專利名稱：一種金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不同部件的粘接及脫膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法。
背景技術(shù)：
在太陽能硅晶切割領(lǐng)域，要采用粘合劑首先將金屬晶托與玻璃板粘接固定，然后在玻璃板上面粘接上單晶或多晶硅棒，待粘合劑固化達(dá)到一定強(qiáng)度后，采用線切割機(jī)進(jìn)行切割。該切割過程是將硅棒切割成厚度為200微米左右的硅片，該硅片用于光伏發(fā)電領(lǐng)域。切割完成后，要將晶托與玻璃板分離，晶托循環(huán)使用。采用的分離方法為烘箱烘烤晶托，烘烤溫度為200 300°C，一般需要2小時(shí)時(shí)間。目前，在金屬晶托與玻璃板之間的粘接普遍 采用雙組份的環(huán)氧樹脂粘合劑。雙組份粘合劑在使用時(shí)需要按照一定比例進(jìn)行稱量和混合。稱量的誤差與混合的均勻性決定著粘接強(qiáng)度。由于在實(shí)際操作過程中難免帶來操作誤差，從而造成粘接失敗。再者，雙足分粘合劑的稱量和混合都在增加操作工人的工作量。烘烤晶托的過程中，由于高溫條件下，粘合劑會(huì)有一部分分解，產(chǎn)生大量的煙塵，該煙塵對(duì)工人的身體健康不利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，包括如下步驟SI，在玻璃部件和/或金屬部件的粘接面均勻涂布發(fā)泡厭氧粘合劑；S2，將所述金屬部件和所述玻璃部件疊壓在一起，形成粘接組合部件；S3，待S2中的所述粘接組合部件使用完畢后需要脫膠時(shí)，將其放入水中加熱；S4，經(jīng)S3水中加熱后，所述金屬部件與所述玻璃部件自動(dòng)分開或所述金屬部件與所述玻璃部件經(jīng)施加外力后分開。優(yōu)選的，在SI前還有以下步驟S0，使用清潔溶劑對(duì)所述玻璃部件的粘接面和所述金屬部件的粘接面進(jìn)行清潔并干燥。優(yōu)選的，在SI前還有以下步驟在所述玻璃部件的粘接面涂刷促進(jìn)底劑并干燥或?qū)⑺龃龠M(jìn)底劑放入SO中的清潔溶劑中使清潔和涂刷底劑同時(shí)完成。優(yōu)選的，所述清潔溶劑為無水乙醇或丙酮。優(yōu)選的，S2具體為將所述金屬部件按壓于所述玻璃部件的粘接面的指定位置上或?qū)⑺霾ＡР考磯河谒鼋饘俨考恼辰用娴闹付ㄎ恢蒙?，在所述金屬部件上或在所述玻璃部件上施加?fù)載10至20分鐘。優(yōu)選的，S2具體為將所述玻璃部件按壓于所述金屬部件的粘接面的指定位置上或?qū)⑺鼋饘俨考磯河谒霾ＡР考恼辰用娴闹付ㄎ恢?，在所述玻璃部件上或在所述金屬部件上施加?fù)載15分鐘。
優(yōu)選的，S3具體為待S2中的所述粘接組合部件使用完畢后，需要脫膠時(shí)，將其放入水中，加熱至100攝氏度，水煮15至30分鐘；或?qū)⑺稣辰咏M合部件直接放入溫度大于90攝氏度的熱水中，水煮15至30分鐘。優(yōu)選的，S3具體為待S2中的所述粘接組合部件使用完畢后，需要脫膠時(shí)，將其放入水中，加熱至100攝氏度，水煮20分鐘；或?qū)⑺稣辰咏M合部件直接放入溫度大于90攝氏度的熱水中，水煮20分鐘。優(yōu)選的，所述金屬部件是金屬晶托，所述玻璃部件是玻璃板。優(yōu)選的，所述發(fā)泡厭氧粘合劑是單組分的發(fā)泡溫度在65-90攝氏度的發(fā)泡厭氧粘合劑。本發(fā)明的有益效果是I.本發(fā)明采用單組份發(fā)泡厭氧粘合劑來替代現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的雙組份環(huán)氧樹脂粘合劑。單組份粘合劑不需要稱量和混合過程，直接在粘接面涂膠即可，節(jié)省了工作量，并消除了稱量混合誤差。2.由于采用單組份發(fā)泡厭氧粘合劑可在熱水條件下可以實(shí)現(xiàn)粘接的失效，所以本發(fā)明采用水煮方式脫膠從而分離金屬晶托和玻璃板，減少了環(huán)境污染，無煙塵產(chǎn)生，對(duì)工人身體健康有利。3.本發(fā)明不僅適用于金屬晶托與玻璃板的粘接與脫膠，同時(shí)還適用于類似場(chǎng)合的其它金屬部件與玻璃部件的粘接與脫膠。