密封胶及其制备方法和应用与流程

本申请涉及材料领域，尤其涉及一种密封胶及其制备方法和应用。

背景技术：

现有的太阳能道路各层之间会设置导热密封胶，用于防水、密封、散热。其中，单组分湿气固化硅烷封端聚醚密封胶和双组分聚氨酯灌封胶较为常用，单组分湿气固化硅烷封端聚醚密封胶，利用空气中的湿气进行固化，但在太阳能道路各层间粘结密封，湿气很难进入到胶的内部，导致胶不能完全固化；双组分聚氨酯灌封胶，粘度低，不能起到密封的作用。因此，研究一种能够充分固化、同时具有良好粘结密封性能和散热性能的密封胶，具有重要的现实意义。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种密封胶及其制备方法和应用，本申请的密封胶能够充分固化，且同时具有良好的强度、韧性、粘结密封性能和散热性能。

第一方面，本申请提供了一种密封胶，包括：a组分和b组分，a组分与b组分的质量比为1：(0.8-1.2)，其中，

a组分包括：ms树脂30-90重量份，紫外吸收剂0.3-1重量份，光稳定剂0.3-1重量份，抗氧剂1-4重量份，导热填料80-150重量份，黏附促进剂2-5重量份；

b组分包括：ms树脂20-50重量份，催化剂2-4重量份，导热填料120-200重量份，增塑剂10-30重量份，除水剂2-6重量份。

第二方面，本申请提供了一种本申请所述密封胶的制备方法，该制备方法包括：

将a组分的各物质按比例混合均匀；

将b组分的各物质按比例混合均匀；

按比例获得a组分和b组分，待混合均匀。

第三方面，本申请提供了本申请所述的密封胶在制备太阳能道路中的应用。

本申请的密封胶为一种导热的双组分硅烷改性聚醚密封胶，本申请的发明人通过调整两种组分即a组分和b组分的具体配方和二者特定配比，使得该密封胶能够深度固化，不受环境湿度的影响，且有一定的强度和韧性，能够提供可靠的层间粘结和密封性，具有良好的粘结密封性能和导热性能。本申请的密封胶，可应用于太阳能道路面层之间的粘结密封，且导热系数高，有利于太阳能组件如薄膜太阳能组件的散热。

根据一种优选的实施方式，本申请的密封胶，为白色膏状，导热系数大于1w/(m·k)，拉伸剪切强度大于2mpa，拉伸强度大于3mpa，拉断伸长率大于100％。根据应用场景的不同，可选择不同的表干时间和固定速度。由此，可以得到兼具更优的可固化性、强度、韧性、粘结密封性能和散热性能的密封胶。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

第一方面，本申请提供了一种密封胶，包括：a组分和b组分，a组分与b组分的质量比为1：(0.8-1.2)，其中，

a组分包括：ms树脂30-90重量份，紫外吸收剂0.3-1重量份，光稳定剂0.3-1重量份，抗氧剂1-4重量份，导热填料80-150重量份，黏附促进剂2-5重量份；

b组分包括：ms树脂20-50重量份，催化剂2-4重量份，导热填料120-200重量份，增塑剂10-30重量份，除水剂2-6重量份。

本申请中，根据一种优选的实施方式，a组分与b组分的质量比为1：(0.95-1.05)，进一步优选为1:1。

本申请中，发明人对a组分的配方进行了进一步优化，使得制备得到的密封胶兼具更优的可固化性、强度、韧性、粘结密封性能和散热性能，因此，根据一种优选的实施方式，a组分包括：ms树脂50-70重量份，紫外吸收剂0.5-0.8重量份，光稳定剂0.5-0.8重量份，抗氧剂2-3重量份，导热填料90-120重量份，黏附促进剂3-4重量份。

本申请中，发明人对b组分的配方进行了进一步优化，使得制备得到的密封胶兼具更优的可固化性、强度、韧性、粘结密封性能和散热性能，因此，根据一种优选的实施方式，b组分包括：ms树脂30-40重量份，催化剂2.5-3.5重量份，导热填料140-170重量份，增塑剂15-25重量份，除水剂3-5重量份。

