CN101973132B - Eva胶膜生产工艺及其生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能电池胶膜领域，涉及一种EVA胶膜生产工艺及其生产系统。它解决了现有技术产品品质不高，易于造成原料浪费等技术问题。EVA胶膜生产工艺包括下述步骤：A、原料搅拌；B、挤出成型；C、涂覆助剂；D、后处理。EVA胶膜生产系统包括依次设置的搅拌设备、挤出设备、涂覆设备和烘干设备，所述的涂覆设备包括具有网格状花纹的辊筒。其优点在于：1、挤出成型前未添加助剂而在烘干前在表面涂覆助剂，能够有效提高EVA胶膜的交联度，提高EVA胶膜性能；另一方面，裁切后产生的边角料由于不含有助剂，能够被重复利用，提高了原料利用率，降低生产成本。2、通过具有网格状花纹的辊筒涂覆助剂，能够使得助剂涂覆均匀。

Description

EVA胶膜生产工艺及其生产系统

技术领域

本发明涉及太阳能电池胶膜领域，尤其是涉及一种EVA胶膜生产工艺及其生产系统。

背景技术

太阳能电池若直接暴露于空气中，其光电转换效率会很快下降，失去实用价值。因此，太阳能电池的封装材料的研究开发就十分重要。为达到与外界隔离的目的，采用透明、耐光老化、粘接性能好、能承受大气变化且具有弹性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜将太阳能电池片包封，并与上下层保护材料粘合在一起，构成太阳能电池组件。

EVA树脂是一种热塑性高分子材料，是线性分子结构的高聚物。其耐热性差，易延伸而低弹性，抗蠕变性差，易产生热胀冷缩致电池片碎裂。为此要对EVA进行改性，这就需要在EVA中添加交联剂，使EVA胶膜在封装电池片的同时，发生交联固化，从而消除热胀冷缩现象，提高耐热性。目前，市场上的EVA胶膜一般还添加有抗氧剂、紫外光吸收剂、光稳定剂和硅烷偶联剂等助剂，这些助剂和EVA树脂紧密联系组成一个具有耐候性的复杂系统。例如，抗氧剂的加入有助于提高EVA的抗热氧老化性能。紫外光吸收剂和光稳定剂的加入则对抗紫外性能有很大提高。但是，现有的EVA太阳能胶膜仍然普遍存在下述缺点：1、EVA太阳能胶膜在太阳能组件层压过程中需要较高的层压温度，能量消耗大，层压过程长。2、太阳能组件层压所需的时间较长，一旦减少层压时间则会大大降低EVA太阳能胶膜的交联度，加工效率较低，生产成本高。

为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。但是，现有技术中通常是在搅拌过程中加入所有的助剂，经搅拌均匀后再进行挤出成型。这种方式的缺陷在于：交联度不高，生产速度较慢，容易导致应力集中。另一方面，加工过程中裁切下来的边角料难以重新利用，生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种工艺步骤简单，生产效率高，产品品质好的EVA胶膜生产工艺。

本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，易于操作使用，自动化程度高且成本较低的EVA胶膜生产系统。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本A、原料搅拌：将原料乙烯-醋酸乙烯共聚物放置在搅拌设备中搅拌均匀，搅拌温度为80℃-90℃

B、挤出成型：将搅拌均匀后的原料通过挤出设备挤压形成EVA片材，挤压温度为110℃-125℃；

C、涂覆助剂：在涂覆设备上添加混合均匀的助剂并使上述的EVA片材经涂覆设备后在EVA片材的表面均匀涂覆助剂；

D、后处理：将表面涂覆有助剂的EVA片材经烘干设备烘干后即得EVA胶膜。

在上述的EVA胶膜生产工艺中，在上述的步骤A中：所述的原料的重量份数为100份；在上述的步骤C中：所述的涂覆设备上添加的助剂包括硅烷偶联剂0.5-3份；抗氧化剂0.1-0.5份；热稳定剂0.1-0.5份；受阻胺类光稳定剂0.05-0.2份和过氧化物类交联剂1-3份。

