OP10：LED照明用矽酮密封膠淺析

　　關(guan) 注度 624

　　技術含量：★★★★

　　通常情況下，LED照明用矽酮密封膠的主要性能要求包括：低揮發份、優(you) 異的耐黃變性能、中性無腐蝕、無鹵無硫、優(you) 異的粘接性和對基材的廣泛適應性等。具體(ti) 分析如下：

　　1、低揮發份：矽酮密封膠如果在固化過程中釋放出的有機小分子含量高，就會(hui) 在密封的燈體(ti) 內(nei) 富集於(yu) 燈罩表麵而形成霧態，從(cong) 而影響燈體(ti) 的光效和色溫，而低揮發份的矽酮密封膠可以確保LED照明產(chan) 品燈體(ti) 不因內(nei) 部起霧而受到影響。

　　2、優(you) 異的耐黃變性能：LED照明產(chan) 品對矽酮密封膠的顏色變化有很高要求，在長期的使用過程中，矽酮密封膠優(you) 異的耐黃變性可以確保LED照明產(chan) 品的外觀正常。

　　3、中性無腐蝕：LED照明產(chan) 品使用的燈罩和燈管大部分都采用低成本、高韌性和長壽命的PC材質（PC材質耐酸不耐堿），使用堿性矽酮密封膠會(hui) 導致PC材質腐蝕開裂，從(cong) 而縮短燈具的使用壽命，因此，LED照明產(chan) 品使用的矽酮密封膠要求中性無腐蝕。

　　4、無鹵無硫：鹵素和硫的存在會(hui) 導致LED燈珠的銀支架被鹵化、硫化後發黑，進而導致燈珠的電流大幅度波動，影響LED燈珠的光效和色溫，嚴(yan) 重時甚至會(hui) 造成死燈。因此，LED照明產(chan) 品使用的矽酮密封膠要求無鹵無硫。

　　5、優(you) 異的粘接性和對基材的廣泛適應性：LED照明產(chan) 品的粘接材料多種多樣，包括PC、PBT、PET、ABS、PA以及這些材料與(yu) 玻璃纖維的複合材料等，優(you) 異的粘接性和對基材的廣泛適應性可以保證矽酮密封膠對LED照明產(chan) 品中可能出現的多種基材實現粘接，從(cong) 而為(wei) 產(chan) 品的安全穩定提供保障。

　　TOP9：高鐵無砟軌道專(zhuan) 用界麵劑解析

　　關(guan) 注度 799

　　技術含量：★★★★　發生頻率：★★★★★

　　一般來說嵌縫膠常用的有聚氨酯嵌縫膠與(yu) 矽酮嵌縫膠。矽酮嵌縫膠和聚氨酯嵌縫膠在國內(nei) 外都有成功的應用案例，矽酮嵌縫膠在昌贛高鐵、商合杭高鐵、武漢城際鐵路進行了應用，聚氨酯嵌縫膠在蘭(lan) 新二線鐵路、哈齊客專(zhuan) 鐵路先導段等工程進行了應用。綜合比較，矽酮嵌縫膠力學性能與(yu) 耐候性等多個(ge) 方麵較聚氨酯嵌縫膠優(you) 異，故市場較為(wei) 青睞矽酮嵌縫膠。

　　另一方麵考慮到混凝土基材表麵特性及其切割施工時產(chan) 生的揚塵等對嵌縫膠粘接效果的影響，為(wei) 此中國鐵路總公司技術標準《高速鐵路無砟軌道嵌縫密封材料》中規定在使用嵌縫膠前須塗刷一層界麵劑。界麵劑的本質作用是混凝土表麵層與(yu) 嵌縫膠表麵層的橋接，因此界麵劑應具有強力粘接混凝土表層與(yu) 被嵌縫膠粘接等基本特征。

　　TOP8：高溫硫化矽橡膠密封條

　　關(guan) 注度 803

　　技術含量：★★★★

　　三元乙丙型橡膠（EPDM）密封膠條我想大家都認識吧，矽橡膠製品與(yu) 它們(men) 同屬於(yu) 橡膠家族的，被應用的領域也很相似，外行人可能很難區分開。但是由於(yu) 我們(men) 本質不一樣，決(jue) 定了我們(men) 跟他們(men) 存在很大的區別，具體(ti) 概況下有以下幾點：

　　1、膚色不一樣；EPDM密封條大部分是黑色的，偶爾會(hui) 有灰色的，很單調。我們(men) 膚色可多了，紅橙黃綠青藍紫，非常豐(feng) 富，當然黑白兩(liang) 色也有，你想要啥色，我們(men) 就可以變啥色。

