光伏組件硅膠的添加劑中主要材料是什么?1.0緒論有機硅膠的各項性能直接受其配方的影響,配方中各種添加劑的種類及比例,會影響到硅膠的品質(zhì)。一些成熟品牌的硅膠,其產(chǎn)品在使用多年仍能保持
1.0緒論
有機硅膠的各項性能直接受其配方的影響,配方中各種添加劑的種類及比例,會影響到硅膠的品質(zhì)。一些成熟品牌的硅膠,其產(chǎn)品在使用多年仍能保持優(yōu)異的性能,與其成熟的配方有著緊密的關(guān)系。
硅膠中添加劑大體包括幾個部分:
2.0交聯(lián)劑
交聯(lián)劑的作用是與硅膠基料發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),產(chǎn)生三維立體結(jié)構(gòu),吸附于被粘物體上。
硅橡膠的交聯(lián)劑種類較多,交聯(lián)劑的化學結(jié)構(gòu)是影響硅橡膠性能的主要因素之一;交聯(lián)劑不同,交聯(lián)過程中釋放出的副產(chǎn)物則不同,單組分RTV硅橡膠通常按此分類。
交聯(lián)劑的用量與硅橡膠的性能有很大的影響。隨交聯(lián)劑用量的增加,硅橡膠的拉伸強度升高;當交聯(lián)劑用量不斷增大時,拉伸強度會逐漸達到最大值;之后又出現(xiàn)下滑趨勢。
因此,加入交聯(lián)劑后,交聯(lián)劑與硅橡膠大分子鏈發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),交聯(lián)劑作為大分子鏈的交聯(lián)點,交聯(lián)劑增加時會使硅橡膠分子鏈的交聯(lián)點密度提高,從而使硅橡膠分子形成較好的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),具有好的拉伸強度。但交聯(lián)劑用量太多時,會使得硅橡膠分子鏈與交聯(lián)劑的聯(lián)結(jié)點密度增大,分子鏈受限,使得硅橡膠的柔順性下降,表現(xiàn)為硅橡膠的彈性下降。此時受外力作用時,由于硅橡膠內(nèi)部應(yīng)力分布不均,會出現(xiàn)應(yīng)力集中,拉伸時易出現(xiàn)破壞,從而導致硅橡膠的拉伸強度下降。
3.0催化劑
實際應(yīng)用中為加快交聯(lián)反應(yīng),通常都需加入催化劑。脫醇型R T V - 1 硅橡膠的硫化是從表面逐漸往深處進行的,催化劑的用量對硅橡膠的表干時間有一定影響。催化劑本身并不參與反應(yīng),只起到加速交聯(lián)反應(yīng)的作用,交聯(lián)反應(yīng)結(jié)束后,催化劑會存留在硅膠中。
隨著催化劑用量增加,脫醇型RTV-1硅橡膠的表干時間明顯加快。不同固化體系的硅膠其催化劑成分也不同,脫酸、脫肟等固化體系的硅膠一般使用有機錫(路易斯酸)作為催化劑,而脫醇型硅膠大多使用鈦酸酯。鈦酸酯作為一種淡黃色液體,硅膠固化后會殘留在膠體中,隨著時間的延長,鈦酸酯會逐漸析出到膠體表面,是的膠體成淡黃色,這種現(xiàn)象并不會影響到硅膠的性能。
4.0補強劑
硅橡膠直接與交聯(lián)劑交聯(lián)形成的彈性體力學性能較差,不能用于建筑密封,因此需要加入補強填料以提高密封膠的力學性能。
隨著白炭黑添加量的增加,硅橡膠的拉伸強度不斷提高,當達到最大值后拉伸強度減小。白炭黑的分子鏈與硅橡膠大分子鏈相似且能與硅橡膠大分子鏈間形成氫鍵,因而可以吸附硅橡膠大分子鏈,形成物理吸附點。隨著白炭黑添加量的增加,白炭黑與硅橡膠分子鏈 的吸附點隨之而增加,吸附作用也增強,硅橡膠的機械強度隨之增強。白炭黑含量過多時,則會在硅橡膠中部分聚集,聚集的白炭黑與硅橡膠的吸附作用降低,使得增強效果下降,脆性增加,受到外力作用時,硅橡膠的拉伸強度呈現(xiàn)下滑趨勢。
另外,補強劑中常用的兩種材料為白炭黑與碳酸鈣,二者在硅橡膠中的增強機理不同。白炭黑的分子結(jié)構(gòu)與硅橡膠大分子的主鏈結(jié)構(gòu)類似,其表面上含有大量的S i-OH基團能,與硅橡膠分子鏈中的S i-O鍵形成氫鍵,白炭黑作為物理交聯(lián)點,從而達到增強目的。而活性碳酸鈣則是經(jīng)硬脂酸處理過的輕質(zhì)碳酸鈣,活性碳酸鈣在硅橡膠中分散后,其微粒表面的硬脂酸長鏈分子相互纏繞,形成疏松的粒子表面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而對硅橡膠起補強作用。白炭黑的增強效果要比碳酸鈣好,但成本也要高。
5.0增塑劑
凡添加到聚合物體系中能使聚合物體系的塑性(塑性是一種在某種給定載荷下,材料產(chǎn)生永久變形的材料特性)增加的物質(zhì)都可以叫做增塑劑。
增塑劑的主要作用是削弱聚合物分子之間的次價健,即范德華力,從而增加了聚合物分子鏈的移動性,降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶性,即增加了聚合物的塑性,表現(xiàn)為聚合物的硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度下降,而伸長率、曲撓性和柔韌性提高。
6.0其他
6.1觸變劑
潤滑脂受到剪切時,稠度變小,停止剪切時,稠度又增加的性質(zhì)即是觸變性。觸變性亦稱搖變。是凝膠體在振蕩、壓迫等機械力的作用下發(fā)生的可逆的溶膠現(xiàn)象。它是由弗羅因德利希(H.M.F.Freundlich 1928)發(fā)現(xiàn)的。細長的顆粒靠弱的化學鍵連結(jié)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),很容易被外力破壞。目前普遍使用的是4大類,氣象二氧化硅、有機膨潤土、氫化蓖麻油、聚酰胺蠟,但這四種在使用上又有很大區(qū)別,對涂料觸變性的影響從大到小依次為:聚酰胺蠟,二氧化硅,有機膨潤土,氫化蓖麻油。
6.2增粘劑
盡管天然橡膠具有粘性,但對于許多應(yīng)用單獨由橡膠產(chǎn)生的膠粘劑粘接強度仍不足。大多數(shù)商品合成彈性體則缺乏粘性,無論是對其自身或其他表面。因此,為增大它們的粘性,要添加樹脂增粘劑。大量膠乳及溶劑體系,尤其是用作接觸膠時,都要使用特定種類的增粘樹脂。
其他還有水分清除劑、防霉劑、阻燃劑等成分。