CN107033314A - 金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂、制备方法及应用 - Google Patents
金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂、制备方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂，按重量份数计，包括以下组分：二官能度聚醚204 10‑35、四官能度聚醚4110 20‑45、二官能度聚醚330N 15‑25有机锡催化剂1‑5、泡沫稳定剂1‑10份、抑泡剂0.1‑1份、阻燃剂1‑4份和空心微球5‑10份。本发明还公开了一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板的制备方法。应用本发明方法和组分与一定量固化剂混合后制备获得的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板，质量轻,可提高板材的硬度和韧性，使板材结构均匀，在硅棒切割过程中，能与硅棒粘接更加牢固,切割产生的杂质不会粘附金刚线，从而减少金刚线的损耗，有效降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能硅片切割技术领域，特别涉及一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂、制备方法及应用。
背景技术
硅片切割是光伏太阳能电池制造中的重要环节，目前大多数采用金刚线切割技术将单晶硅棒多线切割为单晶硅片。在使用该技术进行切割前，需要将单晶硅棒通过粘胶粘在聚氨酯树脂板上，以使硅棒的位置固定。目前使用的环氧、酚醛、聚酯类型的树脂板都需要在里面添加氧化铝、碳酸钙等填充物，虽然能完全替代砂线切割时代的玻璃板，能减少金刚线断线几率，但硅粉颗粒还是会粘附在金刚线，使切割阻力增大，加大磨损几率；且聚酯类型的树脂板表面气孔多、硬度和强度分布并不均匀，将直接影响太阳能硅片切割效率。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂，将其与固化剂按一定比例混合后制备获得的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板、质量轻,可提高板材的硬度和韧性，使板材结构均匀，表面气孔少，在硅棒切割过程中，能与硅棒粘接的面积大且更加牢固,切割产生的杂质不会粘附金刚线，从而减少金刚线的损耗。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂，按重量份数计，包括以下组分：
二官能度聚醚204 10-35份、四官能度聚醚4110 20-45份、二官能度聚醚330N15-25份有机锡催化剂1-5份、泡沫稳定剂1-10份、抑泡剂0.1-1份、阻燃剂1-4份和空心微球5-10份。
优选的是，按重量份数计，包括以下组分：
二官能度聚醚204 10-25份、四官能度聚醚4110 30-45份、二官能度聚醚330N20-25份、有机锡催化剂3-5份、泡沫稳定剂5-10份、抑泡剂0.5-1份、阻燃剂2-3份和空心微球5-10份，其中，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯，所述泡沫稳定剂为硅油，抑泡剂为有机硅类，所述阻燃剂为卤代磷酸脂类化合物。
优选的是，按重量份数计，包括以下组分：
二官能度聚醚204 35份、四官能度聚醚4110 45份、二官能度聚醚330N 25份、有机锡催化剂5份、泡沫稳定剂10份、抑泡剂1份、阻燃剂2份和空心微球10份，其中，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯，所述泡沫稳定剂为硅油，抑泡剂为有机硅类，所述阻燃剂为卤代磷酸脂类化合物。
一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将二官能度聚醚204、四官能度聚醚4110和二官能度聚醚330N分别在反应釜中进行脱水处理，备用；
步骤二、按重量份数计，将步骤一脱水处理的二官能度聚醚204、四官能度聚醚4110和二官能度聚醚330N以及有机锡催化剂、泡沫稳定剂、抑泡剂和阻燃剂充分搅拌混合一定时间t1，获得初级混合料；以及
步骤三、按重量份数计，向所述初级混合料中加入空心微球并充分搅拌混合一定时间t2，即得金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂。
优选的是，在将所述金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂与固化剂混合制备金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板之前，保持匀速搅拌，搅拌速度为10-20Hz。
优选的是，所述步骤一中，所述脱水处理的条件为：温度为100-130℃、气压值为-0.1Mpa、搅拌速度为15-30Hz、搅拌时间为1-2h。
优选的是，所述步骤一中经脱水处理的二官能度聚醚204、四官能度聚醚4110和二官能度聚醚330N的含水量均低于0.1％。
优选的是，所述步骤二中充分搅拌混合一定时间t1为30-40min；
所述步骤三中充分搅拌混合一定时间t2为50-60min；
所述步骤二和所述步骤三中搅拌速度为15-30Hz。
优选的是，所述步骤二中充分搅拌混合一定时间t1为30min；
所述步骤三中充分搅拌混合一定时间t2为60min；
所述步骤二和所述步骤三中搅拌速度为30Hz。
