地面用光伏组件密封材料 硅橡胶密封剂

地面硅橡胶密封剂
范围
本标准规定了地面用光伏组件边框组装、接线盒与背板粘接、接线盒灌封、汇流条密封及薄膜电池支架粘接所使用的硅橡胶密封剂的技术要求。
本标准适用于晶体硅光伏组件和薄膜光伏组件装配用硅橡胶密封剂。
本标准不适用于带聚光器的光伏组件装配用硅橡胶密封剂。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 1692 硫化橡胶 绝缘电阻率的测定
GB/T 1695 硫化橡胶 工频击穿电压强度利耐电压的测定方法（GB/T 1695-2005，ASTM D 149a-2004，NEQ）
GB/T 2408 塑料燃烧性能试验方法 水平法和垂直法（GB/T 2408-2008，IEC 60695-11-10-2003，IDT）
GB/T 2794 胶粘剂粘度测定方法（GB/T 2794-1995，ASTM D1084-1997，EQV）
GB/T 4207 固体绝缘材料在潮湿条件下相对电痕化指数和耐电痕化指数的测定方法（GB/T 4207-2003，IEC 60112-2003，IDT）
GB 4943-2001 信息技术设备的安全（IEC 60950-1999，EQV：）
GB/T 7124 胶粘剂 拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)（GB/T 7124-2008，ISO 4587-2003，IDT）
GB/T 9535 地面用晶体硅光伏组件 设计鉴定和定型（GB/T 9535-1998，IEC 61215-2005，EQV）
GB/T 10295 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法（GB/T 10295-2008，ISO 8301-1991，IDT）
GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测试（GB/T 528-2009，ISO 37-2005）
IEC 60216-5 电绝缘材料耐热性能的测定导则 第5部分:耐热特性的应用导则（Electrical insulating materials - Thermal endurance properties - Part 5: Determination of relative thermal endurance index (RTE) of an insulating material）
UL746C 对使用于电器中的塑料的评估（Polymeric Materials – Use in Electrical Equipment evaluations）
缩略语
下列缩略语适用于本标准：
CTI 相对电痕化指数
HAI 大电流起弧引燃试验等级
HWI 热丝引燃试验等级
RTI 相对热温度指数
要求
地面用光伏组件主要的用胶点有：边框密封、接线盒粘接、接线盒灌封、汇流条密封、支架粘接，各个用胶点之间的要求的性能会有很大区别。边框密封主要用于层压件和边框的粘接密封；接线盒粘接主要用于接线盒和背板的粘接；接线盒灌封主要用于接线盒内部电子元件的绝缘、导热、密封；汇流条密封主要用于汇流条引出端的密封粘接；支架粘接主要用于安装支架与薄膜组件之间的粘接固定。
下表是不同用胶点对各粘接密封剂的具体要求。

表1 各粘接密封剂应具备的性能

指标要求 胶粘剂品种
边框密封剂 接线盒粘接剂 接线盒灌封剂 汇流条密封剂 薄膜组件支架粘接剂
外观要求 产品应为细腻、均匀膏状物或粘稠液体，无气泡、结块、凝胶、结皮
粘度/mPa.s － － 15000 - -
固化后产品性能 拉伸强度/ MPa ≥1.5 ≥1.5 － - ≥1.5
100%定伸强度/MPa ≥0.6 － － - ≥0.6
剪切强度/ MPa(Al-Al) ≥1.5 － － - ≥1.5
体积电阻率 /(Ω•cm) ≥1.0×1014 ≥1.0×1014 ≥1.0×1014 ≥1.0×1014 -
击穿电压/ (KV/mm) ≥15 ≥15 ≥15 ≥15 -
RTI/℃ ≥105 ≥105 ≥105 ≥105 ≥105
导热系数/（W/m.K） - - ≥0.2 - －
阻燃级别与HAI、HWI、CTI的关系e 满足表3的要求 满足表3的要求 满足表4的要求 满足表4的要求 满足表3的要求
定性粘结性能 － ≥C80 b ≥C50 c ≥C50 d －
环境试验后产品性能a 拉伸强度/ MPa ≥1.0 ≥1.0 - - ≥1.0
100%定伸强度/MPa ≥0.3 － - - ≥0.3
剪切强度/ MPa(Al-Al) ≥1.2 － - - ≥1.2
体积电阻率 /(Ω•cm) ≥1.0×1014 ≥1.0×1014 ≥1.0×1014 ≥1.0×1014 －
击穿电压/ (KV/mm) - - 15 15 －
定性粘结性能 － ≥C80 b ≥C50 c ≥C50 d －
a 不同品种产品环境试验项目如表2所示。
b 测试材料为背膜和接线盒。
c 测试材料为汇流条、背板和接线盒
d 测试材料为汇流条和背板
e阻燃级别分为水平法和垂直法，水平法的阻燃级别为HB，垂直法的阻燃级别有V2、V1和V0，其中V0的阻燃级别最高，HB的阻燃级别最低。阻燃级别越低，相对要求的HAI级别就越高


