新型太陽能光伏電池封裝材料的研究

【摘要】：本文研究高性能透明雙組份聚氨酯作為新型太陽能光伏電池封裝材料，以二元醇1,6-己二醇（HDO）、1,4-環(huán)己烷二甲醇（CHDM）、交聯(lián)劑三羥甲基丙烷（TMP）及不同比例的二元酸1,6-己二酸（AA）、1,4-環(huán)己烷二甲酸（CHDA）為原料，合成一系列聚酯多元醇，通過凝膠色譜（GPC）、傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）、差熱分析（DSC）等方法對(duì)其進(jìn)行表征。 用異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、六亞甲基二異氰酸酯（HDI）三聚體（質(zhì)量比2:1）與合成的多元醇進(jìn)行交聯(lián)，制備一系列高性能透明聚氨酯彈性體。通過掃描電鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）分析結(jié)果表明，軟段為不同序列結(jié)構(gòu)的聚氨酯都存在微相分離，聚氨酯硬段較均勻的分布于軟段相中。聚氨酯彈性體的結(jié)晶性、力學(xué)性能隨著軟段聚酯多元醇分子排布的變化而變化；采用差熱分析（DSC）、熱重分析（TGA）、動(dòng)態(tài)熱分析（DMTA）對(duì)聚氨酯進(jìn)行熱學(xué)分析。 硅烷偶聯(lián)劑作為連接兩種不同性質(zhì)材料的“分子橋”，已經(jīng)在復(fù)合材料、涂料、膠粘劑等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文優(yōu)化選擇了三種硅烷偶聯(lián)劑(KH-550、KH-560、KH-570)，分別對(duì)其水解工藝、硅烷膜制備工藝、性能測(cè)試和結(jié)構(gòu)表征，研究結(jié)果表明：采用混合溶劑(水+醇)作為硅烷的水解溶劑與單一的醇解和去離子水水解相比，，水解時(shí)間的延長(zhǎng)，但可以保證足夠的硅羥基(Si-OH)含量，且硅烷溶液的穩(wěn)定性提高。本文采用全反射紅外光譜(ATR-FTIR)、掃描電鏡(SEM)等測(cè)試手段對(duì)硅烷膜的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征和分析，硅羥基會(huì)逐漸形成二聚體或三聚體或更大的交聯(lián)體，而形成硅烷膜。通過對(duì)硅烷膜對(duì)聚氨酯粘接性能影響的研究表明：硅烷膜與基體的粘接強(qiáng)度隨固化時(shí)間的延長(zhǎng)、固化溫度的升高呈先升高后降低的規(guī)律變化；相同溶度下三種硅烷膜的粘結(jié)能力大?。篕H-550 KH-560 KH-570。 【關(guān)鍵詞】：二元酸 聚酯多元醇 異氰酸酯三聚體 雙組份聚氨酯 硅烷偶聯(lián)劑
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TQ323.8;TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-26
• 1.1 前言11
• 1.2 EVA-玻璃封裝技術(shù)11-14
• 1.2.1 EVA 樹脂12
• 1.2.2 EVA-玻璃封裝工藝12-13
• 1.2.3 EVA-玻璃封裝缺陷13-14
• 1.3 聚氨酯樹脂材料14-18
• 1.3.1 雙組份聚氨酯化學(xué)反應(yīng)機(jī)理15-16
• 1.3.2 雙組份聚氨酯的原料及助劑16-18
• 1.4 聚氨酯材料的應(yīng)用進(jìn)展18-24
• 1.4.1 透明 PU 光學(xué)特性的研究19-20
• 1.4.2 透明 PU 的力學(xué)性能的研究20-21
• 1.4.3 透明 PU 的物理和化學(xué)特性的研究21-24
• 1.4.4 展望24
• 1.5 論文選題的目的意義及主要研究任務(wù)24-26
• 1.5.1 目的意義24-25
• 1.5.2 主要研究任務(wù)25-26
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分26-37
• 2.1 引言26-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)主要原料27-28
• 2.3 聚酯多元醇的制備28
• 2.4 雙組份聚氨酯的制備28-29
• 2.5 測(cè)試與實(shí)驗(yàn)儀器29-32
• 2.5.1 酸值滴定29-30
• 2.5.2 羥值滴定30
• 2.5.3 凝膠滲透色譜(GPC)30
• 2.5.4 粘度測(cè)定30
• 2.5.5 偏光顯微鏡30-31
• 2.5.6 傅立葉紅外光譜(FTIR)31
• 2.5.7 原子力顯微鏡(AFM)31
• 2.5.8 廣角 X-射線衍射(WAXS)31
• 2.5.9 紫外可見光譜儀分析（UV）31
• 2.5.10 沖擊強(qiáng)度測(cè)試31
• 2.5.11 剪切強(qiáng)度測(cè)試31
• 2.5.12 抗彎曲測(cè)試31
• 2.5.13 透光率和霧度測(cè)試31-32
• 2.5.14 差熱分析(DSC)32
• 2.5.15 熱重分析(TGA)32
• 2.5.16 動(dòng)態(tài)熱分析（DMTA）32
• 2.6 結(jié)構(gòu)表征與測(cè)試32-35
• 2.6.1 聚酯多元醇性能參數(shù)32-33
• 2.6.2 傅立葉紅外光譜分析33-34
• 2.6.3 聚氨酯透光性34-35
• 2.7 本章小結(jié)35-37
• 第三章 聚氨酯結(jié)構(gòu)與性能研究37-48
• 3.1 聚氨酯結(jié)構(gòu)37-39
• 3.1.1 聚酯多元醇分子量37
• 3.1.2 聚集態(tài)結(jié)構(gòu)37-39
• 3.2 結(jié)晶39-40
• 3.2.1 軟段結(jié)晶39
• 3.2.2 聚氨酯結(jié)晶39-40
• 3.3 軟段玻璃化溫度與結(jié)構(gòu)的關(guān)系40-42
• 3.4 聚氨酯熱學(xué)性能與軟段結(jié)構(gòu)的關(guān)系42-46
• 3.4.1 聚氨酯差熱分析42-43
• 3.4.2 聚氨酯的熱重分析43-45
• 3.4.3 聚氨酯動(dòng)態(tài)熱分析45-46
• 3.5 聚氨酯力學(xué)性能與軟段結(jié)構(gòu)的關(guān)系46-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 硅烷偶聯(lián)劑在聚氨酯涂層中的應(yīng)用研究48-63
• 4.1 引言48
• 4.2 硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)及其作用機(jī)理48-49
• 4.3 研究?jī)?nèi)容49
• 4.4 實(shí)驗(yàn)主要原料49-50
• 4.5 實(shí)驗(yàn)方法50-53
• 4.5.1 實(shí)驗(yàn)流程50-51
• 4.5.2 硅烷偶聯(lián)劑水解理論基礎(chǔ)51-52
• 4.5.3 硅烷膜及聚氨酯涂層制備52-53
• 4.6 粘附力測(cè)試53
• 4.7 分析表征53-54
• 4.7.1 紅外光譜53-54
• 4.7.2 掃描電鏡54
• 4.7.3 電導(dǎo)率54
• 4.8 結(jié)果及討論54-62
• 4.8.1 硅烷偶聯(lián)劑的水解54-56
• 4.8.2 紅外分析56-60
• 4.8.3 硅烷膜顯微形貌60-61
• 4.8.4 硅烷膜的粘結(jié)性能61-62
• 4.9 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論與展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果70-71
• 致謝71-72
• 附錄72

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