一种双组分有机硅灌封绝缘胶及其制备、使用方法与应用与流程

本发明涉及灌封胶，更具体的，涉及一种双组分有机硅灌封绝缘胶及其制备、使用方法与应用。

背景技术：

1、室温硫化硅橡胶具有优异的电绝缘性、耐候性、防潮性、抗震性、抗压性以及生理惰性，在室温下无需加热、加压即可就地硫化成型，使用极其方便，广泛应用于各行各业，尤其是用于风能电机、电子元器件、光伏组件等的密封和灌封工作。其中光伏组件对于灌封胶的要求较高，不仅要求其具有优异的粘结性以及耐高温性，因为光伏组件的使用环境以及施工环境的客观条件，其对于灌封胶还有着抗紫外性能好，长期粘结性高，固化时间短且可以自然固化的要求。

2、cn101787211b公开了一种高透明高强度室温硫化有机硅电子灌封胶，该灌封胶包括a、b双组分，a组分包括羟基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成补强剂，其重量比为100∶20～60∶10～40；b组分包括硫化剂和催化剂。该发明有效的提高了该灌封胶的机械性能和光学性能，制备方法简单，适合工业化生产。但该发明单一采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷作为增粘剂存在粘结性不足的缺点，另外，γ-氨丙基三乙氧基硅烷提高缩合型产品的粘接性，但该偶联剂属自催化型偶联剂，在水溶液中呈碱性，遇水后几乎全部水解，氨能催化硅醇加速缩聚成不溶聚合物，从而容易导致固化性能不佳，且影响最终的灌封胶的长期粘结稳定性，还无法达到短时间进行自然固化的需求。

技术实现思路

1、本发明第一方面提供了一种双组分有机硅灌封绝缘胶，包括a组分和b组分，按重量份计，所述a组分包括：107硅橡胶10-30份，二甲基硅油 2-6份，无机填料5-20份，紫外吸收剂0.1-1份；所述b组分包括：交联剂3-12份，偶联剂5-15份，催化剂0.1-2份，遮味剂0.1-2份。

2、本技术研究发现，添加107硅橡胶10-30份，二甲基硅油 2-6份，无机填料5-20份，可在降低表干时间的同时，有效提高体系流动性能，避免在使用过程中的气泡残留，避免力学性能降低现象发生，通常体系粘度越大，其表干时间越短，但同时体系的流动性会降低，而本技术添加特定含量的二甲基硅油可有效促进无机填料与硅橡胶的分散性能，可能是二甲基硅油在双组份灌封胶使用过程中降低了破裂气泡的表面张力（真空除泡），提高了两相间的分散作用。

3、进一步研究发现，限定107硅橡胶在25℃的运动粘度为2000-20000cps，二甲基硅油在25℃的运动粘度为100-800cps以及107硅橡胶和二甲基硅油的重量比为（20-25）：（2-5），可将体系粘度控制在2000-5000mpa·s，同时表干时间低于5min，可能是较大的粘度差使得107硅橡胶与二甲基硅油间混合过程中形成微分相的微观结构，而一定的微分相增加了表层与空气间的接触面积以及在层间形成特定微纳孔道，促进了干燥的进程，从而使制备得到的灌封胶兼具高粘度以及低表干时间。

4、优选的，按重量份计，所述a组分包括：107硅橡胶15-30份，二甲基硅油 2-6份，无机填料5-15份，紫外吸收剂0.1-0.8份；所述b组分包括：交联剂5-12份，偶联剂7-15份，催化剂0.1-1份，遮味剂0.1-1份。

5、所述a组分和b组分的重量比为（5-15）：1。

6、优选的，所述a组分和b组分的重量比为（8-12）：1。

7、所述无机填料包括二氧化硅、氢氧化铝、硅微粉、氧化镁、氧化铝、氧化锌、白炭黑、炭黑中的至少一种。

8、优选的，所述无机填料包括硅微粉、二氧化硅和炭黑，所述硅微粉、二氧化硅和炭黑的重量比为（5-10）：（0.1-0.8）：（0.01-0.1）。

9、本技术研究发现，所述无机填料包括硅微粉、二氧化硅和炭黑，所述硅微粉、二氧化硅和炭黑的重量比为（5-10）：（0.1-0.8）：（0.01-0.1）。可提供灌封胶优异的的绝缘性能以及耐高温高湿性能，硅微粉作为占比最大的填料，硅橡胶的聚硅氧链较易吸附在硅微粉粒子表面，并使部分链节有序，这样不仅使硅微粉成为物理交联点，而且还能产生结晶化效果，使硅橡胶强度变大；硅橡胶强度增大，分子链间作用力增强，使灌封胶链段结合更为紧密，提高绝缘性能。但是硅微粉极性强，具有亲水性，仅以硅微粉作为填料得到的灌封胶在高湿环境下易因吸潮而导致绝缘强度降低，而通过一定比例的炭黑加入，可解决该问题，可能炭黑的疏水性能分散与硅微粉间隙，降低了体系的极性，同时硅微粉促进了炭黑在体系中的分散性能，进一步增强耐高温高湿性能。

