隨著鈣鈦礦電池的快速發展，單純POE膠膜+矽膠或者POE+EVA的封裝結構已（yǐ）經不能滿（mǎn）足鈣鈦礦本身對於穩定性和使用壽命（mìng）的要求，而丁基（jī）密封膠 (Butyl sealant) 作為（wéi）優良的隔水隔氣的絕緣材料是目前最有前景的封裝材料（liào）。
丁基膠是以丁基橡膠(IIR)為原材，加入聚異丁烯(PIB)等改性物質製成的（de）單組分膠粘劑，具備低水汽透過率、高粘（zhān）結性、電氣絕緣三大性能（néng），在晶矽組件/薄膜（mó）組件水汽透過率為0.15~0.7g · (m2 ·d)-1，有效幫（bāng）助組件抵擋水汽，同時（shí）適合與玻（bō）璃粘結，因此丁（dīng）基膠適用於高水汽敏感的鈣鈦礦（kuàng）、HJT電池。丁基橡膠 ( IIR) 是⼀種合成橡膠，由異丁烯和少量丙烯共（gòng）聚而成。它具有良好的氣密性和耐化（huà）學性能，是⼀種彈性很好的橡膠，因此被廣（guǎng）泛用於製造各種密封件和橡膠製品。我國是鹵化丁基（jī）橡膠的（de）大消費國，每年消耗量超過10萬（wàn）噸，但國內生產（chǎn）相對滯（zhì）後，國產鹵化丁基橡膠主要應用於下遊低端（duān）領域，高端產品（pǐn）幾乎完全依（yī）賴進（jìn）口。近年來，在國家政策（cè）的支持和企業積極探索推動下，我國鹵化丁基橡膠的（de）生產（chǎn）技術取得了突破性進展（zhǎn），行業產能（néng）穩步增長，進口比例逐年下降。
1、丁基膠（jiāo）主要特點：
（1）氣密性（xìng）和水密性（xìng）：丁基橡膠的空氣透過率僅為天然橡膠的1/7，丁苯橡膠的1/5；而對蒸汽（qì）透過（guò）率為天然橡膠（jiāo）的1/200，丁苯橡膠的1/140。丁基膠通過和組件基板的粘結形成可靠密封，此時水汽（qì）分子被分子篩（shāi）鎖，無法自由移動穿透密封膠，有（yǒu）效延緩了水汽從基板中間侵入組（zǔ）件的時間（jiān）。（2）熱穩定性：丁基橡膠在高（gāo）溫下具有（yǒu）較（jiào）好的穩定性，可在100℃或稍（shāo）低溫度下（xià）長期使用，脫硫的丁基橡膠的（de）使用溫度可達150℃到200℃。（3） 耐臭氧和耐（nài）天候老化性：丁基橡（xiàng）膠對臭（chòu）氧和自然環境中的老（lǎo）化因素具有良好（hǎo）的耐性，能夠長時間保持性能穩定。（4）化學穩定性：丁基橡膠對（duì）化學藥品的耐腐蝕性較強，具有較好的化學穩定性。（5）吸震性能：由於丁基橡膠分子結構中缺（quē）少雙（shuāng）鍵和側鏈甲基的分布密度大，使其具（jù）備良好的吸震（zhèn）能力。（6）電（diàn）絕緣性能：丁基（jī）膠由絕緣聚合物組成，原材料丁基橡膠為高電阻（zǔ）率的非極性（xìng）材料，分子主鏈上有密集的側（cè）甲（jiǎ）基分布和（hé）較少的雙鍵，是高壓電絕緣橡膠製品的理想材料，製成的丁基膠具備高體積電阻率，可應用於1500伏組件。根據IEC61730標準要求，電氣絕緣（yuán）距離 (DTI) 最小為（wéi）3.5mm，相對起痕指數 (RTI) 在105°C 以上，使用丁基膠後通（tōng）過調整電池片擺放位置，能夠滿足DTI要求。（7）粘結性能較佳（jiā）：組件通過EVA和背（bèi）板及玻璃層（céng）壓後（hòu），需要（yào）用丁基膠（jiāo）封邊，因此丁基膠應具備足夠的粘接強度，以（yǐ）滿（mǎn）足太陽電池組件（jiàn）承受機械載荷的要求（qiú），丁基膠 粘結玻璃後可充分發（fā）揮各部件的全部強度。（1）用處：光伏領域丁基膠主（zhǔ）要（yào）應用於光伏組件封裝，丁基密封膠與常規封裝材料如EVA、POE膠膜等都具有（yǒu）良好的兼容性，作為封裝輔助（zhù）材料與膠膜配合使用。