O selante de silicone é um novo tipo de material de vedação polimérico. Devido à sua estrutura de silício-oxigênio e grupos orgânicos, possui excelente resistência aos raios UV, alta e baixa temperatura e alta resistência à umidade.
Além disso, o selante de silicone possui um forte efeito de ligação em substratos como metal, vidro, cerâmica e plástico. É amplamente utilizado em setores como eletrônica, iluminação, energia fotovoltaica, transporte ferroviário, construção civil e muito mais.
Aplicação de Selante de Silicone na Indústria Fotovoltaica
O selante de silicone é um dos materiais auxiliares usados em módulos solares fotovoltaicos, incluindo principalmente selante de ligação e cola de encapsulamento.
Entre eles, o selante de silicone é usado principalmente em módulos fotovoltaicos para unir células solares a estruturas de liga de alumínio, caixas de junção a painéis traseiros, etc. Trata-se principalmente de borracha de silicone vulcanizada, desalcoolizada e monocomponente, à temperatura ambiente. A cola para encapsulamento, por outro lado, é usada principalmente para encapsular componentes dentro de caixas de junção. Consiste em borracha de silicone vulcanizada, desalcoolizada e bicomponente, à temperatura ambiente. A principal função de ambos é impedir que a água e o oxigênio do ar entrem no conjunto da célula solar fotovoltaica, evitando assim a redução na taxa de conversão da célula devido à oxidação das células de silício.
O desempenho da cola fotovoltaica é a base para que ela seja chamada de "cola fotovoltaica". Uma série de indicadores de desempenho é utilizada para avaliar a qualidade da cola. Estudos demonstraram que a resistência ao cisalhamento inicial da cola fotovoltaica padrão não deve ser inferior a 1,5 MPa e a resistência ao descascamento não deve ser inferior a 9,5 kN/m. Em termos de resistência ao envelhecimento, é necessário que, após 1000 horas de envelhecimento a 85°C e umidade relativa de 85% (teste duplo 85), suas diversas propriedades (incluindo propriedades de ligação e mecânicas) permaneçam acima de 75%, e o selante deve atender aos requisitos de proteção ambiental.
Por que o nanocarbonato de cálcio é adicionado ao selante de silicone?
Em aplicações práticas, a cola fotovoltaica é frequentemente aplicada em fachadas verticais. O selante precisa ser à prova de gotejamento, não escorrer e apresentar o mínimo de escorrimento, portanto, deve apresentar boa tixotropia. Sem essa propriedade, é fácil para o adesivo contaminar a superfície do objeto aderido ou desperdiçar cola.
Tixotropia é um fenômeno reológico em que a viscosidade e as propriedades de cisalhamento de um sistema de dispersão mudam ao longo do tempo. A superfície do nanocarbonato de cálcio modificado é revestida com substâncias orgânicas, melhorando significativamente sua compatibilidade e molhabilidade com materiais orgânicos. Quando aplicado à cola de silicone, o nanocarbonato de cálcio ajuda a resolver problemas como fluxo, baixa resistência e tixotropia inadequada.
Progresso da Pesquisa de Cola Fotovoltaica Reforçada com Nano Carbonato de Cálcio
De acordo com informações públicas, a função do nano carbonato de cálcio na cola fotovoltaica é principalmente reforço e preenchimento.
O efeito de reforço do nanocarbonato de cálcio em colas fotovoltaicas envolve diversos fatores, como resistência à tração, flexão, tixotropia, taxa de recuperação elástica, resistência ao envelhecimento e resistência à umidade e ao calor. Pesquisas de Li Fuzhong e outros indicam que, quando o polímero base é composto por 100 partes, o enchimento de reforço, uma mistura de nanocarbonato de cálcio e sílica pirogênica na proporção de 10:2, é composto por 100 partes, o reticulador é composto por 5 partes e o promotor de adesão (com uma proporção de 2:1 de aminosilano para polímero de alcoxisilano) é composto por 1 parte, juntamente com 2 partes de titanato de tetrabutila como catalisador, o desempenho geral do selante é aprimorado. Após 1000 horas de envelhecimento a 85°C e umidade relativa de 85%, sua taxa de retenção de desempenho excede 90%.
Yu Haixuan et al. divulgaram um adesivo de silicone antioxidante para módulos solares fotovoltaicos, que inclui as seguintes matérias-primas: borracha de silicone 107, nanocarbonato de cálcio com tratamento de superfície, óleo de silicone metilfenil, óxido metálico, um agente de reticulação misto, diluente, catalisador e agente de acoplamento pré-reação. Experimentos demonstraram que o nanocarbonato de cálcio com tratamento de superfície especial aumenta a resistência e a tenacidade do adesivo.
A Hangzhou Zhijiang New Materials Co., Ltd. oferece um selante de borracha de silicone do tipo álcool contendo 100 partes em peso de polidimetilsiloxano. Também pode ser usado com outros selantes, como 20 a 200 partes em peso de carbonato de cálcio, 2 a 12 partes em peso de agente de reticulação de silício orgânico, etc. O selante preparado com esta fórmula apresenta boa adesão a metais, plásticos, cerâmica, vidro e outros materiais. É adequado para uso na vedação de módulos fotovoltaicos, edifícios, automóveis e aparelhos eletrônicos.
Algumas empresas nacionais de produção de nanocálcio para cola fotovoltaica
Empresas nacionais notáveis de produção de nanocálcio para cola fotovoltaica incluem: Guangxi Warner New Materials Co., Ltd. Hubei Kailong Chemical Group Co., Ltd. Cairns Nano Materials Co., Ltd. Shandong Yuxin Nano Technology Co., Ltd.
Conclusão
Nos últimos dois anos, a indústria fotovoltaica experimentou um rápido crescimento, e o mercado da cadeia industrial, em geral, se beneficiou.
Atualmente, o mercado de adesivos da China está se desenvolvendo rapidamente. O número e a escala de empresas de produção de nanocálcio para cola fotovoltaica também estão aumentando. É importante observar que a tecnologia de produção de selantes de silicone para energia fotovoltaica está em constante evolução, e a aplicação e a demanda por nanocarbonato de cálcio também são dinâmicas e crescentes.
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