CN102585413A - 一种太阳能胶片的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能胶片的生产方法，涉及太阳能树脂和太阳能胶片。鉴于目前生产工艺生产的PVB树脂熔融指数过低，致使生产出的胶片熔解温度过高，不符合太阳能胶片的要求。本发明通过改进生产工艺，在太阳能树脂生产流程中多增加一步再中和与再水洗过程，并且增加了添加剂的使用，从而达到提高树脂熔融指数改变树脂性能、降低胶片的溶解温度使其符合太阳能胶片的要求，有利于太阳能电池的封装的有益效果。

Description

一种太阳能胶片的生产方法
技术领域
本发明涉及太阳能树脂和太阳能胶片，尤其涉及太阳能胶片的生产工艺。 
背景技术
聚乙烯醇(PVA)与丁醛在催化剂的条件下缩合而的得到具有高熔融指数的聚乙烯醇缩丁醛(PVB树脂)，又称太阳能树脂。一种由PVB树脂与增塑剂混配经挤出机挤出的半透明薄膜为太阳能胶片，用于封装硅太阳电池组件的层压材料。 
PVB树脂具有极其优良的强韧性、可挠性及低温耐冲击性，并且其颜料分散性、树脂互溶性、架桥性等性能也十分优异，因此，被广泛应用于汽车、建筑物的安全玻璃中间膜(以下简称PVB膜片)等很多领域。 
将太阳能转化为热能，进而为人们提供生活热水，很多人已经非常熟悉太阳能的这种方式。然而，对于将太阳能转化为电，进而为人们提供照明或其他服务的太阳能光伏建筑一体化的应用方式，很多人却并不熟悉。事实上，在包括国家体育馆在内的众多奥运工程中，这一方式已得到了成功的应用。专家认为，太阳能光伏建筑一体化或许将成为建筑节能的新热点。太阳能光伏建筑一体化的优势是：光伏与建筑结合为一体，可就地发电，不需另建电站，不需要远距离输送，减少了热损失。采用PVB制作的双玻璃光伏幕墙不仅具有隔热和消音等节能作用，同时，与普通玻璃幕墙相比，还能够降低光污染。随着人们对建筑一体化的要求越来越高，除了利用建筑体发电外，还要考虑建筑物的安全。欧洲一些国家已经制定新的建筑规章，越来越多的国家开始采用PVB膜作为封装材料的双玻璃光伏组件。并且已不允许采用EVA膜制作的层压玻璃用在建筑幕墙上。所以，在天花板玻璃、阳台和幕墙玻璃系统中，夹层(PVB)安全玻璃不得不日益被太阳能光伏建筑一体化应用。 
目前PVB胶片的生产工艺如图1所示。目前该工艺存在的缺陷为：首先，生产的PVB树脂熔融指数过低，致使生产出的胶片熔解温度过高，导致用于封装硅太阳电池组件的层压材料时所需加工温度过高，不能有效保护太阳能电池的反应层；更重要的是封装太阳能电池时，会破坏硅片或使硅片附近产生大量气泡，影响太阳能电池的外观、性能等；使得其与太阳能电池合片时所需要的温度也高，容易破坏太阳能电池硅片，产生大量气泡。其次，该工艺生产的胶片与太阳能电池的粘结强度低，容易导致太阳能电池与胶片脱胶。 
发明内容
鉴于现有工艺生产的太阳能胶片熔解温度高、粘结强度小以致不能用于太阳能产品的缺陷，本发明通过改进太阳能胶片的生产工艺，提高PVB树脂的熔融指数，降低太阳能胶片的熔解温度，改善了太阳能胶片与太阳能电池的粘结强度，可以较好地应用于太阳能产品中。 
具体而言，本发明提供了一种太阳能胶片的生产方法，具体包括如下步骤： 
(1)将PVA在高温下溶解水中，为确保反应产生大颗粒，降温至12℃，然后加入丁醛，再投加入催化剂(盐酸)使其反应，形成固体小颗粒，其中PVA、丁醛和催化剂的重量比为(30-40)∶19∶(25-30)； 
(2)保温反应1h后缓慢升温至65℃，在65℃时保温反应至完全； 
(3)加碱液调节PH至7，用纯水洗掉溶液中的盐；再加碱液调节树脂颗粒中PH至10，再次用纯水洗至pH＝7； 
(4)脱水分离出树脂，烘干后进行检测，检测是否符合太阳能树脂的要求； 