表2 环境测试项目

环境测试项目 胶粘剂品种
边框密封剂 接线盒粘接剂 接线盒灌封剂 汇流条密封剂 薄膜组件支架粘接剂
湿－热试验 √ √ √ √ √
热循环试验 √ √ √ √ √
湿－冷试验 √ √ √ √ √
紫外试验 √ × × × ×

表3 不同阻燃级别下HAI要求达到的最低次数

阻燃级别 HAI/次
HB 60
V-2 30
V-1 30
V-0 15

表4 不同阻燃级别下HAI、HWI和CTI要求达到的最低级别

阻燃等级 HAI/次 HWI/s CTI/V
HB 60
30
250
V-2 30
V-1 30
V-0 15
试验方法
标准试验条件
除特殊规定外，试验均应在下述条件下进行：
温度：23℃±2℃；
相对湿度：50%±5%。
外观检验
目测检查
粘度测试
按GB/T 2794的要求进行试验。
拉伸强度及100%定伸强度测试
按GB/T528的要求试验，试样制备后应在标准试验条件下固化168h。
剪切强度试验
按GB/T 7124的要求试验，试样制备后应在标准试验条件下固化336h。
定性粘接测试
按工程要求清洗粘结表面（如果需要可按规定步骤施底涂），然后在基材表面的一端粘贴防粘胶带。接着施涂适量的密封剂，约长100 mm，宽50 mm，厚3 mm, 其中应至少50 mm长密封胶覆盖在防粘带上。修整密封胶，确保密封胶与粘接表面完全贴合。在标准条件下固化168h后，从防粘带处揭起密封胶，以90°角用力拉扯密封胶。计算基材表面有残胶的面积的百分比。其中C ＝cohesion failure（内聚破坏），A＝adhesion failure（界面破坏）。如C50为内聚破坏50%，界面破坏50%；C80为内聚破坏80%，界面破坏20%。
体积电阻率试验
按GB/T 1692的要求试验，试样制备后应在标准试验条件下固化168h。
击穿电压试验
按GB/T 1695的要求试验，试样制备后应在标准试验条件下固化168h。
导热系数试验
按GB/T 10295的要求试验，试样制备后应在标准试验条件下固化336h。
相对热温度指数
按IEC 60216-5的要求试验，试样制备后应在标准试验条件下固化168h。
阻燃级别
按GB/T 2408的要求试验，试样制备后应在标准试验条件下固化168h。
HAI
按GB/T 4943中附录A3的要求试验，试样制备后应在5.1的规定的条件下固化168h。
HWI
GB/T 4943中附录A4的要求试验，试样制备后应在5.1的规定的条件下固化168h。
CTI
按GB/T 4207的要求试验，试样制备后应在标准试验条件下固化168h。
湿-热试验
按GB/T 9535中10.13的要求进行试验，具体试验条件如下：
试验温度：85℃±2℃
相对湿度：85%±5%
试验时间：1000h


热-循环试验
按GB/T 9535中10.11的要求进行试验，具体的热循环条件如图1所示，从-40℃到+85℃做200个热循环。按图1的分布，使组件的温度在-40℃±2℃和+85℃±2℃之间循环。最高和最低温度之间温度变化的速率不超过100℃/h，在每个极端温度下，应保持稳定至少10min。除组件的热容量很大需要更长的循环时间外，一次循环时间不超过6h。

图1 热循环试验
湿-冷试验
按GB/T 9535中10.12的要求进行试验，具体的湿-冷循环条件如图2所示，从+85℃到-40℃做10个热循环。使组件完成如图2的所示的10次循环。最高和最低温度应在所设定值的±2℃以内，室温以上各温度下，相对湿度应保持在所设定值的±5%以内。一个循环内，在最高温度下，应保持稳定最短20h,在最低温度下，应保持最长10h，最少0.5h。

图2 湿-冷循环试验

紫外试验
按UL746C中第58条要求试验
检验规则
检验分类
检验分批次检验和型式检验。
批次检验
检验项目为外观、固化后的拉伸强度、100%定伸强度、剪切强度、体积电阻率。
型式检验
检验项目为本标准第4章中规定的所有项目，型式检验每年至少1次，如有下列情况之一时，应进行型式检验：
• 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；
• 正式生产后，如配方、原材料、工艺等变化较大，可能影响产品质量时；
• 停产半年以上，恢复生产时；
• 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
• 国家质量监督机构提出型式检验要求时。
组批与抽样规则
以同一批原料、同一配方、同一工艺条件和同一设备生产的产品为一个检验批次，每批均应按本标准规定的批次项目进行检验。抽样数量根据检测项目需要。
标识、运输、贮存
标识
每支胶都应有下列清晰标识：
制造厂的名称、标识或符号；
产品型号、产品名称；
产品批号；
制造日期、保质期和产地应明确标注在永久包装上。
运输
本产品为非易燃易爆材料，可按一般非危险品运输。
贮存
理想的贮存方式是原包装在阴凉、干燥处贮存，温度为8℃至28℃，最佳的贮存温度为此温度范围的一半，保质期为1年。
贮存运输中应防止日晒、雨淋，防止撞击、挤压产品包装。