本發(fā)明涉及光伏單晶硅片加工領域,特別涉及一種粘棒膠及其制備方法和應用。
背景技術:
1、隨著光伏行業(yè)的發(fā)展,光伏硅片大尺寸、薄片化和相應的切割用線細線化已成為趨勢,光伏硅棒切割技術的不斷進步也對粘棒膠提出了更高的要求。現(xiàn)有技術中針對粘棒膠使得切割液循環(huán)回收供液系統(tǒng)ph和電導率升高的技術問題,中國發(fā)明專利cn112940658a提出了一種可以保持切割液循環(huán)回收供液系統(tǒng)穩(wěn)定的雙組份粘棒膠;實用新型專利cn218663614u提出一種光伏晶棒三合一粘膠自動化生產(chǎn)線,實現(xiàn)粘膠的工業(yè)自動化生產(chǎn);以及cn117400429a的發(fā)明專利提供了一種硅片切割方法、裝置、設備以及系統(tǒng),在控制硅片切割設備進行硅片切割作業(yè)時,綜合切割線的線速度、切割線的供線量以及切割位置多種參數(shù),有效提高了硅片切割控制精度,提高了硅片切割的良品率和生產(chǎn)效率。
2、然而,有關粘棒膠還存在一些問題尚未得到關注以及解決。目前,光伏硅粘棒膠采用雙組分環(huán)氧樹脂作為主要成分,在恒溫粘棒時,需先預固化5~20min,確保硅棒能夠保持正確的位置,再完全固化2.5~3h,完全固化后的粘棒膠能夠承受硅棒在切割硅棒切割過程中產(chǎn)生的振動力,由于切割硅棒時的速度變化和溫度變化,膠體內(nèi)部溫度不均導致固化不均勻產(chǎn)生內(nèi)部應力,且本身硅棒倒角處應力集中,脆性較大,體積收縮率大,接觸面應力增大,在切割過程中更容易崩斷,增大了硅片缺角的風險。
3、因此,有必要解決粘棒膠在切割過程中產(chǎn)生的瞬時熱量,以及脫膠的溫度變化后熱量傳導不均導致硅片損壞的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的為提供一種粘棒膠及其制備方法和應用,旨在解決現(xiàn)有的粘棒膠在切割過程中容易損壞的技術問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面提出一種粘棒膠,包括a組分和b組分,其中,所述a組分包括:環(huán)氧樹脂、腰果酚縮水甘油醚、環(huán)氧活性稀釋劑、導熱填料、消泡劑、防沉劑、著色劑、觸變劑和偶聯(lián)劑;
3、所述b組分包括:固化劑、固化促進劑、消泡劑、防沉劑、觸變劑、導熱填料、非活性稀釋劑和著色劑。
4、進一步地,所述a組分包括以下重量份的原料:雙酚a環(huán)氧樹脂35~65份,縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂5~20份,腰果酚縮水甘油醚1~10份,環(huán)氧活性稀釋劑1~5份,導熱填料25~50份,消泡劑0.1~3份,防沉劑0.05~5份,著色劑0.5~1份,觸變劑0.1~3份,偶聯(lián)劑0.01~3份;所述b組分包括以下重量份的原料:固化劑35~60份,固化促進劑2~10份,消泡劑0.1~3份,防沉劑0.05~5份,著色劑0.5~1份,觸變劑0.1~3份,導熱填料10~25份,非活性稀釋劑10~20份。
5、進一步地,所述導熱填料為氧化鋁。
6、進一步地,所述雙酚a環(huán)氧樹脂為e51型,所述縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂為己二酸二縮水甘油酯。
7、進一步地,所述固化劑為聚乙烯亞胺;所述固化促進劑為三乙胺;所述消泡劑為ks-603;所述防沉劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑;所述觸變劑為聚酰胺改性氫化蓖麻油;所述非活性稀釋劑為鄰苯二甲酸二丁酯;所述偶聯(lián)劑為kh560。
8、本發(fā)明第二方面提出一種粘棒膠的制備方法,包括以下步驟:
9、s1、將環(huán)氧樹脂、腰果酚縮水甘油醚、環(huán)氧活性稀釋劑、導熱填料、消泡劑、防沉劑、著色劑、觸變劑和偶聯(lián)劑加入攪拌缸中,分散攪拌均勻,得所述a組分;
10、s2、將固化劑、固化促進劑、消泡劑、防沉劑、觸變劑、導熱填料、非活性稀釋劑和著色劑加入攪拌缸中,分散攪拌均勻,得所述b組分;
11、s3、將所述a組分和所述b組分以1:1~1.1的比例混合,即得。
12、進一步地,所述腰果酚縮水甘油醚的制備方法包括以下步驟:
13、s4、將一定比例的腰果酚、環(huán)氧氯丙烷以及芐基三乙基氯化銨加入反應釜中,攪拌均勻后加入氫氧化鈉溶液反應,得到反應物;
14、s5、將所述反應物洗滌至中性,分離出有機相;