在上述的EVA胶膜生产工艺中，所述的过氧化物类交联剂包括过氧化-2-乙基己酸叔丁酯交联剂，所述的过氧化-2-乙基己酸叔丁酯的重量份数为0.5-1份。

在上述的EVA胶膜生产工艺中，在上述的步骤C中：所述的涂覆设备包括表面具有网格状花纹的辊筒。

在上述的EVA胶膜生产工艺中，在上述的步骤B中：挤出成型后的EVA片材经裁边设备进行裁边；在上述的步骤D中：烘干后的EVA胶膜经收卷设备收卷。

在上述的EVA胶膜生产工艺中，所述的过氧化物类交联剂中还包括下述任意一种或多种：1，1-二(叔丁基过氧化)-3，3，5-三甲基环己烷；2，5-二甲基己烷-2，5-二叔丁基过氧化物2，5-二甲基-2，5-双(苯甲酰过氧)-己烷；过氧化二异丙苯、双(2-叔丁基过氧化异丙基)苯；过氧化叔丁基异丙苯；二叔丁基过氧化物；过苯甲酸叔戊酯；2，2-双(叔戊基过氧)-丁烷；二叔戊基过氧化物；叔丁基过氧化苯甲酸酯；叔丁基过氧化-2-基己酸酯；叔丁基过氧化-3，5，5-三甲基己酸酯；二苯甲酰基过氧化物；二(4-氯苯甲酰基)过氧化物；二(2，4-二氯苯甲酰基)过氧化物；二(4-甲基苯甲酰基)过氧化物；正丁基-4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯；乙基-3，3-二(叔丁基过氧化)丁酸醋酯；叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯；叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯；邻，邻-叔丁基-邻-异丙基-单-过氧化碳酸酯；邻，邻-叔丁基-邻-(2-乙基己基)-单一过氧化碳酸酯；邻，邻-叔戊基-邻-(2-乙基己基)-单-过氧化碳酸酯。

在上述的EVA胶膜生产工艺中，所述的抗氧化剂包括下述任意一种或多种：1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苯甲基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮2，2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)；2，2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯；三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；二(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯；三(壬基苯基)亚磷酸酯。

在上述的EVA胶膜生产工艺中，所述的受阻胺类光稳定剂为受阻胺类的双(2，2，6，6-四甲基-4-呱淀基)癸二酸酯。

上述EVA胶膜生产工艺是在下述EVA胶膜生产系统中进行生产加工的：EVA胶膜生产系统，其特征在于，本生产系统包括依次设置的搅拌设备、挤出设备、涂覆设备和烘干设备，所述的涂覆设备包括具有网格状花纹的辊筒。

在上述的EVA胶膜生产工艺中，所述的挤出设备和涂覆设备之间设有裁边设备，所述的烘干设备的一侧设有收卷设备。

与现有的技术相比，本EVA胶膜生产工艺及其生产系统的优点在于：1、在挤出成型前未添加任何助剂，而在烘干前在表面涂覆助剂，能够有效提高EVA胶膜的交联度，提高EVA胶膜性能；另一方面，裁切后产生的边角料由于不含有助剂，能够被重复挤出利用，提高了原料利用率，降低生产成本。2、通过具有网格状花纹的辊筒涂覆助剂，能够使得助剂涂覆均匀。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图。

图2是本发明提供的辊筒结构示意图。

图中，搅拌设备1、挤出设备2、裁边设备3、涂覆设备4、辊筒41、烘干设备5、收卷设备6。

具体实施方式

如图1所示，本EVA胶膜生产工艺包括下述步骤：

A、原料搅拌：将原料乙烯-醋酸乙烯共聚物放置在搅拌设备1中搅拌均匀，搅拌温度为80℃-90℃。原料的重量份数为100份。

B、挤出成型：将搅拌均匀后的原料通过挤出设备2挤压形成EVA片材，挤压温度为110℃-125℃。挤出成型后的EVA片材经裁边设备3进行裁边。裁下来的边角料由于未包含任何助剂，可以被重复利用，节约制造成本。

C、涂覆助剂：在涂覆设备4上添加混合均匀的助剂并使上述的EVA片材经涂覆设备4后在EVA片材的表面均匀涂覆助剂。涂覆设备4上添加的助剂包括硅烷偶联剂0.5-3份；抗氧化剂0.1-0.5份；热稳定剂0.1-0.5份；受阻胺类光稳定剂0.05-0.2份和过氧化物类交联剂1-3份。涂覆设备4包括表面具有网格状花纹的辊筒41。

过氧化物类交联剂包括过氧化-2-乙基己酸叔丁酯交联剂，且过氧化-2-乙基己酸叔丁酯的重量份数为0.5-1份。过氧化物类交联剂中还包括下述任意一种或多种：1，1-二(叔丁基过氧化)-3，3，5-三甲基环己烷；2，5-二甲基己烷-2，5-二叔丁基过氧化物；2，5-二甲基-2，5-双(苯甲酰过氧)-己烷；过氧化二异丙苯、双(2-叔丁基过氧化异丙基)苯；过氧化叔丁基异丙苯；二叔丁基过氧化物；过苯甲酸叔戊酯；2，2-双(叔戊基过氧)-丁烷；二叔戊基过氧化物；叔丁基过氧化苯甲酸酯；叔丁基过氧化-2-基己酸酯；叔丁基过氧化-3，5，5-三甲基己酸酯；二苯甲酰基过氧化物；二(4-氯苯甲酰基)过氧化物；二(2，4-二氯苯甲酰基)过氧化物；二(4-甲基苯甲酰基)过氧化物；正丁基-4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯；乙基-3，3-二(叔丁基过氧化)丁酸醋酯；叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯；叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯；邻，邻-叔丁基-邻-异丙基-单-过氧化碳酸酯；邻，邻-叔丁基-邻-(2-乙基己基)-单-过氧化碳酸酯；邻，邻-叔戊基-邻-(2-乙基己基)-单-过氧化碳酸酯。

抗氧化剂包括下述任意一种或多种：1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苯甲基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮；2，2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)；2，2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯；三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；二(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯；三(壬基苯基)亚磷酸酯。