采用（yòng）丁基膠（jiāo）封邊後組件的抗PID性能得到（dào）顯著提升，有效延緩組件在（zài）戶外高溫高濕環境下的水汽侵蝕，適用於（yú）高水汽敏感度的HJT、鈣鈦礦電池等，也可用於薄膜光伏組件 (CIGS/CdTe/GaAs/a-Si)、柔（róu）性組件等。此外，丁基膠可塗抹在光伏屋頂上以（yǐ）達到防水性能，應用於光伏建築⼀體化領域。HJT的TCO膜層（céng）與傳統封裝膠膜粘粘力較弱且對水汽敏感 ，鈣鈦礦吸收層不穩定、水汽侵入易造成電（diàn）池（chí）降解，因此這類（lèi）新型電池（chí）材料對水汽敏感性更高，需要更好的防潮保護，否則水汽將會（huì）對組件輸出功率、使用（yòng）壽命產生不利影響。傳統EVA膠膜遇到水汽會產生醋（cù）酸，醋酸會腐蝕電池焊帶，使組件失效，電（diàn）線短（duǎn）路（lù），因此封裝穩定性要求的提高帶來POE膠膜、丁（dīng）基膠材料的增量需求。（2）用法：采用丁基膠的封裝方案有兩種形式，1) 丁基膠與（yǔ）膠（jiāo）膜層壓形成整體封裝結構；2) 外邊緣使用丁基膠帶輔助密封方式。第⼀種方案（àn）丁基膠用（yòng）量較少，塗層僅有1mm厚，成本低（dī）於使用丁基膠帶；但丁基膠固化需（xū）要更高的溫度，目前技術尚未突破 ，因此目前使用丁（dīng）基膠帶在（zài）組件邊緣纏繞為主流方式，但是熱熔型丁基膠由於產線適配性較好，適合大（dà）規模量產，有望取代膠（jiāo）帶而（ér）成為主流封裝（zhuāng）形式。
包裝中使用的（de）聚合物材（cái）料通常具有優（yōu）異（yì）的絕緣性、熱塑性和⼀定的機械強度。致密的包裝層能有效（xiào）隔離空氣中的水（shuǐ）和氧，並能以低成本實現大麵積包裝。常見的包（bāo）裝材料包括聚異丁烯、聚乙烯、聚烯烴（tīng）彈性體 (POE) 、熱塑性聚氨酯、乙烯醋酸乙（yǐ）烯（xī）酯 (EVA) 和環化全氟聚合物。丁基膠由丁基橡膠經（jīng）過特殊工藝（yì）加（jiā）工製（zhì）成（chéng）。首先通過溶液法（fǎ）或（huò）淤漿（jiāng）法將異丁烯（xī）和少量異戊二烯合成為（wéi）丁基橡膠，再通過特殊工藝製成丁基膠。丁基膠生產工藝較（jiào）為（wéi）簡單（dān），需要將原料聚異丁烯、丁（dīng）基橡（xiàng）膠在110°C-130°C的捏合機中攪拌均（jun1）勻，依次添加填料、抗老化劑、軟（ruǎn）化劑，抽（chōu）真空（kōng）攪拌後出（chū）料得到成品。生產工藝先（xiān）後經（jīng）過矽烷偶聯劑接枝改性、熔融共混（hún）改性、填充改性（xìng），以（yǐ）提升丁基膠的性（xìng）能、 降低（dī）成本（běn）。丁基膠配（pèi）方主要包含（hán）5-6個成分，其中丁基橡膠占比12%，聚異丁烯（xī）占比20%，補強劑5%，填料52%，石油樹脂7%，其他助（zhù）劑4%。丁基密封膠配方差異（yì）對組件性能有（yǒu）較大影響，配方較難把握。PIB材料具有穩定的化學性能和優異的密封性能，分子量從幾⼗萬到數百萬不等，該（gāi）類材料（liào）在很多要求苛刻的密（mì）封環境中得（dé）到廣泛應用。但材料的不同配方設計性能差別很大，自身（shēn）濕氣透過率也會有很大（dà）差別。1、目前（qián）市場情（qíng）況及（jí）主（zhǔ）要公司截至2022年底，我國丁基橡膠的總有效產能達到36.5萬噸/年 (燕山石化和台塑寧波的（de）兩套裝置共計（jì）14萬噸/年產能，由於技（jì）術相（xiàng）對（duì）落後（hòu）、產品市場（chǎng）認可度低的原因長期停產，如（rú）果這兩套裝置正常運行，總產能可達到50.5萬噸/年) 。其中34.5萬噸（dūn）/年產能可用於生產鹵化丁基橡（xiàng）膠。