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前言

有機硅密封膠是一種新型高分子密封材料，因為具備“硅氧結(jié)構(gòu)”和“有機基團”而被賦予優(yōu)異的耐紫外光、耐高低溫及耐高濕等性能。加之有機硅密封膠對金屬、玻璃、陶瓷、塑料等基材具有良好的粘接效果，被廣泛應(yīng)用于電子電器、照明、光伏、軌道交通、建筑等行業(yè)。

1有機硅密封膠在光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

有機硅密封膠是太陽能光伏組件的輔材之一，主要有粘接密封膠和灌封膠兩大類。其中，有機硅密封膠在光伏組件中主要用于粘接太陽能電池片與鋁合金邊框，接線盒與背板的粘接等，以單組分的脫酮肟型和脫醇型室溫硫化硅橡膠為主。

而灌封膠主要用于接線盒內(nèi)部元器件的灌封，以雙組分的脫醇型室溫硫化硅橡膠為主。主要作用是防止空氣中的水和氧氣進入太陽能光伏電池組件，避免因硅電池片氧化而導(dǎo)致的電池片轉(zhuǎn)換率降低。

光伏膠性能是其被稱為“光伏膠”的根本，一系列性能指標是判斷光伏膠品質(zhì)的刻度。有研究表示，標準的光伏膠的初始粘接剪切強度不低于1.5MPa，剝離強度不低于9.5kN/m；耐老化性能方面，要求在85℃、相對濕度85%(雙85)條件下經(jīng)1000h老化后，其各項性能（包括粘接性能及力學性能）保持率在75%以上，且密封膠要符合環(huán)保要求。

有機硅密封膠中為什么要加入納米碳酸鈣?

在實際應(yīng)用中，光伏膠需要在垂直的立面施工，要求密封膠不拉絲、不流淌、下垂度小，所以必須具有良好的觸變性，否則易污染被粘物體表面和浪費膠。觸變性是分散性系的黏度和切變隨時間變化的一種流變現(xiàn)象。改性納米碳酸鈣，表面經(jīng)過有機物質(zhì)的包覆，極大地改善了與有機材料之間的相容性和潤濕性，應(yīng)用于硅酮膠可解決其易流淌、強度低、觸變性不好等問題。

納米碳酸鈣 圖源：華宇納米科技

納米碳酸鈣補強光伏膠研究進展

據(jù)公開資料顯示，納米碳酸鈣對光伏膠的作用主要是補強作用和填充作用。納米碳酸鈣對光伏膠的補強效果，基本涉及拉伸強度、流掛性、觸變性、彈性回復(fù)率、耐老化性、耐濕熱性等方面。

李福中等研究表明，當基礎(chǔ)聚合物100份，納米碳酸鈣和氣相法白炭黑質(zhì)量比為10∶2的補強填料100份，交聯(lián)劑5份，氨基硅烷與烷氧基硅烷聚合物的質(zhì)量比為2∶1的粘接促進劑1份，催化劑鈦酸四丁酯2份時，制得的密封膠綜合性能較優(yōu)，經(jīng)85℃、相對濕度85%老化1000h后，其性能保持率達90%以上。

余海旋等公開了一種太陽能光伏組件抗氧化硅酮膠，包括以下原料：107硅橡膠、表面處理納米碳酸鈣、甲基苯基硅油、金屬氧化物、混合交聯(lián)劑、稀釋催化劑、預(yù)反應(yīng)偶聯(lián)劑等。實驗證明，經(jīng)殊表面處理納米碳酸鈣，提高了膠漿的強度和韌性。

杭州之江新材料有限公司提供了一種脫醇型硅橡膠密封劑，包括以下組分：聚二甲基硅氧烷100重量份、碳酸鈣20重量份～200重量份、有機硅交聯(lián)劑2重量份～12重量份等。此配方制備的密封膠對金屬、各種塑料、陶瓷，玻璃等材料均具有良好的粘結(jié)性，能夠用于光伏組件，建筑以及汽車和電子電器等密封。

詹慶銣公開了一種光伏組件硅酮密封膠用納米碳酸鈣的表面處理方法，將納米碳酸鈣濃漿料輸送至表面處理罐，在加熱攪拌過程中，加入牛油和聚磷酸銨組成的第一表面處理劑，再加入端羧基聚酯與亞磷酸酯組成的第二表面處理劑，控制溫度在80‐90℃，高速攪拌30‐60min，制備出“高分散性、低吸潮性、耐濕熱、耐高溫、抗氧化性”的納米碳酸鈣。應(yīng)用于光伏膠填充時，可以提高光伏膠的力學性能，增強光伏膠的耐濕熱和耐高溫性能。

國內(nèi)部分光伏膠用納米鈣生產(chǎn)企業(yè)

廣西華納新材料股份有限公司

湖北凱龍化工集團股份有限公司

凱恩斯納米材料有限公司

山東宇信納米科技有限公司

結(jié)語

近兩年，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強勁，產(chǎn)業(yè)鏈市場普遍受益。目前，我國膠粘劑市場發(fā)展迅速，光伏膠用納米鈣生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量與規(guī)模也在逐步增加。需要注意的是，光伏用有機硅密封膠的生產(chǎn)技術(shù)在不斷發(fā)展，它對納米碳酸鈣的應(yīng)用和需求也是動態(tài)的，發(fā)展的。

參考文獻

李福中，等：太陽能雙玻組件用有機硅密封膠的研制，廣州市白云化工實業(yè)有限公司

郁澤林，等：脫醇型有機硅密封膠在太陽能光伏行業(yè)的應(yīng)用，杭州之江有機硅化工有限公司

凱龍股份2021年年度董事會經(jīng)營評述，同花順金融研究中心

東莞市博君來膠粘材料科技有限公司.一種太陽能光伏組件抗氧化硅酮膠及其制備方法.2020

廣西合山市華納新材料科技有限公司.一種光伏組件硅酮密封膠用納米碳酸鈣的表面處理方法.2018

杭州之江新材料有限公司.一種脫醇型硅橡膠密封劑及其制備方法.2018

中國粉體網(wǎng)、各公司官網(wǎng)等