10、进一步研究发现，限定硅微粉的平均粒径为0.1-0.8μm；二氧化硅为气相二氧化硅，且平均粒径为100-1000目；炭黑平均粒径为10-500μm，可提高填料的使用量，同时双85实验（85℃、85%rh）可达到1000h，且介电常数/1mhz，达到2.5-3f/m。由于无机填料与有机硅橡胶间的分散性不佳，限制了无机填料的加入，而无机填料的含量较大程度上会影响灌封胶绝缘性能，从而无法得到较佳的绝缘性能，而限定上述无机填料的粒径可缓解上述问题，这是由于大小粒子混杂填充可使不同粒径粒子间形成较密集堆积，相互接触几率增大，可实现较高填充量。多种粒径填料混合填充时，填料的配合对提高导热性能和降低粘度有明显影响，不同粒径导热填料分布变化时，体系的导热性能和粘度发生规律性变化，当粒径分布适当时可同时得到高绝缘性能和较高粘度的灌封胶。

11、优选的，所述硅微粉的平均粒径为0.1-0.8μm。

12、进一步优选的，所述硅微粉的平均粒径为0.1-0.6μm。

13、优选的，所述二氧化硅包括气相二氧化硅，所述气相二氧化硅的平均粒径为100-1000目。

14、进一步优选的，所述气相二氧化硅的平均粒径为100-400目。

15、优选的，所述炭黑平均粒径为10-500μm。

16、进一步优选的，所述无机填料包括硅微粉、二氧化硅和炭黑，所述硅微粉、二氧化硅和炭黑的重量比为8：（0.1-0.5）：（0.01-0.08）。

17、所述107硅橡胶在25℃的运动粘度为2000-20000cps。

18、优选的，所述107硅橡胶在25℃的运动粘度为2000-10000cps。

19、所述二甲基硅油在25℃的运动粘度为100-800cps。

20、优选的，所述二甲基硅油在25℃的运动粘度为200-400cps。

21、所述107硅橡胶和二甲基硅油的重量比为（20-25）：（2-5）。

22、优选的，所述107硅橡胶和二甲基硅油的重量比为22：（2-5）。

23、所述紫外吸收剂包括苯并三唑类、水杨酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮中的至少一种。

24、优选的，所述紫外吸收剂包括苯并三唑类。

25、优选的，所述交联剂包括硅烷交联剂，所述硅烷交联剂包括正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。

26、优选的，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种。

27、优选的，所述催化剂包括有机锡催化剂。

28、优选的，所述助剂包括遮味剂。

29、进一步优选的，所述遮味剂包括以下型号的产品中的至少一种：m0c00-851、m0c00-855、m0c00-858，品牌：利田，均购自广州市启华化工有限公司。

30、本发明第二方面提供了一种双组分有机硅灌封绝缘胶的制备方法，包括以下步骤：将a、b 组份的原料分别混合搅拌均匀，即得。

31、本发明第三方面提供了一种双组分有机硅灌封绝缘胶的使用方法，包括以下步骤：将混合均匀的 a、b 组份分别进行真空脱泡，再将a、b 组份混合得到胶料，灌入需要灌封的部位，经固化后即得。

32、所述真空脱泡的过程中a组分或b组分体积达到原体积的 3-4 倍后，破泡坍塌，破泡后维持真空 4-6 min。

33、优选的，所述固化的温度为20-80℃。

34、本发明第四方面提供了一种双组分有机硅灌封绝缘胶的应用，应用于光伏组件的灌封密封。

35、优选的，应用于光伏组件接线盒的灌封密封。

36、有益效果：

37、1.添加107硅橡胶10-30份，二甲基硅油 2-6份，无机填料5-20份，可在降低表干时间的同时，有效提高体系流动性能，避免在使用过程中的气泡残留，避免力学性能降低现象发生。

38、2.限定107硅橡胶在25℃的运动粘度为2000-20000cps，二甲基硅油在25℃的运动粘度为100-800cps以及107硅橡胶和二甲基硅油的重量比为（20-25）：（2-5），可将体系粘度控制在2000-5000mpa·s，同时表干时间低于5min。

39、3.所述无机填料包括硅微粉、二氧化硅和炭黑，所述硅微粉、二氧化硅和炭黑的重量比为（5-10）：（0.1-0.8）：（0.01-0.1）。可提供灌封胶的绝缘性能以及耐高温高湿性能。

40、4.限定硅微粉的平均粒径为0.1-0.8μm；二氧化硅为气相二氧化硅，且平均粒径为100-1000目；炭黑平均粒径为10-500μm，可提高填料的使用量，同时双85实验（85℃、85%rh）可达到1000h，且介电常数/1mhz，达到2.5-3f/m。

41、5.所述助剂包括遮味剂，并限定遮味剂的添加量以及牌号，可在不影响表干性能的同时，降低灌封胶的气味。

42、6.所述紫外吸收剂为苯并三唑类，并限定其用量，耐uv性能（黄变指数＜3）可大于150kwh，在长期室外暴晒的光伏组件里使用有较大优势。