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例I在粘接前，首先用無水乙醇或丙酮等低沸點(diǎn)溶劑對(duì)玻璃板和金屬晶托表面進(jìn)行清潔并干燥。清潔完成后，一般可在玻璃板上涂刷(或不涂刷)促進(jìn)底劑。如果需要涂刷底齊U，則需要再次對(duì)玻璃板進(jìn)行干燥。前步工序完成后，將發(fā)泡厭氧粘合劑均勻涂布于金屬晶托的粘接表面，而后壓上玻璃板，約15分鐘后，玻璃板便定位在晶托上面。如有必要，按壓過程中在玻璃板上面加上一定量的負(fù)載，可使得膠層更薄。初步固化后，可進(jìn)行下一步工序(如，可進(jìn)行硅塊粘接)，待所述粘合劑固化完成后可在線切割機(jī)上進(jìn)彳了切割娃塊，切割完成后，取下娃片。將粘接有玻璃板的金屬晶托放入預(yù)先準(zhǔn)備好的熱水槽中，將水加熱到100°c，進(jìn)行水煮操作，由于所述粘合劑在受熱時(shí)內(nèi)含的發(fā)泡劑產(chǎn)生氣體并發(fā)生膨脹，所述粘合劑受熱和微球膨脹力都使得粘接強(qiáng)度變低，同時(shí)膨脹也使得粘接層變厚，使得水更容易侵入粘接層，20分鐘后，金屬晶托與玻璃板自動(dòng)分開。實(shí)施例2在粘接前，首先在無水乙醇或丙酮等低沸點(diǎn)溶劑中加入促進(jìn)底劑，形成混合溶劑，用所述混合溶劑對(duì)玻璃板和金屬晶托表面進(jìn)行清潔并干燥。以便清潔玻璃板和涂刷底劑同時(shí)完成。前步工序完成后，將發(fā)泡厭氧粘合劑均勻涂布于玻璃板的粘接面，而后壓上金屬晶托，約15分鐘后，金屬晶托便定位在玻璃板上面。如有必要，按壓過程中在金屬晶托上面加上一定量的負(fù)載，可使得膠層更薄。初步固化后，可進(jìn)行下一步工序(如，可進(jìn)行硅塊粘接)，待所述粘合劑固化完成后可在線切割機(jī)上進(jìn)彳了切割娃塊，切割完成后，取下娃片。將粘接有玻璃板的金屬晶托放入預(yù)先準(zhǔn)備好的熱水槽中，將水加熱到100°c，進(jìn)行水煮操作，由于所述粘合劑在受熱時(shí)內(nèi)含的發(fā)泡劑產(chǎn)生氣體并發(fā)生膨脹，所述粘合劑受熱和微球膨脹力都使得粘接強(qiáng)度變低，同時(shí)膨脹也使得粘接層變厚，使得水更容易侵入粘接層，15分鐘后，用金屬刀片輕輕撬動(dòng)玻璃板，金屬晶托與玻璃板分開。實(shí)施例3在粘接前，首先用無水乙醇或丙酮等低沸點(diǎn)溶劑對(duì)玻璃板和金屬晶托表面進(jìn)行清潔并干燥。清潔完成后，一般可在玻璃板上涂刷(或不涂刷)促進(jìn)底劑。如果需要涂刷底齊U，則需要再次對(duì)玻璃板進(jìn)行干燥。前步工序完成后，將發(fā)泡厭氧粘合劑均勻涂布于金屬晶托的粘接表面和所述玻璃板的粘接表面，而后所述玻璃板按壓在所述金屬晶托上，約15分鐘后，所述玻璃板便定位在金屬晶托上。如有必要，按壓過程中在所述玻璃板上面加上一定量的負(fù)載，可使得膠層更薄。初步固化后，可進(jìn)行下一步工序(如，可進(jìn)行硅塊粘接)，待所述粘合劑固化完成后可在線切割機(jī)上進(jìn)行切割硅塊，切割完成后，取下硅片。將粘接有玻璃板的金屬晶托放入預(yù)先準(zhǔn)備好的熱水槽中，將水加熱到100°C，進(jìn)行水煮操作，由于所述粘合劑在受熱時(shí)內(nèi)含的發(fā)泡劑產(chǎn)生氣體并發(fā)生膨脹，所述粘合劑受熱和微球膨脹力都使得粘接強(qiáng)度變低，同時(shí)膨脹也使得粘接層變厚，使得水更容易侵入粘接層，30分鐘后，金屬晶托與玻璃板自動(dòng)分開。前述實(shí)施例中所使用的發(fā)泡厭氧粘合劑為一種發(fā)泡溫度為65-90攝氏度的發(fā)泡厭氧粘合劑。所述發(fā)泡溫度為65-90攝氏度的發(fā)泡厭氧粘合劑的配方和制備方法如下 發(fā)泡厭氧粘合劑制備實(shí)施例一配方多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯2重量份
聚氨酯雙曱基丙烯酸酯65重量份
發(fā)泡劑30重量份
氧化劑5重量份
還原劑3重量份
