一种快速固化抗溢导电胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及导电胶领域，特别涉及一种快速固化抗溢导电胶及其制备方法。

背景技术

有机硅胶黏剂以其优异的耐老化性能、低硬度、低模量等优点得到了广泛的应用。目前的导电胶也有很大一部分是有机硅体系的，但是一般的有机硅导电胶的缺点是粘接力低，并且难以在短时间内形成一定的粘接力。

目前，叠瓦用导电胶通常施胶工艺为点胶或者丝网印刷，但是不管是点胶还是丝网印刷，都希望使用较低的温度在尽量快的条件下导电胶就能够将电池片很好的粘接在一起而不断串，目前通常使用的有机硅导电胶一般需要在180℃条件下固化90s以上才能够形成有效粘接，但是行业内理想的极限工艺是150℃或者更低温度条件下在30s或者更短的时间内形成有效粘接。

另一方面，随着行业内技术要求的提高，希望电池片的叠宽控制在0.8mm左右，因此需要胶体在电池片叠压的时候不溢出电池片的叠宽区，否则溢胶极容易造成太阳能组件短路。

亟需一种能够在150℃，30s左右就能够对电池片形成有效粘接、且满足电池片叠宽0.8mm时没有溢胶现象的快速固化抗溢导电胶及其制备方法来解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种快速固化抗溢导电胶及其制备方法，本发明的快速固化抗溢导电胶配方简单、产品无毒无气味、能够在150℃，30s左右就能够对电池片形成有效粘接、且满足电池片叠宽0.8mm时没有溢胶现象，本发明的快速固化抗溢导电胶的制备方法简单，易于推广。

本发明是通过如下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供了一种快速固化抗溢导电胶，按质量份数计包括如下组份：90～110份环氧杂化有机硅树脂、120～150份银粉、1.5～3.5份胶囊型催化剂和1～5份溶剂；所述银粉为块状银粉，所述块状银粉的粒径为30～50μm；所述胶囊型催化剂为树脂包覆的胶囊型铂金催化剂。

较佳地，所述快速固化抗溢导电胶，按质量份数计包括如下组份：92～105份环氧杂化有机硅树脂、125～145份银粉、2～3份胶囊型催化剂和2～4份溶剂；

更佳地，所述快速固化抗溢导电胶，按质量份数计包括如下组份：100份环氧杂化有机硅树脂、140份银粉、3份胶囊型催化剂和3份溶剂。

本发明中，所述环氧杂化有机硅树脂为本领域常规；

较佳地，所述环氧杂化有机硅树脂的粘度为10000～30000mPa·s，固化后邵氏硬度为50～65HA，所述环氧杂化有机硅树脂固化后150℃，15min条件下粘接剪切强度大于12MPa(Ag-Ag)。

本发明中，所述胶囊型催化剂是本发明的重点所在，树脂包覆的胶囊型铂金催化剂是使用树脂将铂金催化剂包裹起来。这种胶囊化的铂金催化剂在室温下或较低温度下，由于铂被隔离，起不到催化作用，当温度升至高于树脂软化点后，释放出铂金催化剂，从而迅速催化加成反应，交联成弹性体。由于铂金低温或者常温下被包裹，不会对硅胶起到催化作用，因此其用量可以多一些，并不会影响胶体的储存稳定性，而在150℃时，包裹铂金催化剂的树脂迅速融化，铂金催化剂被释放出来，由于催化剂加入量比普通铂金催化剂多，因此硅胶的加成反应得以迅速进行，在短时间内形成足够的粘接力将电池片粘牢。

本发明中，所述银粉也是配方中重点组成部分。本发明银粉为块状银粉，块状银粉的粒径为30～50μm，导电胶用于两块电池片之间，因此电池片叠片时会将胶黏剂压延开来，如果胶黏剂抗压延能力差，在经过压延之后胶会溢出超过电池片的叠加区域，使得电池片短路，由于大粒径的块状银粉的堆叠能力好，因此本发明使用粒径为30～50μm的块状银粉能够有效的保障胶黏剂施胶后的宽高比，在压延后也能最大限度的抵抗塌陷后的溢出现象。

本发明中，所述溶剂为本领域常规；

本发明还提供了一种上述快速固化抗溢导电胶的制备方法，包括如下步骤：

S1、将环氧杂化有机硅树脂和银粉混合，在氮气条件下搅拌8～12min，转速为1200～1800r/min，体系的温度为11～22℃，得产物M1；

S2、在产物M1中加入溶剂，氮气条件下搅拌14～32min，转速控制在1200～1800r/min，温度控制在11～22℃，得产物M2；

S3、在产物M2中加入胶囊型催化剂，氮气条件下搅拌14～16min，转速控制在600～1000r/min，温度控制在6～15℃，得到最终产物。

本发明中，所述快速固化抗溢导电胶的制备方法中的工艺参数可以根据实际的需求进行调整，以进一步优化产品的效果；

较佳地，S1中，搅拌的时间为10min，转速为1600r/min，体系的温度为15℃；

较佳地，S2中，搅拌的时间为20min，转速为1600r/min，体系的温度为18℃；

较佳地，S3中，搅拌的时间为15min，转速为800r/min，体系的温度为10℃。

本发明的原料和试剂均市售可得。

本发明中，采用环氧杂化有机硅树脂作为基体树脂，由于其本身粘接力强、粘度低，因此不需要额外加入偶联剂和增粘剂，添加的溶剂也非常少，通过其与银粉的搭配实现了配方简单、产品无毒、无气味。