一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂的应用，按重量份数计，将金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂40-50份与固化剂50-60份均匀混合注膜制备金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板；
其中，按重量份数计，所述固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯30-50份和多苯基多亚甲基多异氰酸酯40-70份。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂，是多种单体聚醚与发泡剂、泡沫稳定剂、交联剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂预混而成，是生产轻质聚氨酯树脂板的关键原料，用其与聚合MDI固化剂发泡生产的聚氨酯轻质树脂板具有质量轻,表面孔隙率低，可提高板材的硬度和韧性，使板材结构均匀，在硅棒切割过程中，能与硅棒粘接更加牢固,切割产生的杂质不会粘附金刚线，从而减少金刚线的损耗。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
本发明提供一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂，按重量份数计，包括以下组分：
二官能度聚醚204 10份、四官能度聚醚4110 20份、二官能度聚醚330N 15份、有机锡催化剂1份、泡沫稳定剂1份、抑泡剂0.1份、阻燃剂1份和空心微球5份；
其中，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯，所述泡沫稳定剂为硅油，抑泡剂为有机硅类，所述阻燃剂为卤代磷酸脂类化合物。
实施例2
本发明提供一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂，按重量份数计，包括以下组分：
二官能度聚醚204 25份、四官能度聚醚4110 30份、二官能度聚醚330N 20份、有机锡催化剂3份、泡沫稳定剂5份、抑泡剂0.5份、阻燃剂2份和空心微球7份；
其中，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯，所述泡沫稳定剂为硅油，抑泡剂为有机硅类，所述阻燃剂为卤代磷酸脂类化合物。
实施例3
本发明提供一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂，按重量份数计，包括以下组分：
二官能度聚醚204 35份、四官能度聚醚4110 45份、二官能度聚醚330N 25份、有机锡催化剂5份、泡沫稳定剂10份、抑泡剂1份、阻燃剂4份和空心微球10份；
其中，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯，所述泡沫稳定剂为硅油，抑泡剂为有机硅类，所述阻燃剂为卤代磷酸脂类化合物。
实施例4
一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将二官能度聚醚204、四官能度聚醚4110和二官能度聚醚330N分别在反应釜中进行脱水处理，备用；
步骤二、按重量份数计，将步骤一脱水处理的二官能度聚醚204、四官能度聚醚4110和二官能度聚醚330N以及有机锡催化剂、泡沫稳定剂、抑泡剂和阻燃剂充分搅拌混合一定时间t1，获得初级混合料；以及
步骤三、按重量份数计，向所述初级混合料中加入空心微球并充分搅拌混合一定时间t2，即得金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂。
优选的是，在将所述金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂与固化剂混合制备金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板之前，保持匀速搅拌，搅拌速度为10-20Hz。
优选的是，所述步骤一中，所述脱水处理的条件为：温度为100-130℃、气压值为-0.1Mpa、搅拌速度为15-30Hz、搅拌时间为1-2h。
优选的是，所述步骤一中经脱水处理的二官能度聚醚204、四官能度聚醚4110和二官能度聚醚330N的含水量均低于0.1％。
优选的是，所述步骤二中充分搅拌混合一定时间t1为30-40min；
所述步骤三中充分搅拌混合一定时间t2为50-60min；
所述步骤二和所述步骤三中搅拌速度为15-30Hz。
优选的是，所述步骤二中充分搅拌混合一定时间t1为30min；
所述步骤三中充分搅拌混合一定时间t2为60min；
所述步骤二和所述步骤三中搅拌速度为30Hz。
实施例5
一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂的应用，按重量份数计，将金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂40-50份与固化剂50-60份均匀混合注膜后，在40-60℃下，经15-30min成型后，脱模，冷却至室温，再打磨或喷砂后，剪切，即得金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板；
其中，按重量份数计，所述固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯30-50份和多苯基多亚甲基多异氰酸酯40-70份。