促進(jìn)劑I重量份。其中發(fā)泡劑是發(fā)泡溫度為65-90攝氏度的發(fā)泡微球，氧化劑是異丙苯過氧化氫，還原劑是N，N- 二甲基苯胺，促進(jìn)劑是糖精。 制備方法取配方量的多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯和聚氨酯雙甲基丙烯酸酯，將所述多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯和所述聚氨酯雙甲基丙烯酸酯混合均勻；在所得混合物中加入配方量的發(fā)泡溫度為65-90攝氏度的發(fā)泡微球，并充分混合；在所得混合物中加入配方量的N，N-二甲基苯胺、糖精和異丙苯過氧化氫，并充分混合，混合均勻后即制得所述粘合劑。發(fā)泡厭氧粘合劑制備實(shí)施例二配方
多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯3重量份喪氨酯雙曱基丙烯酸酯 65重量份 發(fā)泡劑30重量份
氧化刑4重量份
還原劑2重量份
促進(jìn)劑0.8重量份。其中發(fā)泡劑是發(fā)泡溫度為65-90攝氏度的發(fā)泡微球，氧化劑是特丁基過氧化氫，還原劑是N，N-二甲基對(duì)甲苯胺，促進(jìn)劑是三氯乙酸。制備方法制備方法取配方量的多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯和聚氨酯雙甲基丙烯酸酯，將所述多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯和所述聚氨酯雙甲基丙烯酸酯在20-35攝氏度下以70-80轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌使其混合均勻；在所得混合物中加入配方量的發(fā)泡溫度為65-90攝氏度的發(fā)泡微球，并在20-35攝氏度下以70-80轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌使其充分混合；在所得混合物中加入配方量的N，N- 二甲基對(duì)甲苯胺、三氯乙酸和特丁基過氧化氫，并在20-35攝氏度下以70-80轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌30分鐘使其充分混合，混合均勻后即制得所述粘合劑。發(fā)泡厭氧粘合劑制備實(shí)施例三配方
多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯5重量份
聚氨酯雙甲基丙晞酸酯60重量份
發(fā)泡劑30重量份
氧化劑4.5重量份還原劑3.2重量份促進(jìn)劑1.1重量份。其中發(fā)泡劑是發(fā)泡溫度為65-90攝氏度的發(fā)泡微球，氧化劑是過氧化苯甲酰，還原劑是苯磺酰肼，促進(jìn)劑是糖精。制備方法制備方法取配方量的多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯和聚氨酯雙甲基丙烯酸酯，將所述多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯和所述聚氨酯雙甲基丙烯酸酯在20-35攝氏度下以70-80轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌使其混合均勻；在所得混合物中加入配方量的發(fā)泡溫度為65-90攝氏度的發(fā)泡微球，并在20-35攝氏度下以70-80轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌使其充分混合；在所得混合物中加入配方量的苯磺酰肼、糖精和過氧化苯甲酰，并在20-35攝氏度下以70-80轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌30分鐘使其充分混合，混合均勻后即制得所述粘合劑。發(fā)泡厭氧粘合劑制備實(shí)施例四配方
多縮乙二醇雙曱基丙晞酸酯4重量份聚氨酯雙曱基丙烯酸酯 45重量份 環(huán)氧丙烯酸酯5重量份
發(fā)泡劑5重量份
氧化劑3重量份
還原劑2重量份 促進(jìn)劑0.5重量份。其中發(fā)泡劑是發(fā)泡溫度為65-90攝氏度的發(fā)泡微球，氧化劑是異丙苯過氧化氫，還原劑是N，N- 二甲基苯胺，促進(jìn)劑是糖精。
