[发明专利]一种快速粘接且快速分离的胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速粘接且快速分离的胶粘剂及其制备方法，属于化学胶黏剂领域。

背景技术

近年来，在新能源新材料国家政策的刺激下，光伏产业发展迅猛，据报道，截止2013年，太阳能电池的装机容量已达1000MW以上。光伏产业太阳能电池的生产工艺流程一般为：铸锭→切方→切片→组件→组装。据有关方面报道，晶托-玻璃临时粘结胶应用于光伏产业，随着光伏产业的迅速发展，有非常巨大的市场应用空间。

目前在晶硅切片的生产领域，晶托-玻璃的临时粘接有严格的工艺要求。一方面，为了保证正常的生产节奏，粘接至固化再至上机切割总时间要缩短至4小时以内，在保证强度的前提下固化时间越短越好，这就要求晶托-玻璃临时粘接胶要有快速固化的特点；另一方面，晶棒切割完成后，要在最短的时间内将废置的玻璃板与金属晶托完全脱离开来，以满足整个生产工艺的高速节骤，这就要求，所粘接的晶托-玻璃临时粘接胶要求能很容易被脱离开来。

目前晶托-玻璃的临时粘接普遍采用高温烘烤型胶黏剂，由于技术的局限性，远不能满足晶硅切片环节的工艺要求。一方面，表现为粘接速度慢，达到切割工艺所要求的强度需要4小时左右。另一方面，其采用烘箱高温烘烤脱胶工艺，必须长时间高温烘烤才能将胶脱离开来。烘烤温度高达250℃以上，脱胶时间需要5小时以上。不仅耗能严重，而且残胶分解产生的气体毒性极大，严重污染环境和危害人体的健康。

发明内容

为了解决现有技术中晶托-玻璃临时粘接胶存在的脱胶难和粘接速度慢的严重缺陷，本发明提供了一种快速粘接且快速分离的胶粘剂，其具有快速的粘接速度，1小时之内即可达到工艺所要求的粘接强度；更为重要的是脱胶容易，在90℃的热水中浸泡15分钟，就可使切割后的废置玻璃与金属晶托完全分离开来，高效快速，节能环保，没有任何有害气体的产生，给晶托-玻璃粘结胶的性能带来极大的改善。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种快速粘接且快速分离的双组分特种环氧树脂胶粘剂，其由重量配比为1：1的A组分和B组分组成，其中，

所述A组分由以下重量份数的原料组成：特种环氧树脂40～65份，热塑型酚醛树脂6～19份，稀释剂5～20份，热膨胀剂1～6份，遇水分解助剂1～10份，干燥剂5～20份，触变剂0.5～5份；

所述B组分由以下重量份数的原料组成：固化剂40～70份，稀释剂6～12份，脱胶促进剂0.5～5份，遇水分解助剂1～15份，干燥剂15～35份，触变剂0.5～5份。

本发明针对太阳能晶托-玻璃临时粘接胶工艺及性能要求，选用特殊的缩水甘油酯型环氧树脂为主体成分，完全不同于目前通用的双酚A型环氧树脂材料，其固化速度要比双酚A型环氧树脂材料的产品快得多，再配合B组分所采用的改性硫醇快速固化剂，使胶黏剂在1小时之内即可达到规定的强度，可以上机进行切割作业；而且缩水甘油酯型环氧树脂在浸水时，其独特的化学结构和功能可以使胶层快速地脱离。

本发明的脱胶机理是：通过在A组份里添加热膨胀剂，当工件在热水中浸入时，热膨胀剂受热急剧膨胀，在一定程度上破坏了粘接界面，使周围的水顺着破坏的界面渗透到胶层里，迅速与遇水分解剂发生反应，生成膨胀气体，从而进一步加大了粘接界面的破坏。与此同时，当水接触到胶黏剂时，胶层中的钠盐溶解生成金属钠离子，在一定的PH值下，促进了特种环氧树脂的酯基的水解，胶黏剂的粘接强度迅速下降，至此，整个脱胶工序在热水中15分钟之内快速完成。

对比目前采用的传统工艺，工件粘接后必须放置4小时左右才能达到规定的粘接强度，上机进行切割作业。而且切割作业完成后，工件必须在250℃以上持续5小时的高温烘烤，才能使胶层破坏而脱胶。

本发明针对太阳能晶托-玻璃临时粘接胶工艺及性能要求，采用特种树脂和特定的助剂，通过它们之间的协同作用，提高了固化速度，又极大地改善了脱胶性能。同时，对本发明的胶粘剂从固化速度和脱胶性能两个方面进行评价。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述双组分特种环氧树脂胶粘剂中，

所述A组分由以下重量份的原料组成：特种环氧树脂40～65份，热塑型酚醛树脂6～19份，稀释剂7～19份，热膨胀剂1～6份，遇水分解助剂2～10份，干燥剂5～18份，触变剂0.5～4.5份；

所述B组分由以下重量份的原料组成：固化剂40～65份，稀释剂6～12份，脱胶促进剂0.5～4.5份，遇水分解助剂2～15份，干燥剂15～30份，触变剂1～5份。

进一步，组分A中所述特种环氧树脂为缩水甘油酯型环氧树脂。