受阻胺类光稳定剂为受阻胺类的双(2，2，6，6-四甲基-4-呱淀基)癸二酸酯。

D、后处理：将表面涂覆有助剂的EVA片材经烘干设备5烘干后即得EVA胶膜。烘干后的EVA胶膜经收卷设备6收卷。

如图1所示，上述的EVA胶膜生产工艺是在下述EVA胶膜生产系统中进行：本生产系统包括依次设置的搅拌设备1、挤出设备2、涂覆设备4和烘干设备5。挤出设备2和涂覆设备4之间设有裁边设备3，烘干设备5的一侧设有收卷设备6。涂覆设备4包括具有网格状花纹的辊筒41。这里的涂覆设备4中的辊筒41有两个且相邻设置，EVA片材经过两个辊筒41之间，从而实现双面涂覆。

由于在挤出成型前未添加助剂而在烘干前在表面涂覆助剂，能够有效提高EVA胶膜的交联度，提高EVA胶膜性能。另一方面，裁切后产生的边角料由于不含有助剂，能够被重复利用，提高了原料利用率，降低生产成本。此外，通过具有网格状花纹的辊筒41涂覆助剂，能够使得助剂涂覆均匀。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了搅拌设备1、挤出设备2、裁边设备3、涂覆设备4、辊筒41、烘干设备5、收卷设备6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种EVA胶膜生产工艺，其特征在于，本生产工艺包括下述步骤：

A、原料搅拌：将原料乙烯-醋酸乙烯共聚物放置在搅拌设备（1）中搅拌均匀，搅拌温度为80℃-90℃；

B、挤出成型：将搅拌均匀后的原料通过挤出设备（2）挤压形成EVA片材，挤压温度为110℃-125℃；

C、涂覆助剂：在涂覆设备（4）上添加混合均匀的助剂并使上述的EVA片材经涂覆设备（4）后在EVA片材的表面均匀涂覆助剂；

D、后处理：将表面涂覆有助剂的EVA片材经烘干设备（5）烘干后即得EVA胶膜；

在上述的步骤A中：所述的原料的重量份数为100份；在上述的步骤C中：所述的涂覆设备（4）上添加的助剂包括硅烷偶联剂0.5-3份；抗氧化剂0.1-0.5份；热稳定剂0.1-0.5份；受阻胺光稳定剂0.05-0.2份和过氧化物交联剂1-3份。

2.根据权利要求1所述的EVA胶膜生产工艺，其特征在于，所述的过氧化物交联剂包括过氧化-2-乙基己酸叔丁酯交联剂，所述的过氧化-2-乙基己酸叔丁酯的重量份数为0.5-1份。

3.根据权利要求1或2所述的EVA胶膜生产工艺，其特征在于，在上述的步骤C中：所述的涂覆设备（4）包括表面具有网格状花纹的辊筒（41）。

4.根据权利要求3所述的EVA胶膜生产工艺，其特征在于，在上述的步骤B中：挤出成型后的EVA片材经裁边设备（3）进行裁边；在上述的步骤D中：烘干后的EVA胶膜经收卷设备（6）收卷。

5.根据权利要求2所述的EVA胶膜生产工艺，其特征在于，所述的过氧化物交联剂中还包括下述任意一种或多种：1，1-二（叔丁基过氧化）-3，3，5-三甲基环己烷；2，5-二甲基己烷-2，5-二叔丁基过氧化物；2，5-二甲基-2，5-双（苯甲酰过氧）-己烷；过氧化二异丙苯、双（2-叔丁基过氧化异丙基）苯；过氧化叔丁基异丙苯；二叔丁基过氧化物；过苯甲酸叔戊酯；2，2-双（叔戊基过氧）-丁烷；二叔戊基过氧化物；叔丁基过氧化苯甲酸酯；叔丁基过氧化-2-基己酸酯；叔丁基过氧化-3，5，5-三甲基己酸酯；二苯甲酰基过氧化物；二（4-氯苯甲酰基）过氧化物；二（2，4-二氯苯甲酰基）过氧化物；二（4-甲基苯甲酰基）过氧化物；正丁基-4，4-二（叔丁基过氧化）戊酸酯；乙基-3,3-二（叔丁基过氧化）丁酸醋酯；叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯；叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯；邻，邻-叔丁基-邻-异丙基-单-过氧化碳酸酯；邻，邻-叔丁基-邻-（2-乙基己基）-单一过氧化碳酸酯；邻，邻-叔戊基-邻-（2-乙基己基）-单-过氧化碳酸酯。

6.根据权利要求2所述的EVA胶膜生产工艺，其特征在于，所述的抗氧化剂包括下述任意一种或多种：1，3，5-三（4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苯甲基）-1，3，5-三嗪-2，4，6-（1H,3H,5H)-三酮；2，2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)；2，2’-亚甲基-双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）；β-（4-羟基-3,5-二叔丁基苯基）丙酸正十八酯；三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯；二（2,4-二枯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯；二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯；三（壬基苯基）亚磷酸酯。

7.根据权利要求2所述的EVA胶膜生产工艺，其特征在于，所述的受阻胺光稳定剂为受阻胺类的双（2,2,6,6-四甲基-4-呱淀基）癸二酸酯。