按照实施例1-3的组分及实施例4的制备方法制备获得的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂，再采用实施例5的方法分别制备获得三种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板，与现有不加空心玻璃微球的主剂仅为二官能度聚醚204、四官能度聚醚4110或二官能度聚醚330N的聚氨酯树脂板相比较，质量轻，邵氏硬度低、同等体积下重量是原有聚氨酯树脂板的将近三分之一，交联程度更高，粒间孔隙率大，粉料占比相比原有聚氨酯树脂板的粉料占比低，使金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板具有比原有聚氨酯树脂板更高的韧性。具体检测数据见下表1：
表1：
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离说明书及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (10)
1.一种金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂，按重量份数计，包括以下组分：
二官能度聚醚204 10-35份、四官能度聚醚4110 20-45份、二官能度聚醚330N 15-25份。有机锡催化剂1-5份、泡沫稳定剂1-10份、抑泡剂0.1-1份、阻燃剂1-4份和空心微球5-10份。
2.如权利要求1所述的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂，按重量份数计，包括以下组分：
二官能度聚醚204 10-25份、四官能度聚醚4110 30-45份、二官能度聚醚330N 20-25份、有机锡催化剂3-5份、泡沫稳定剂5-10份、抑泡剂0.5-1份、阻燃剂2-3份和空心微球5-10份，其中，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯，所述泡沫稳定剂为硅油，抑泡剂为有机硅类，所述阻燃剂为卤代磷酸脂类化合物。
3.如权利要求1所述的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
二官能度聚醚204 35份、四官能度聚醚4110 45份、二官能度聚醚330N 25份、有机锡催化剂5份、泡沫稳定剂10份、抑泡剂1份、阻燃剂2份和空心微球10份，其中，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯，所述泡沫稳定剂为硅油，抑泡剂为有机硅类，所述阻燃剂为卤代磷酸脂类化合物。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将二官能度聚醚204、四官能度聚醚4110和二官能度聚醚330N分别在反应釜中进行脱水处理，备用；
步骤二、按重量份数计，将步骤一脱水处理的二官能度聚醚204、四官能度聚醚4110和二官能度聚醚330N以及有机锡催化剂、泡沫稳定剂、抑泡剂和阻燃剂充分搅拌混合一定时间t1，获得初级混合料；以及
步骤三、按重量份数计，向所述初级混合料中加入空心微球并充分搅拌混合一定时间t2，即得金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂。
5.如权利要求4所述的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂的制备方法，其特征在于，在将所述金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂与固化剂混合制备金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板之前，保持匀速搅拌，搅拌速度为10-20Hz。
6.如权利要求4所述的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述脱水处理的条件为：温度为100-130℃、气压值为-0.1Mpa、搅拌速度为15-30Hz、搅拌时间为1-2h。
7.如权利要求4所述的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中经脱水处理的二官能度聚醚204、四官能度聚醚4110和二官能度聚醚330N的含水量均低于0.1％。
8.如权利要求4所述的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中充分搅拌混合一定时间t1为30-40min；
所述步骤三中充分搅拌混合一定时间t2为50-60min；
所述步骤二和所述步骤三中搅拌速度为15-30Hz。
9.如权利要求9所述的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中充分搅拌混合一定时间t1为30min；
所述步骤三中充分搅拌混合一定时间t2为60min；
所述步骤二和所述步骤三中搅拌速度为30Hz。
10.一种如权利要求1-3中任一项所述的金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂的应用，其特征在于，按重量份数计，将金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板主剂40-50份与固化剂50-60份均匀混合注膜制备金刚线切割用聚氨酯轻质树脂板；
其中，按重量份数计，所述固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯30-50份和多苯基多亚甲基多异氰酸酯40-70份。
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