稳定，应用在风电、新能源、集装箱、建筑等领域，三明治结构通过增加二阶矩的增加，提升产品的整体模量，通常芯材为发泡pet、蜂窝芯材。轻质光伏组件使用在承重受限的建筑表面，通常单位面积的克重<3kg/m2，因为光伏组件寿命25年，多数建筑寿命在15年，因为寿命无法匹配，在拆装时极易损坏，会造成浪费，降低了光伏发电的收益。

2、轻质光伏板在华南夏天发电时表面最高温度75℃，尤其是在行成热斑时，局部位置可达到100℃以上，这就对材料的耐热性和耐高低温冲击性能提出了挑战，通常发泡pet与面板的结合是通过直接热压或胶膜热压实现，无论是哪个技术路线，其粘结界面的材料结晶受限，无定形区多，因此在通过测试150℃收缩时或者165℃4h热斑测试时，界面会发生剥离，复合材料从发泡pet上直接剥离，即使不剥离，其剥离强度只有初始的10％左右。

3、cn219769310u专利中，使用胶水层，制作出三明治结构的复合材料，其阻燃性达到建筑行业要求，可作为光伏底板使用，但并未对胶水层进行表征。

4、cn107611203a中来使用发泡pet为背板，在发泡pet上粘结高分子膜并粘结金属薄膜，其发泡底板整体的阻水性和粘结性都得到了提升，但是其材料生产时需先涂胶、复合面板层、再固化等工艺，其工艺复杂，而且材料耐温性未表征，也未说明胶水层的主链结构。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种bipv底板建筑材料胶水及其制备方法和应用，解决了三明治结构耐高低温复合材料板材使用场景受限的问题。

2、本发明提供了一种bipv底板建筑材料胶水，包括胶水组分和固化组分：

3、其中，所述胶水组分按重量份数，包括如下组分：

4、

5、

6、所述固化组分按重量份数，包括如下组分：

7、

8、所述胶水组分和固化组分的总重量百分比为100％；所述潜伏型固化剂为异氰酸酯类固化剂。

9、优选的，所述环氧丙烯酸酯为丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚中的一种或几种。

10、优选的，所述丙烯酸羟基酯为甲基丙烯酸羟丙酯、端羟基丙烯酸二己内酯中的一种或几种。

11、优选的，所述稀释剂a为甲基丙烯酸-β-羟乙酯、2-羟基丙烯酸甲酯中的一种或几种。

12、优选的，所述稀释剂b为苯乙烯、对氯甲基苯乙烯中的一种或几种。

13、优选的，所述柔性剂为丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种。

14、优选的，所述阻聚剂为对苯二酚。

15、优选的，所述增粘剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐中的一种或几种。

16、优选的，所述光固化剂为双苯甲酰基苯基氧化膦。

17、优选的，所述异氰酸酯类固化剂为固化剂tpa100。

18、本发明还提供了一种bipv底板建筑材料胶水的制备方法，包括如下步骤：

19、(1)在装有溶剂的反应容器中，按配方比例加入环氧丙烯酸酯、羟基丙烯酸、稀释剂a、柔性剂及稀释剂b，空气气氛下水浴加热至50-60℃，搅拌3～5min至全部溶解成乳液状；

20、(2)通入n2，再将温度逐步提升至70-80℃，加入引发剂溶液，再反应10-15min，减压蒸馏出溶剂，得到胶水组分；

21、(3)按配方比例，将稀释剂b、增粘剂、光固化剂、潜伏型固化剂混合，得到固化组分；(4)将上述胶水组分和固化组分混合，得到bipv底板建筑材料胶水。

22、优选的，所述步骤(2)中的引发剂为偶氮二异丁腈，用量为建筑材料胶水总质量的0.2％-0.3％。

23、本发明还提供了一种bipv底板建筑材料胶水在光伏底板中的应用。

24、有益效果

25、(1)使用本发明的胶水涂覆于复合材料层两侧，然后经过紫外线光固化增加粘度方便施工，高温固化交联，增加强度及耐候性，可以制备得到三明治结构耐高低温复合材料板材；

26、(2)本发明中的胶水组分在高低温冲击时，其胶膜的缓冲大幅提高复合材料的耐高低温冲击能力，使板材40℃～85℃高低温冲击400个循环后界面强度降低幅度<50％；

27、(3)本发明中的丙烯酸羟基酯提供反应官能团，制备得到的胶水既耐高温又耐低温，而且在低温时仍属于韧性材料，减少不同材料间的界面应力，使复合后的产品使用温度范围增加；

28、(4)本发明中的环氧丙烯酸酯提供环氧基团，在光固化后，环氧基团仍然有活性，可参与第二次固化；

29、(5)本发明中的固化组分引入光固化剂，初步光固化后粘度迅速增加，在保证浸润性的同时，使胶水适合成型；同时，又引入了异氰酸酯类固化剂进行二次固化，随着树脂粘度进一步增加，环氧丙烯酸酯的加入会使在nco/oh≈1时-nco过量，环氧丙烯酸酯的环氧基团和异氰酸酯类固化剂的nco基团在220-230℃下可以反应生成由碳、氧、氮元素组成的五元杂环结构恶唑烷酮，增强了分子链的刚性，而且因为生成羟基的减少，使胶水的耐湿热性得到提升；

30、(6)本发明通过二次固化，应用胶水得到的板材产品兼具耐低温性能及高温性能，扩大了板材产品的使用温度范围在-30℃～100℃之间。

31、(7)本发明的胶水采用丝网印刷工艺和光固化工艺，简单方便，克服了直接涂胶导致的发泡pet吃胶，涂胶量增加的问题。

技术特征：

1.一种bipv底板建筑材料胶水，其特征在于：包括胶水组分和固化组分：

2.根据权利要求1所述的建筑材料胶水，其特征在于：所述环氧丙烯酸酯为丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的建筑材料胶水，其特征在于：所述丙烯酸羟基酯为甲基丙烯酸羟丙酯、端羟基丙烯酸二己内酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的建筑材料胶水，其特征在于：所述稀释剂a为甲基丙烯酸-β-羟乙酯、2-羟基丙烯酸甲酯中的一种或几种；所述稀释剂b为苯乙烯、对氯甲基苯乙烯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的建筑材料胶水，其特征在于：所述柔性剂为丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的建筑材料胶水，其特征在于：所述阻聚剂为对苯二酚。

7.根据权利要求1所述的建筑材料胶水，其特征在于：所述增粘剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的建筑材料胶水，其特征在于：所述光固化剂为双苯甲酰基苯基氧化膦；所述异氰酸酯类固化剂为固化剂tpa100。

9.一种bipv底板建筑材料胶水的制备方法，包括如下步骤：

10.一种如权利要求1所述的bipv底板建筑材料胶水在光伏底板中的应用。

技术总结本发明涉及一种BIPV底板建筑材料胶水及其制备方法和应用，包括胶水组分和固化组分。使用本发明的胶水涂覆于复合材料层两侧，然后经过紫外线光固化增加粘度方便施工，高温固化交联，增加强度及耐候性，制备得到三明治结构耐高低温复合材料板材，其具备良好的耐高低温冲击能力，扩大了产品的使用温度范围。技术研发人员：马海丰,华国飞,陈增军,何立春,夏云兰受保护的技术使用者：上海品诚控股集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29