制備方法制備方法取配方量的環(huán)氧丙烯酸酯、多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯和聚氨酯雙甲基丙烯酸酯，將所述環(huán)氧丙烯酸酯、所述多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯和所述聚氨酯雙甲基丙烯酸酯在20-35攝氏度下以70-80轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌使其混合均勻；在所得混合物中加入配方量的發(fā)泡溫度為65-90攝氏度的發(fā)泡微球，并在20-35攝氏度下以70-80轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌使其充分混合；在所得混合物中加入配方量的N，N-二甲基苯胺、糖精和異丙苯過氧化氫，并在20-35攝氏度下以70-80轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌30分鐘使其充分混合，混合均勻后即制得所述粘合劑。
發(fā)泡厭氧粘合劑制備實(shí)施例五配方
聚氨酯雙曱基丙烯■酸酯 70重量份
發(fā)泡劑25重量份
氧化劑5重量份
還原劑3重量份
促進(jìn)劑I重量份。其中發(fā)泡劑是發(fā)泡溫度為70-80攝氏度的發(fā)泡微球，氧化劑是異丙苯過氧化氫，還原劑是二甲基苯胺，促進(jìn)劑是糖精。制備方法取配方量的聚氨酯雙甲基丙烯酸酯，邊攪拌邊加入配方量的發(fā)泡溫度為70-80攝氏度的發(fā)泡微球，并充分混合；在所得混合物中加入配方量的N，N- 二甲基苯胺、糖精和異丙苯過氧化氫，并在20-35攝氏度下以70-80轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌30分鐘使其充分混合，混合均勻后即制得所述粘合劑。發(fā)泡厭氧粘合劑制備實(shí)施例六配方
聚氨酯雙甲基丙烯酸酯 65重量份 環(huán)氧丙稀酸酯5重量份
發(fā)泡劑25重量份
氧化劑5重量份 還原劑3重量份
促進(jìn)刑I重量份。
其中發(fā)泡劑是發(fā)泡溫度為75-85攝氏度的發(fā)泡微球，氧化劑是異丙苯過氧化氫，還原劑是二甲基苯胺，促進(jìn)劑是糖精。制備方法取配方量的聚氨酯雙甲基丙烯酸酯和環(huán)氧丙烯酸酯，將所述聚氨酯雙甲基丙烯酸酯和環(huán)氧丙烯酸酯在25攝氏度下以75轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌，使其混合均勻；在所得混合物中加入配方量的發(fā)泡溫度為75-85攝氏度的發(fā)泡微球，并在25攝氏度下以75轉(zhuǎn)/min 的攪拌速度攪拌使其充分混合；在所得混合物中加入配方量的N，N- 二甲基苯胺、糖精和異丙苯過氧化氫，并在25攝氏度下以75轉(zhuǎn)/min的攪拌速度攪拌30分鐘使其充分混合，混合均勻后即制得所述粘合劑。試驗(yàn)例I本試驗(yàn)例用于檢測(cè)發(fā)泡厭氧粘合劑制備實(shí)施例1-6制備得到的粘合劑的各種性能參數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表I。表I
檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)施例〗 實(shí)施例2 實(shí)施例3 實(shí)施例4 實(shí)施例5實(shí)施例6
外觀粘稠液體粘稠液體粘稠液體粘稠液體粘稠液粘稠液
體體
粘結(jié)層最0.15毫米 0.15毫米 0,15毫米 0.15毫米 0.15 毫0.15毫米
小厚度______^__
固化溫度 25°C25°C25 °C25 °C__25€25 °C
初固時(shí)間 15分鐘 15分鐘 15分鐘 15分鐘 15分鐘15分鐘
固化時(shí)間6小時(shí) 6小時(shí) 6小時(shí) 6小時(shí) 6小時(shí)6小時(shí)
粘結(jié)強(qiáng)度 8.2MPa 7.IMPa 6.5MPa 6.2MPa 8.OMPa8.0MPa發(fā)泡溫度70攝氏度 80攝氏度 90攝氏度 80攝氏度 80攝氏85攝氏
_____A1_A_
粘結(jié)失效沸水煮20沸水煮20沸水煮20沸水煮20沸水煮沸水煮
條件分鐘分鐘分鐘分鐘__20分鐘 20分鐘
膨脹體積5 5 5 5 5 5(倍)______比較例I以發(fā)泡厭氧粘合劑制備實(shí)施例I制備得到的粘合劑為樣品I ;河北宏信塑膠工業(yè)有限公司生產(chǎn)的雙組分的環(huán)氧樹脂粘合劑為樣品2，比較各樣品的粘結(jié)失效條件，試驗(yàn)結(jié)果見表2。表權(quán)利要求