当前述a组分与b组分的质量比、特定配方的a组分和特定配方的b组分同时满足时，制备得到的密封胶兼具进一步更优的可固化性、强度、韧性、粘结密封性能和散热性能，因此，根据一种优选的实施方式，a组分与b组分的质量比为1：(0.95-1.05)；且

a组分包括：ms树脂50-70重量份，紫外吸收剂0.5-0.8重量份，光稳定剂0.5-0.8重量份，抗氧剂2-3重量份，导热填料90-120重量份，黏附促进剂3-4重量份；且

b组分包括：ms树脂30-40重量份，催化剂2.5-3.5重量份，导热填料140-170重量份，增塑剂15-25重量份，除水剂3-5重量份。

本申请中，根据一种优选的实施方式，ms树脂的数均分子量为6000-15000。其中，ms树脂又称硅烷封端聚醚树脂，可通过商购获得。

本申请中，根据一种优选的实施方式，紫外吸收剂包括苯并三唑类紫外吸收剂、水杨酸酯类紫外吸收剂和二苯甲酮类紫外吸收剂中的至少一种，进一步优选地，所述紫外吸收剂包括uv-9、uv-326、uv-327、uv-1、uv-320、uv-328、uv-571、uv-1130、uv-234、uv-531、uv-1229和uv-1164中的至少一种。本申请中紫外吸收剂均可通过商购获得。

本申请中，根据一种优选的实施方式，光稳定剂包括二苯甲酮类光稳定剂、苯并三唑类光稳定剂、水杨酸酯类光稳定剂、三嗪类光稳定剂、取代丙烯腈类光稳定剂和受阻胺类光稳定剂中的至少一种，进一步优选地，所述光稳定剂包括光稳定剂770、光稳定剂292、光稳定剂622、光稳定剂944、光稳定剂783、光稳定剂5050、光稳定剂5060和光稳定剂5151中的至少一种。本申请中光稳定剂均可通过商购获得。

本申请中，根据一种优选的实施方式，抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和复合抗氧剂中的至少一种，进一步优选地，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂2246、抗氧剂1035、抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂1135、抗氧剂1330、抗氧剂3114、抗氧剂1024和抗氧剂5057中的至少一种。本申请中抗氧化剂均可通过商购获得。

本申请中，根据一种优选的实施方式，导热填料包括氧化铝、氧化锌、氮化铝和氮化硼中的至少一种。本申请中导热填料均可通过商购获得。

本申请中，根据一种优选的实施方式，黏附促进剂包括含有烷氧基团的硅烷，进一步优选地，所述含有烷氧基团的硅烷包括n-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和n-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。本申请中黏附促进剂均可通过商购获得。

本申请中，根据一种优选的实施方式，增塑剂包括邻苯二甲酸酯和/或脱芳烃碳氢溶剂油，进一步优选地，所述邻苯二甲酸酯包括邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、脱芳烃碳氢溶剂油、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种。本申请中增塑剂均可通过商购获得。

本申请中，根据一种优选的实施方式，除水剂包括含有乙烯基团的硅烷，进一步优选地，所述除水剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种。本申请中除水剂均可通过商购获得。

本申请中，根据一种优选的实施方式，催化剂包括有机锡催化剂和/或有机铋催化剂。

其中，进一步优选地，所述有机锡催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和二丁基氧化锡中的至少一种。

其中，进一步优选地，所述有机铋催化剂包括新癸酸铋、月桂酸铋、异辛酸铋和环烷酸铋中的至少一种。

本申请中，发明人在研究中发现，导热填料在密封胶中的质量比对于制备得到的密封胶的可固化性、强度、韧性、粘结密封性能和散热性能有重要影响，为了使得制备得到的密封胶兼具更优的可固化性、强度、韧性、粘结密封性能和散热性能，根据一种优选的实施方式，控制如下条件能够使得制备得到的密封胶兼具更优的可固化性、强度、韧性、粘结密封性能和散热性能：a组分中导热填料的质量为m1，b组分中导热填料的质量为m2，a组分的质量为m1，b组分的质量为m2，(m1+m2)/(m1+m2)＝0.65-0.85(如0.65-0.7或者0.7-0.8)。