15、s6、對所述有機相減壓旋蒸,得到所述腰果酚縮水甘油醚。
16、進一步地,所述腰果酚、環(huán)氧氯丙烷以及芐基三乙基氯化銨的摩爾比為1:0.8:0.2。
17、本發(fā)明第三方面提出一種粘棒膠在硅片切割中的應用。
18、有益效果:
19、本發(fā)明的一種粘棒膠及其制備方法和應用,粘棒膠由腰果酚縮水甘油醚對環(huán)氧樹脂進行改性,腰果酚縮水甘油醚分子中含有環(huán)氧基團和長鏈烴基,環(huán)氧基團與環(huán)氧樹脂一并參與固化反應,長鏈烴基能夠插入到環(huán)氧樹脂固化后的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中,提高環(huán)氧膠黏劑的柔韌性,減少切割過程中高線速造成的掉膠、形變;同時還可加快固化反應進程,減少膠水的固化時間,粘接時間減少,縮短粘棒到切片的間隔時長,降低硅片損壞的風險;進一步地,長鏈烴基具有一定的空間位阻效應,使粘棒膠從固化后到上機使用這段時間能夠保持良好的流動性和可加工性,從而粘棒膠維持高性能的有效時間即適用期得到延長,保障膠水狀態(tài)的穩(wěn)定性,改善粘棒膠粘連效果。
20、環(huán)氧樹脂等基體材料的導熱性能差,本發(fā)明中導熱填料的添加增強了粘棒膠的導熱性,能夠在膠水內(nèi)部形成導熱通道,改善了膠水固化過程中倒角處的熱傳導不均勻,粘膠面的體積變化也更加均勻,避免了硅片應力集中處容易導致缺角的問題。
21、本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例做進一步說明。
1.一種粘棒膠,其特征在于,包括a組分和b組分,其中,所述a組分包括:環(huán)氧樹脂、腰果酚縮水甘油醚、環(huán)氧活性稀釋劑、導熱填料、消泡劑、防沉劑、著色劑、觸變劑和偶聯(lián)劑;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘棒膠,其特征在于,所述a組分包括以下重量份的原料:雙酚a環(huán)氧樹脂35~65份,縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂5~20份,腰果酚縮水甘油醚1~10份,環(huán)氧活性稀釋劑1~5份,導熱填料25~50份,消泡劑0.1~3份,防沉劑0.05~5份,著色劑0.5~1份,觸變劑0.1~3份,偶聯(lián)劑0.01~3份;所述b組分包括以下重量份的原料:固化劑35~60份,固化促進劑2~10份,消泡劑0.1~3份,防沉劑0.05~5份,著色劑0.5~1份,觸變劑0.1~3份,導熱填料10~25份,非活性稀釋劑10~20份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘棒膠,其特征在于,所述導熱填料為氧化鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘棒膠,其特征在于,所述雙酚a環(huán)氧樹脂為e51型,所述縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂為己二酸二縮水甘油酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘棒膠,其特征在于,所述固化劑為聚乙烯亞胺;所述固化促進劑為三乙胺;所述消泡劑為ks-603;所述防沉劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑;所述觸變劑為聚酰胺改性氫化蓖麻油;所述非活性稀釋劑為鄰苯二甲酸二丁酯;所述偶聯(lián)劑為kh560。
6.一種粘棒膠的制備方法,其特征在于,用于制備權(quán)利要求1~5任一項所述的粘棒膠,包括以下步驟:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粘棒膠的制備方法,其特征在于,攪拌時長為1.5~3h,攪拌溫度為20~45℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粘棒膠的制備方法,其特征在于,所述腰果酚縮水甘油醚的制備方法包括以下步驟:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粘棒膠的制備方法,其特征在于,所述腰果酚、環(huán)氧氯丙烷以及芐基三乙基氯化銨的摩爾比為1:0.8:0.2。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項所述的粘棒膠在硅片切割中的應用。