1.一種金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，其特征在于，包括如下步驟 SI，在玻璃部件和/或金屬部件的粘接面均勻涂布發(fā)泡厭氧粘合劑； S2，將所述金屬部件和所述玻璃部件疊壓在一起，形成粘接組合部件； S3，待S2中的所述粘接組合部件使用完畢后需要脫膠時(shí)，將其放入水中加熱； S4，經(jīng)S3水中加熱后，所述金屬部件與所述玻璃部件自動(dòng)分開或所述金屬部件與所述玻璃部件經(jīng)施加外力后分開。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，其特征在于，在SI前還有以下步驟 S0，使用清潔溶劑對(duì)所述玻璃部件的粘接面和所述金屬部件的粘接面進(jìn)行清潔并干燥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，其特征在于，在SI前還有以下步驟 在所述玻璃部件的粘接面涂刷促進(jìn)底劑并干燥或?qū)⑺龃龠M(jìn)底劑放入SO中的清潔溶劑中使清潔和涂刷底劑同時(shí)完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，其特征在于，所述清潔溶劑為無水乙醇或丙酮。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，其特征在于，S2具體為 將所述金屬部件按壓于所述玻璃部件的粘接面的指定位置上或?qū)⑺霾ＡР考磯河谒鼋饘俨考恼辰用娴闹付ㄎ恢蒙?，在所述金屬部件上或在所述玻璃部件上施加?fù)載10至20分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，其特征在于，S2具體為 將所述玻璃部件按壓于所述金屬部件的粘接面的指定位置上或?qū)⑺鼋饘俨考磯河谒霾ＡР考恼辰用娴闹付ㄎ恢茫谒霾ＡР考匣蛟谒鼋饘俨考鲜┘迂?fù)載15分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，其特征在于，S3具體為 待S2中的所述粘接組合部件使用完畢后，需要脫膠時(shí)，將其放入水中，加熱至100攝氏度，水煮15至30分鐘； 或 將所述粘接組合部件直接放入溫度大于90攝氏度的熱水中，水煮15至30分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，其特征在于，S3具體為 待S2中的所述粘接組合部件使用完畢后，需要脫膠時(shí)，將其放入水中，加熱至100攝氏度，水煮20分鐘； 或 將所述粘接組合部件直接放入溫度大于90攝氏度的熱水中，水煮20分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，其特征在于，所述金屬部件是金屬晶托，所述玻璃部件是玻璃板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，其特征在于，所述發(fā)泡厭氧粘合劑是單組分的發(fā)泡溫度在65-90攝氏度的發(fā)泡厭氧粘合劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種金屬部件與玻璃部件的粘接及脫膠方法，包括如下步驟S1，在玻璃部件和/或金屬部件的粘接面均勻涂布發(fā)泡厭氧粘合劑；S2，將所述金屬部件和所述玻璃部件疊壓在一起，形成粘接組合部件；S3，待S2中的所述粘接組合部件使用完畢后需要脫膠時(shí)，將其放入水中加熱；S4，經(jīng)S3水中加熱后，所述金屬部件與所述玻璃部件自動(dòng)分開或所述金屬部件與所述玻璃部件經(jīng)施加外力后分開。由于采用單組份發(fā)泡厭氧粘合劑可在熱水條件下可以實(shí)現(xiàn)粘接的失效，所以本發(fā)明采用水煮方式脫膠從而分離金屬部件和玻璃部件，減少了環(huán)境污染，無煙塵產(chǎn)生，對(duì)工人身體健康有利。
文檔編號(hào)C03C27/00GK102659324SQ20121017402
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者朱立超 申請(qǐng)人:朱立超