本发明的积极进步效果：本发明的产品的制备方法简单，产品能够在150℃下经过30s左右就能够对电池片形成有效粘接，保证电池片能够粘接成串不断串，电池片叠宽0.8mm时没有溢胶现象。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

以下实施例和对比例中所使用到的原料均市售可得。

实施例1

本实施例提供了一种快速固化抗溢导电胶，包括环氧杂化有机硅树脂100g、块状银粉140g、树脂包裹的胶囊化铂-甲基乙烯基环硅氧烷络合物3g、D60溶剂油3g。

本实施例的快速固化抗溢导电胶的制备方法包括如下步骤：

S1、将环氧杂化有机硅树脂和块状银粉混合，在氮气条件下搅拌10min，转速为1600r/min，体系的温度为15℃，得产物M1；

S2、在产物M1中加入D60溶剂油，氮气条件下搅拌20min，转速控制在1600r/min，温度控制在18℃，得产物M2；

S3、在产物M2中加入树脂包裹的胶囊化铂-甲基乙烯基环硅氧烷络合物，氮气条件下搅拌15min，转速控制在800r/min，温度控制在10℃，得到最终产物。

实施例2

本实施例提供了一种快速固化抗溢导电胶，包括环氧杂化有机硅树脂95g、块状银粉130g、树脂包裹的胶囊化铂-甲基乙烯基环硅氧烷络合物23g、D60溶剂油2g。

本实施例的快速固化抗溢导电胶的制备方法包括如下步骤：

S1、将环氧杂化有机硅树脂和块状银粉混合，在氮气条件下搅拌10min，转速为1600r/min，体系的温度为15℃，得产物M1；

S2、在产物M1中加入D60溶剂油，氮气条件下搅拌20min，转速控制在1600r/min，温度控制在18℃，得产物M2；

S3、在产物M2中加入树脂包裹的胶囊化铂-甲基乙烯基环硅氧烷络合物，氮气条件下搅拌15min，转速控制在800r/min，温度控制在10℃，得到最终产物。

对比例1

本对比例提供了一种导电胶，包括环氧杂化有机硅树脂100g、球状银粉140g、市售催化剂铂-甲基乙烯基环硅氧烷络合物0.3g、D60溶剂油3g。

本对比例的导电胶的制备方法包括如下步骤：

S1、将环氧杂化有机硅树脂和球状银粉混合，在氮气条件下搅拌10min，转速为1600r/min，体系的温度为15℃，得产物M1；

S2、在产物M1中加入D60溶剂油，氮气条件下搅拌20min，转速控制在1600r/min，温度控制在18℃，得产物M2；

S3、在产物M2中加入市售催化剂铂-甲基乙烯基环硅氧烷络合物，氮气条件下搅拌15min，转速控制在800r/min，温度控制在10℃，得到最终产物。

对比例2

本对比例提供了一种导电胶，包括环氧杂化有机硅树脂100g、片状银粉140g、市售催化剂铂-甲基乙烯基环硅氧烷络合物0.3g、D60溶剂油3g。

本对比例的导电胶的制备方法包括如下步骤：

S1、将环氧杂化有机硅树脂和片状银粉混合，在氮气条件下搅拌10min，转速为1600r/min，体系的温度为15℃，得产物M1；

S2、在产物M1中加入D60溶剂油，氮气条件下搅拌20min，转速控制在1600r/min，温度控制在18℃，得产物M2；

S3、在产物M2中加入市售催化剂铂-甲基乙烯基环硅氧烷络合物，氮气条件下搅拌15min，转速控制在800r/min，温度控制在10℃，得到最终产物。

测试实施例1、2和对比例1、2的产品的剪切强度，测试方法为：

将实施例1、2和对比例1、2的产品用点胶器粘接银对银界面，尺寸2mm×2mm，经150℃硫化30秒后，使用芯片推力机测试其剪切强度。

测试实施例1、2和对比例1、2的产品的胶体压延率，测试方法为：

将实施例1、2和对比例1、2的产品使用丝网印刷的方式施胶于电池片正银带上，将另一块电池片的背银叠于施胶处。两块电池片的叠加区域宽度为0.8mm，施加10N的压力压紧10秒，随后经150℃硫化30秒，切开粘接面，使用显微镜观察并测量胶宽度，将该宽度数值减去原始胶宽所得到的值再除以原始胶宽即可得到压延率。(原始胶宽约等于丝网印刷网板空隙的宽度)

测试结果如下表1所示：

表1实施例1、2和对比例1、2的产品的剪切强度和压延率

由上述技术效果可以看出，本发明的产品的制备方法简单，产品能够在150℃下经过30s左右就能够对电池片形成有效粘接，保证电池片能够粘接成串不断串，电池片叠宽0.8mm时没有溢胶现象，相比于现有的导电胶，本发明的产品的粘结效果好，压延率低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。