浙江信匯新材料是（shì）國內最大的丁基橡膠生（shēng）產企業，其丁基橡膠（jiāo）產能占全國總產能的40%左右。2018-2022年 ，我國丁（dīng）基（jī）橡膠產量以15%的複合年均增長率保持快速增長，2022年總（zǒng）產量達（dá）到27.8萬噸。未來短期內，在沒（méi）有新裝置建成投產（chǎn）的情況（kuàng）下（xià），預計我國丁基（jī）橡膠的產（chǎn）量（liàng）將（jiāng）基（jī）本保持（chí）穩定（dìng）。我國的丁基橡膠需求量較大，2018-2022年我國丁（dīng）基橡膠表觀消費量的（de）年均（jun1）複合增長率高達5.6%，2022年表觀消費量（liàng）達49.14萬噸。
2018-2020年我國丁基（jī）橡膠下遊需求逐年（nián）遞增，但國內丁基橡膠產量增速不及（jí）市場需求增速，因此進口（kǒu）量⼀直保持較高水平（píng）。2022年俄烏衝突（tū）導致俄羅斯丁基橡膠（jiāo）的出口受到歐美限製，低價產品轉而流入我國市場（chǎng）。2022年我國丁基橡膠進口總量高達29.27萬（wàn）噸，為近5年高值，相較於2021年增長34.38%。出口方麵，我國丁基橡（xiàng）膠出口規模在過去5年快速增長，2022年出口總量達（dá）到 7.93萬噸（dūn），同比增長110.34%，達到曆史新（xīn）高。造成出口量增長的因素有兩（liǎng）方麵 ：⼀方麵，我國丁基橡膠的產能利用率提高，新增產能釋（shì）放，再加（jiā）上俄羅斯低價貨源的流（liú）入，國內市場競爭愈加激烈，出口成為廠家（jiā）緩解出貨壓力的主要途徑之⼀；另（lìng）⼀方麵，人民幣的貶值使得國產丁基橡膠（jiāo）企業（yè）在國際市（shì）場上具（jù）有了（le）更高的價格競爭優勢，促進國（guó）產丁基橡膠的（de）出口。目前全球處（chù）於大寡（guǎ）頭壟斷市場，世界生產能力排名前⼗企業產（chǎn）能合計216.7萬噸/ 年，其（qí）中前（qián）三名為埃克森美孚/沙特阿美/西布爾（ěr），產（chǎn）能分別占比 33.4%/20.2%/11.3%。目前丁基橡膠（jiāo）產能相對集中於歐美地區，區域發（fā）展不平 衡。伴隨國內（nèi）光伏級丁基膠需求起量，丁基橡（xiàng）膠國內產能占比有（yǒu）望提升。綜上所述，我國丁（dīng）基橡膠的（de）市場需求仍有增長空間。雖然我（wǒ）國丁基橡膠的總產能已經達到⼀定規模，但總（zǒng）有效產能有限，目（mù）前國內產（chǎn）量還不能完全滿足國內需求，每年仍需要大量進口。近年伴隨風電光伏等新（xīn）型應用場景的（de）擴展，丁（dīng）基橡膠研（yán）發不斷深入，專利申請數量顯著提升。根據CNKI中國專（zhuān）利數據庫，截至2023年2月10日，國內共有丁基橡膠領域的申請（qǐng）專利（lì）3165件，2015年以來年申請量穩定在200件以上，2022年達235件，專利主（zhǔ）要圍繞製（zhì）備⼯藝和應⽤領域拓展⽅向（xiàng）。未來幾年專利數量仍保持井噴增長，國內企業自主研發能力不斷增強，丁基橡膠國產化（huà）進程加速。國產丁基橡膠⽬前存在⽣產成本較⾼的問題，在國內市場競（jìng）爭中成本端不具備優勢。我國企業應當通過（guò）提（tí）⾼研發投⼊，升級產線⼯藝，進（jìn）⽽改良產品（pǐn）質量、降低⽣產成本，從而提⾼產品競爭⼒和產能利⽤率。同時應當（dāng）積極（jí）開發國（guó）際市場，適（shì）度擴⼤產品出⼝，從⽽在激烈的市場競爭中不斷增強企業競爭⼒。想要了解更多環保膠黏劑行業的發展前景（jǐng），請關注研泰化學官（guān）網欄（lán）目《膠粘劑行業資訊》該文章來源互聯網，如有侵權（quán）請聯必刪（shān）