　　2、耐熱抗寒能力不一樣；EPDM耐溫範圍撐死了也就-40℃-150℃，而我們(men) 高溫硫化矽橡膠製品裏頭最弱的都能耐-60℃-250℃，更別說那些牛的了。

　　3、耐候性能不一樣；由於(yu) 本身構成物質不一樣，我們(men) 高溫硫化矽膠密封條的矽氧鍵比EPDM的碳碳鍵在耐候性方麵更具有優(you) 勢。沒辦法這是我們(men) 的基因優(you) 勢。

　　4、抗壓能力不一樣；我們(men) 矽橡膠密封條具有很好的彈性，再大的壓力落在我們(men) 身上，產(chan) 生的形變我們(men) 也能恢複回去，在能屈能伸這點上EPDM還是不可比肩的。

　　5、生物相容性不一樣；我們(men) 矽橡膠跟人類朋友們(men) 親(qin) 和力更強、相處更友好，因此我們(men) 應用的領域更寬廣，像醫療器械、食品等領域都有我們(men) 的身影，這一點EPDM們(men) 是永遠做不到的。

　　TOP7：混凝土施膠的利器界麵劑

　　關(guan) 注度 844

　　技術含量：★★★

　　混凝土材料是現代工程建築應用最廣泛與(yu) 最大量的材料之一，毫不誇張地說混凝土是構成現代建築美學的基礎元素之一。工程建築所用的混凝土通常是采用攪拌澆築施工方式，但澆築工藝並不是無所不能，澆築工藝能夠滿足大部分工程建設技術需求，此外後期的二次施工（諸如防護劑表麵處理、施膠等工藝）滿足局部或更為(wei) 精細化的工程建設需求。比如水泥道路通常采用混凝土一次性澆築施工，為(wei) 避免戶外熱脹冷縮，待混凝土固化後再次切割成縫並灌注嵌縫膠以防雨水侵蝕內(nei) 部結構。又如目前大力推廣的裝配式建築，先將鋼筋混凝土預製件安裝預定位置後再對局部縫隙施膠密封。但是混凝土表麵不可避免地存在大量灰塵廢屑，直接對未處理過的混凝土表麵施膠存在脫落的風險，業(ye) 界認為(wei) 應在對混凝土施膠前先用界麵劑對其表麵處理後再施膠。

　　混凝土施膠專(zhuan) 用界麵劑的本質是一類能將混凝土表麵層與(yu) 嵌縫膠表麵層橋接的物質（機理如圖1），界麵劑應具有強力粘接混凝土表層與(yu) 被嵌縫膠粘接等特征。目前常用的界麵劑按有效成分可分為(wei) 聚丙烯酸酯類與(yu) 環氧樹脂類這兩(liang) 大類型。

　　TOP6：有機矽導熱材料在LED燈具中的應用

　　關(guan) 注度 1001

　　技術含量：★★★

　　LED因其具有發光效率高、能耗低、無頻閃、使用壽命長、可控製性強等優(you) 點，近年來得到了跨越式發展。目前LED產(chan) 品已廣泛應用在室內(nei) 照明、景觀照明、家用電器、戶外顯示、軌道交通、儀(yi) 器儀(yi) 表以及工礦隧道等領域。LED的使用壽命是結溫的函數，因此熱管理對於(yu) LED的性能至關(guan) 重要，同時也是LED係統設計最重要的一個(ge) 方麵。LED係統生產(chan) 商需要通過尋求優(you) 化的散熱器、電路板、高效的熱傳(chuan) 導材料和其它先進熱設計技術來應對這一挑戰。

　　作為(wei) LED熱管理設計方案中的關(guan) 鍵一環，有機矽導熱材料具有以下優(you) 點：1）低表麵能，能很好地浸潤大部分材料的表麵；2）玻璃化溫度低，能保持良好的柔韌性和非常低的應力；3）適用溫度範圍廣，在高低溫下性能表現穩定，耐候性出色；4）電氣性能良好；5）無腐蝕性，環保無毒；6）產(chan) 品形式多樣，可以是凝膠也可以作為(wei) 彈性體(ti) ；7）流變性和固化性都可以根據需要調整。在LED燈具中，有機矽導熱材料貫穿了熱管理的方方麵麵。

　　TOP5：反應型聚氨酯熱熔膠綜述

　　關(guan) 注度 1022

　　技術含量：★★★

　　反應型聚氨酯熱熔膠（PUR）一般以端異氰酸酯基（-NCO）聚氨酯預聚體(ti) 作為(wei) 基料，配以增粘樹脂、抗氧劑、催化劑、填料等製備而成。粘接時，膠黏劑加熱熔融成流體(ti) 而塗敷施膠，兩(liang) 種被粘體(ti) 貼合後膠層冷卻凝聚馬上獲得初始粘接力；之後膠層中的活潑-NCO基團再與(yu) 空氣中的濕氣、被粘物表麵吸附的水分以及活潑氫基團反應，產(chan) 生化學交聯固化，生成具有高內(nei) 聚力的高分子聚合物，使粘合力、耐熱性等顯著提高。反應型聚氨酯熱熔膠既有熱熔膠黏劑無溶劑、初粘力高、裝配時定位迅速等特性，又有反應性膠黏劑的耐水、耐溫、耐蠕變、耐濕和耐介質等性能，自1984年出現以來，得到了迅速發展，並得到越來越廣泛的應用。