第二方面，本申请提供了密封胶的制备方法，该制备方法包括：

将a组分的各物质按比例混合均匀；

将b组分的各物质按比例混合均匀；

按比例获得a组分和b组分，待混合均匀。

根据一种优选的实施方式，将a组分的各物质按比例混合均匀的方法包括：

在60-80℃、真空条件下，将ms树脂、紫外吸收剂、光稳定剂、抗氧剂和导热填料混合，得到第一混合物；

在30-50℃、真空条件下，将所述第一混合物与黏附促进剂混合。

其中，在得到第一混合物的过程中，可以在搅拌操作下进行，搅拌速度可以为100-500rpm，搅拌时间可以为10min-2h。

其中，在将第一混合物与黏附促进剂混合的过程中，需在真空条件下进行，也可以在搅拌操作下进行，搅拌速度可以为100-500rpm，搅拌时间可以为10min-2h。

其中，前述真空条件的真空度可以为-0.08mpa～-0.1mpa。

根据一种优选的实施方式，将b组分的各物质按比例混合均匀的方法包括：

在60-80℃、真空条件下，将ms树脂、催化剂、导热填料和增塑剂混合，得到第二混合物；

在30-50℃、真空条件下，将所述第二混合物与除水剂混合。

其中，在得到第二混合物的过程中，可以在搅拌操作下进行，搅拌速度可以为100-500rpm，搅拌时间可以为10min-2h。

其中，在将第二混合物与除水剂混合的过程中，需在真空条件下进行，也可以在搅拌操作下进行，搅拌速度可以为100-500rpm，搅拌时间可以为10min-2h。

其中，前述真空条件的真空度可以为-0.08mpa～-0.1mpa。

根据一种优选的实施方式，按比例获得a组分和b组分的方法包括：将混合均匀的a组分和b组分分别装入双组分胶管的两个胶管中，按照要求的所述比例设定所述双组分胶管的两个胶管的出料比。

本申请中，本领域技术人员应该理解的是，密封胶的a组分和b组分各自独立包装或封装(a组分和b组分在常温下均为白色膏状)。在使用时，按配方分别制备a组分和b组分，然后按配比将a组分和b组分从双组分胶管中挤出即可。

本申请的方法中，a组分和b组分的各物质的选择均与前述密封胶中相应组分的选择相同，在此不再赘述。

第三方面，本申请提供了本申请所述的密封胶在制备太阳能道路中的应用。根据一种优选的实施方式，所述太阳能道路为薄膜太阳能道路。

实施例

以下将通过实施例对本申请进行详细描述，但并不因此限制本申请。以下实施例中，如无特别说明，所用的各材料均可商购获得，所用的各方法均为本领域的常规方法。

实施例1

本实施例用于说明本申请的密封胶及其制备方法。

(1)称取a组分：kanekamspolymer^tms303h树脂(数均分子量为10000)60g，紫外吸收剂uv-3260.6g，光稳定剂7700.6g，抗氧剂10102.5g，氧化铝110g，3-氨丙基三甲氧基硅烷3.5g。

(2)称取b组分：kanekamspolymer^tms303h树脂(数均分子量为10000)35g，二月桂酸二丁基锡3g，氧化铝150g，邻苯二甲酸二辛酯20g，乙烯基三甲氧基硅烷4g。

(3)将a组分的各物质按比例混合均匀：向双行星搅拌釜加入kanekamspolymer^tms303h树脂、紫外吸收剂uv-326、光稳定剂770、抗氧剂1010、氧化铝，60℃、-0.09mpa真空度下搅拌0.5h，然后降温至40℃，加入3-氨丙基三甲氧基硅烷，-0.09mpa真空度下搅拌0.5h后，装入1:1双组分胶管。

(4)将b组分的各物质按比例混合均匀：向双行星搅拌釜中加入kanekamspolymer^tms303h树脂、二月桂酸二丁基锡、氧化铝和邻苯二甲酸二辛酯，60℃、-0.09mpa真空度下搅拌0.5h，然后降温至40℃，加入乙烯基三甲氧基硅烷，-0.09mpa真空度下搅拌10分钟后，装入1:1双组分胶管。

实施例2

本实施例用于说明本申请的密封胶及其制备方法。

(1)称取a组分：kanekamspolymer^tms203h树脂(数均分子量为8000)50g，紫外吸收剂uv-3270.5g，光稳定剂2920.5g，抗氧剂10352g，氧化锌90g，n-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基3g。

(2)称取b组分：kanekamspolymer^tms203h树脂(数均分子量为8000)30g，辛酸亚锡2.5g，氧化锌140g，邻苯二甲酸二异癸酯15g，乙烯基三乙氧基硅烷3g。

(3)将a组分的各物质按比例混合均匀：向双行星搅拌釜加入kanekamspolymer^tms203h树脂、紫外吸收剂uv-327、光稳定剂292、抗氧剂1035、氧化锌，70℃、-0.09mpa真空度下搅拌0.5h，然后降温至35℃，加入n-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基，-0.09mpa真空度下搅拌0.5h后，装入1:1双组分胶管。

(4)将b组分的各物质按比例混合均匀：向双行星搅拌釜中加入kanekamspolymer^tms203h树脂、辛酸亚锡、氧化锌和邻苯二甲酸二异癸酯，70℃、-0.09mpa真空度下搅拌0.5h，然后降温至35℃，加入乙烯基三乙氧基硅烷，-0.09mpa真空度下搅拌10分钟后，装入1:1双组分胶管。

实施例3

本实施例用于说明本申请的密封胶及其制备方法。

(1)称取a组分：kanekamspolymer^tms303h树脂(数均分子量为10000)70g，紫外吸收剂uv-3280.8g，光稳定剂6220.8g，抗氧剂2453g，氮化硼120g，γ-氨丙基三乙氧基硅烷4g。

