실리콘 실란트는 새로운 유형의 폴리머 실링재입니다. 실리콘-산소 구조와 유기 그룹으로 인해 우수한 자외선 저항성, 고온 및 저온 저항성, 그리고 높은 내습성을 갖추고 있습니다.
또한, 실리콘 실란트는 금속, 유리, 세라믹, 플라스틱과 같은 기판에 강력한 접착력을 발휘합니다. 전자, 조명, 태양광, 철도 운송, 건설 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
태양광 산업에서의 실리콘 실란트 적용
실리콘 실란트는 태양광 모듈에 사용되는 보조재 중 하나로, 주로 접합 실란트와 포팅 접착제가 포함됩니다.
이 중 실리콘 실란트는 주로 태양광 모듈에서 태양 전지를 알루미늄 합금 프레임에, 정션 박스를 후면 패널에 접착하는 데 사용됩니다. 이는 주로 단일 성분의 탈알코올 상온 가황 실리콘 고무입니다. 반면, 포팅 접착제는 주로 정션 박스 내부의 부품을 포팅하는 데 사용됩니다. 2액형 탈알코올 상온 가황 실리콘 고무의 대표적인 예입니다. 두 가지 모두 주요 기능은 공기 중의 수분과 산소가 태양광 전지 어셈블리로 유입되는 것을 방지하여 실리콘 전지의 산화로 인한 전지 전환율 감소를 방지하는 것입니다.
태양광 접착제의 성능은 "태양광 접착제"라는 명칭의 근거가 됩니다. 접착제의 품질을 판단하기 위해 일련의 성능 지표가 사용됩니다. 연구에 따르면 표준 태양광 접착제의 초기 접착 전단 강도는 1.5MPa 이상, 박리 강도는 9.5kN/m 이상이어야 합니다. 노화 방지 측면에서는 85°C, 상대 습도 85%(이중 85도 시험)에서 1000시간 동안 노화 후에도 유지되어야 합니다. 접착 및 기계적 특성을 포함한 다양한 특성은 75% 이상을 유지해야 하며, 실란트는 환경 보호 요건을 충족해야 합니다.
실리콘 실란트에 나노 탄산칼슘을 첨가하는 이유는 무엇입니까?
실제 적용 분야에서 태양광 접착제는 수직 외벽에 자주 사용됩니다. 실란트는 흘러내리지 않고, 흐르지 않으며, 처짐이 최소화되어야 하므로 우수한 틱소트로피(thixotropy) 특성을 가져야 합니다. 이러한 특성이 없으면 접착제가 피착체 표면이나 폐접착제를 오염시키기 쉽습니다.
틱소트로피는 분산계의 점도와 전단 특성이 시간에 따라 변하는 유변학적 현상입니다. 개질된 나노 탄산칼슘의 표면은 유기 물질로 코팅되어 유기 물질과의 상용성 및 습윤성을 크게 향상시킵니다. 실리콘 접착제에 적용하면 나노 탄산칼슘이 흐름성, 강도 저하, 틱소트로피 저하와 같은 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.
나노 탄산칼슘 강화 태양광 접착제 연구 진행 상황
공개된 정보에 따르면, 태양광 접착제에서 나노 탄산칼슘의 역할은 주로 보강 및 충전입니다.
나노 탄산칼슘이 태양광 접착제에 미치는 강화 효과는 인장 강도, 처짐, 요변성, 탄성 회복률, 노화 저항성, 내습성 및 내열성 등 여러 요인과 관련이 있습니다. Li Fuzhong 등의 연구에 따르면, 기본 폴리머 100부, 강화 필러(나노 탄산칼슘과 흄드 실리카의 질량비가 10:2인 혼합물) 100부, 가교제 5부, 접착 촉진제(아미노실란과 알콕시실란 폴리머의 질량비가 2:1) 1부, 촉매로 테트라부틸 티타네이트 2부를 사용할 때 실란트의 종합적인 성능이 향상됩니다. 85°C, 상대 습도 85%에서 1000시간 동안 숙성한 후, 성능 유지율은 90%를 초과합니다.
Yu Haixuan 등은 태양광 모듈용 산화방지 실리콘 접착제를 공개하였는데, 이 접착제는 107 실리콘 고무, 표면처리된 나노 탄산칼슘, 메틸페닐 실리콘 오일, 금속 산화물, 혼합 가교제, 희석제, 촉매, 그리고 반응 전 커플링제를 포함하는 원료를 포함한다. 실험 결과, 특수 표면처리된 나노 탄산칼슘이 접착제의 강도와 인성을 향상시키는 것으로 나타났다.
항저우 즈장 신소재 유한회사는 폴리디메틸실록산 100중량부를 함유하는 디알코올계 실리콘 고무 실란트를 제공합니다. 또한, 탄산칼슘 20~200중량부, 유기 실리콘 가교제 2~12중량부 등의 다른 실란트도 제공합니다. 이 제품으로 제조된 실란트는 금속, 플라스틱, 세라믹, 유리 및 기타 소재에 우수한 접착력을 나타냅니다. 태양광 모듈, 건물, 자동차 및 전자제품의 밀봉에 적합합니다.
국내 태양광용 나노칼슘 생산 기업 현황
국내의 대표적인 태양광 접착제용 나노칼슘 생산 기업으로는 광시 워너 뉴 머티리얼즈(Guangxi Warner New Materials Co., Ltd.), 후베이 카일롱 케미컬 그룹(Hubei Kailong Chemical Group Co., Ltd.), 케언스 나노 머티리얼즈(Cairns Nano Materials Co., Ltd.), 산둥 유신 나노 테크놀로지(Shandong Yuxin Nano Technology Co., Ltd.) 등이 있습니다.
결론
지난 2년 동안 태양광 산업은 급속한 성장을 경험했으며, 산업 사슬 시장도 전반적으로 혜택을 입었습니다.
현재 중국의 접착제 시장은 빠르게 발전하고 있습니다. 태양광 접착제용 나노 칼슘 생산 기업의 수와 규모 또한 증가하고 있습니다. 태양광용 실리콘 실란트 생산 기술이 끊임없이 발전하고 있으며, 나노 탄산칼슘의 용도와 수요 또한 역동적으로 증가하고 있다는 점에 주목해야 합니다.
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