　　TOP4：加成型矽凝膠在電子工業(ye) 上的應用解析

　　關(guan) 注度 2007

　　技術含量：★★★

　　加成型矽凝膠是以乙烯基聚矽氧烷和含氫聚矽氧烷為(wei) 基礎原材料，通過矽氫加成反應交聯而形成的固液共存的凍狀材料。與(yu) 常見的加成型矽橡膠相比，加成型矽凝膠交聯密度僅(jin) 為(wei) 其1/5～1/10，由於(yu) 固化後似果凍般柔軟，因此俗稱“果凍膠”，硬度通常以針入度或錐入度計。

　　由於(yu) 采用矽氫加成固化方式，加成型矽凝膠具有硫化速度可調、固化不釋放小分子，VOC含量低等特點。除此以外，加成型矽凝膠還具有以下特殊性能：

　　1、材料自身的柔軟性賦予了低的彈性模量和內(nei) 應力，使其具有優(you) 異的緩衝(chong) 減震和阻尼性；

　　2、交聯密度低，可在更寬的溫度範圍內(nei) 使用，耐冷熱衝(chong) 擊性/冷熱交變性較普通矽橡膠更加優(you) 異；

　　3、具有自修複性，受外力開裂後可以自動愈合；

　　4、自粘性，具有較好的防潮密封性。以上特性結合有機矽材料自身的耐熱性、耐候性、電氣絕緣性、無毒性使得矽凝膠廣泛應用於(yu) 晶體(ti) 管及集成電路的內(nei) 塗覆及灌封、光學儀(yi) 器的彈性粘接、人體(ti) 器官的植入（如乳房假體(ti) ）和義(yi) 乳等。

另外，矽凝膠通過加入填料或配合添加劑後可製得複合型矽凝膠，使矽凝膠功能化，如導電性、導熱性、阻燃性、抗衝(chong) 擊衰減性等。

　　TOP3：LED燈用有機矽粘接密封膠性能升級要點

　　關(guan) 注度 4084

　　技術含量：★★★★

　　1、固化速度慢、形成粘接強度時間長

　　有機矽粘接密封膠的固化速度和產(chan) 生一定粘接強度需要的時間對LED燈的生產(chan) 效率有著重要影響，固化速度慢且產(chan) 生一定粘接強度需要的時間太長，LED燈的生產(chan) 效率就會(hui) 降低。鈦酸酯體(ti) 係催化的脫甲醇矽酮密封膠需要依靠空氣中的濕氣進行交聯固化，濕氣擴散到膠層內(nei) 部比較困難，24小時固化深度約為(wei) 2～3mm，而達到粘接密封膠的最佳性能甚至需要用幾天時間，這樣使得組裝後的LED燈需要七、八個(ge) 小時後才能包裝搬運，嚴(yan) 重影響了生產(chan) 廠家的連續化生產(chan) 效率。因此，加快固化速度、縮短形成粘接強度的時間是LED燈用有機矽粘接密封膠性能升級的一大要點。

　　2、耐黃變性能差

　　目前市麵上鈦酸酯體(ti) 係催化的脫甲醇型有機矽粘接密封膠矽大都采用鈦酸異丙酯和乙酰乙酸乙酯合成的一次鈦或者二次鈦螯合物作為(wei) 催化劑，該催化劑的合成過程中產(chan) 生的副產(chan) 物很容易同LED燈體(ti) 組件內(nei) 的其它材質發生化學反應，導致粘接密封膠和PC泡殼發生黃變現象，而黃變對LED燈的外觀有著嚴(yan) 重影響。因此，改善耐黃變性能也是LED燈用有機矽粘接密封膠性能升級的一大要點。

　　3、粘接廣泛性和耐久性不足

　　LED燈在實際生產(chan) 中涉及到的粘接材料種類繁多，如玻璃、鋁材、PVC、ABS、PBT、PET、PA等，因此要求粘接密封膠具有廣泛的粘接性，才能對各種材料起到固定和粘接的效果，同時還需要具有良好的粘接耐久性，確保其在使用環境下不會(hui) 粘接失效。但市麵上現有產(chan) 品對LED燈常用基材的適應性差、粘接耐久性不足，無法滿足快速發展的LED燈行業(ye) 的需求。因此，改善粘接廣泛性和耐久性仍是LED燈用有機矽粘接密封膠性能升級的一大要點。