(2)称取b组分：kanekamspolymer^tms303h树脂(数均分子量为10000)40g，异辛酸铋3.5g，氮化硼170g，邻苯二甲酸二丁酯25g，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷5g。

(3)将a组分的各物质按比例混合均匀：向双行星搅拌釜加入kanekamspolymer^tms303h树脂、紫外吸收剂uv-328、光稳定剂622、抗氧剂245、氮化硼，75℃、-0.09mpa真空度下搅拌0.5h，然后降温至40℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，-0.09mpa真空度下搅拌0.5h后，装入1:1双组分胶管。

(4)将b组分的各物质按比例混合均匀：向双行星搅拌釜中加入kanekamspolymer^tms303h树脂、异辛酸铋、氮化硼和邻苯二甲酸二丁酯，75℃、-0.09mpa真空度下搅拌0.5h，然后降温至40℃，加入乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，-0.09mpa真空度下搅拌10分钟后，装入1:1双组分胶管。

实施例4

按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，称取a组分：kanekamspolymer^tms303h树脂30g，紫外吸收剂uv-3260.3g，光稳定剂7700.3g，抗氧剂10101g，氧化铝80g，3-氨丙基三甲氧基硅烷2g。

实施例5

按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，称取a组分：kanekamspolymer^tms303h树脂90g，紫外吸收剂uv-3261g，光稳定剂7701g，抗氧剂10104g，氧化铝150g，3-氨丙基三甲氧基硅烷5g。

实施例6

按照实施例1的方法，不同的是，步骤(2)中，称取b组分：kanekamspolymer^tms303h树脂20g，二月桂酸二丁基锡2g，氧化铝120g，邻苯二甲酸二辛酯10g，乙烯基三甲氧基硅烷2g。

实施例7

按照实施例1的方法，不同的是，步骤(2)中，称取b组分：kanekamspolymer^tms303h树脂50g，二月桂酸二丁基锡4g，氧化铝200g，邻苯二甲酸二辛酯30g，乙烯基三甲氧基硅烷6g。

实施例8

按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，称取a组分：kanekamspolymer^tms303h树脂90g，紫外吸收剂uv-3261g，光稳定剂7701g，抗氧剂10104g，氧化铝80g，3-氨丙基三甲氧基硅烷5g。

步骤(2)中，称取b组分：kanekamspolymer^tms303h树脂50g，二月桂酸二丁基锡4g，氧化铝120g，邻苯二甲酸二辛酯30g，乙烯基三甲氧基硅烷6g。

对比例1

按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，称取a组分：kanekamspolymer^tms303h树脂120g，紫外吸收剂uv-3261g，光稳定剂7701g，抗氧剂10104g，氧化铝80g，3-氨丙基三甲氧基硅烷5g。

步骤(2)中，称取b组分：kanekamspolymer^tms303h树脂60g，二月桂酸二丁基锡4g，氧化铝120g，邻苯二甲酸二辛酯30g，乙烯基三甲氧基硅烷6g。

试验例

将实施例1-实施例8、对比例1制备得到的密封胶进行如下参数的测试，测试数据见表1。

其中，外观：肉眼观察挤出的密封胶的形态。

导热系数：gb/t10297-1998非金属固体材料导热系统的测定热线法。

粘结性的测试方法：gb/t7124-2008胶黏剂拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)。

拉伸强度：gb/t528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定。

拉断伸长率：gb/t528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定。

表干时间：gb/t13477.5-2002建筑密封材料试验方法第5部分：表干时间的测定。

固化速度：hg/t4363-2012汽车车窗玻璃用单组分聚氨酯胶黏剂。

表1

将表1中实施例1与对比例1、实施例4-7的数据比较可知，a组分包括：ms树脂50-70重量份，紫外吸收剂0.5-0.8重量份，光稳定剂0.5-0.8重量份，抗氧剂2-3重量份，导热填料90-120重量份，黏附促进剂3-4重量份；b组分包括：ms树脂30-40重量份，催化剂2.5-3.5重量份，导热填料140-170重量份，增塑剂15-25重量份，除水剂3-5重量份时，制备得到的密封胶兼具更优的可固化性、强度、韧性、粘结密封性能和散热性能。

将表1中实施例1与实施例8的数据比较可知，在制备过程中，控制如下参数：a组分中导热填料的质量为m1，b组分中导热填料的质量为m2，a组分的质量为m1，b组分的质量为m2，(m1+m2)/(m1+m2)＝0.65-0.85，制备得到的密封胶兼具更优的可固化性、强度、韧性、粘结密封性能和散热性能。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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