　　TOP2：光伏組件結構發展及解決(jue) 方案介紹（一）

　　關(guan) 注度 5056

　　技術含量：★★★★

　　隨著全球經濟的快速發展，煤炭、石油等不可再生能源供應日趨緊張，開發使用新能源已經成為(wei) 當務之急，其中風力、太陽、微生物等能源都是可再生的，因而頗受全球的青睞和支持。特別是光伏發電技術，在全球二氧化碳減排的巨大壓力以及多國財政補貼政策的刺激下，成為(wei) 全球發展最快的可再生能源技術。自2010年開始，在國家政策的不斷引導和市場驅動等因素影響下，越來越多的中國企業(ye) 也加入太陽能光伏行業(ye) ，促使中國太陽能光伏產(chan) 業(ye) 得到高速發展，新增裝機容量不斷攀升。2015年，中國的新增裝機容量已躍居世界第一；2017年，中國的太陽能光伏裝機總量也成為(wei) 全球第一，高達130GW。

　　然而，隨著光伏組件不斷投入使用，一些質量問題開始逐漸暴露。比如在某些濕熱氣候地區，因為(wei) 高溫、高濕等自然環境導致的熱老化和水解老化等情況，對組件中的電池、背板、密封材料都有嚴(yan) 重的影響。部分組件會(hui) 存在電池片和封裝材料脫離的現象，以及接線盒部位由於(yu) 水汽通過背麵孔洞處導致密封材料容易脫層。因此市場對組件的封裝工藝以及材料選擇都提出了高要求。

　　按結構分類，光伏組件類型主要分單/雙玻兩(liang) 種。傳(chuan) 統的單麵玻璃的組件采用玻璃+電池+背板結構形式，這種結構存在背板易磨損、易氧化腐蝕等問題。雙玻光伏組件采用玻璃代替背板，形成了一種玻璃+電池+玻璃的三明治結構，電池片之間依靠導線聯在一起，最終到達引線端。雙玻組件的特殊結構，與(yu) 光伏單玻組件相比，一方麵雙玻組件背麵用玻璃替代了TPT、TPE、PET等塑料背板，因此在使用壽命、發電效率、抗PID衰減、抗隱裂、透水率、絕緣性、防火性、抗積灰、耐酸堿性等方麵優(you) 勢明顯，另一方麵可減少因水汽導致的可靠性問題，更好地適應光伏的行業(ye) 發展，是光伏組件發展的主流方向。

　　TOP1：光伏組件結構發展及解決(jue) 方案介紹（二）

　　關(guan) 注度 7445

　　技術含量：★★★★★

　　新型有機矽膠材料由於(yu) 其含有的矽氧鍵鍵能遠遠大於(yu) 碳碳鍵和碳氧鍵，具有突出的耐老化性能，能在戶外環境長期使用，是目前已知的耐老化性最好的一類高分子材料。除耐老化性外，矽酮類結構密封膠還具有優(you) 異的耐高低溫、耐水、耐疲勞、耐鹽霧腐蝕等特點，在預期壽命內(nei) （30年以上）性能穩定，能承受較大荷載，適用於(yu) 金屬、陶瓷、塑料、玻璃等同種材料或異種材料之間的粘接，是雙玻組件結構密封膠的最佳選擇。

　　目前市麵上所有光伏組件必須符合IEC 61215標準《地麵用晶體(ti) 矽光伏組件-設計鑒定和定型》。該標準是光伏發電係統中的一項基礎標準，矽酮類結構密封膠作為(wei) 光伏組件安裝重要的組成部分之一，必須滿足IEC 61215標準，其中涉及影響矽酮類結構密封膠的性能主要有室外暴曬實驗、紫外處理實驗、熱循環實驗、濕-凍實驗、濕熱實驗等老化條件。

　　在IEC 61215標準的基礎上，結合矽酮類結構密封膠相關(guan) 性能，業(ye) 內(nei) 製定了適用於(yu) 光伏組件矽酮結構密封膠的相關(guan) 標準，此前市麵上矽酮結構密封膠常用於(yu) 建築幕牆的粘接用途，符合我國國標《建築用矽酮結構密封膠》GB 16776-2005或美標《矽酮結構密封膠》ASTM C1184-2013的要求，但是多數無法經受更加苛刻的長期高溫高濕、高低溫、酸堿腐蝕、鹽霧侵蝕等光伏應用環境考驗。針對開發光伏組件類用膠參數要求，目前主要參考由廣州市白雲(yun) 化工實業(ye) 有限公司、天合光能股份有限公司、無錫尚德太陽能電力有限公司等單位合作起草的團體(ti) 標準T/CPIA 0008-2019:《光伏組件用矽酮類結構密封膠》。