(5)将太阳能树脂与增塑剂3G8、添加剂按照重量比为10∶(2-5)∶(0.004-0.04)的比例送入挤出机，经加热、混合、混炼、压缩、过滤，在挤出机温度为155℃、模头温度为145℃的条件下挤出胶片，拉伸速度控制胶片厚度，在冷水槽中将胶片定型，然后切边，收卷即可得到胶片，所述的添加剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。 
本发明的太阳能胶片的生产方法与普通胶片生产方法对比可知，第一，在太阳能树脂生产流程中多了一步再中和与再水洗；第二，增加了添加剂的使用，从而达到提高树脂熔融指数改变树脂性能、降低胶片的溶解温度使其有利于太阳能电池的封装的有益效果。 
优选地，所述的步骤(1)中PVA、丁醛和催化剂的重量比为34∶19∶28。 
优选地，所述的碱液为氢氧化钠溶液。 
优选地，所述的太阳能树脂与增塑剂3G8、添加剂的重量比为10∶3.8∶0.009。 
总之，本发明与现有技术相比，具有如下技术优势： 
首先，通过增加“再加碱液调节树脂颗粒中PH至10，再次用纯水洗至pH＝7；”的过程使得本发明获得的树脂的熔融指数明显高于普通树脂的熔融指数，增加了树脂的熔融指数，符合太阳能树脂的要求； 
其次，由于普通胶片与太阳能电池粘结强度低，容易造成脱胶等现象，本发明在胶片挤出时，增加了添加剂，使得胶片与太阳能电池的粘结强度明显增强。 
附图说明
图1为现有技术的PVB胶片的生产工艺流程图。 
图2为本发明一种太阳能胶片的生产工艺流程图。 
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步描述本发明，但本发明不仅仅限于以下实施例。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进或调整本发明的内容即可实现。特别需要指出的是，所有 类似的替换和改动，对于本领域技术人员来说，是显而易见的，它们都被视为包括在本发明范围内。 
实施例1本发明一种太阳能胶片的生产方法 
本发明一种太阳能胶片的生产方法，具体包括如下步骤： 
(1)将34KgPVA在高温下溶解水中，为确保反应产生大颗粒，降温至12℃，然后加入19Kg丁醛，再投加入定量的催化剂(28Kg盐酸)使其反应，形成固体小颗粒； 
(2)保温反应1h后缓慢升温至65℃，在65℃时保温反应至完全； 
(3)加碱液调节PH至7，用纯水洗掉溶液中的盐；再加碱液调节树脂颗粒中PH至10，再次用纯水洗至pH＝7； 
(4)脱水分离出树脂，烘干后进行检测，检测是否符合太阳能树脂的要求； 
(5)将太阳能树脂与增塑剂3G8、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷按照重量比为10∶3.8∶0.009的比例送入挤出机，在挤出机温度为155℃、模头温度为145℃的条件下挤出胶片，拉伸速度控制胶片厚度，在冷水槽中将胶片定型，然后切边，收卷即可得到胶片。 
本实施例的一种生产太阳能胶片的方法获得的树脂与胶片的检测指标及其结果(见表1)。 
经过检测发现，本实施例1获得的树脂熔融指数为2.6，结合水分和羟基的检测结果以及表4中的数据可知，本实施例获得的树脂即为太阳能树脂；本实施例1获得的胶片的延伸率为79.1％，体积电阻率为4.8×1012Ω，溶解温度为95℃，结合表5中的数据可知，其符合太阳能胶片的各项指标要求，因此本实施例1获得胶片即为太阳能胶片。 
表1实施例1树脂与胶片的检测结果 
Figure BDA0000128928160000031
对照实施例1 
34KgPVA在高温下溶于水中降温至12℃投入19Kg丁醛→投完后投入28Kg盐酸→形成颗粒后保温1h→缓慢升温(2h内将温度升高至65℃)→在65℃保温2h→加碱液至PH＝7→纯水 洗6次去掉溶液中的盐→脱水分离出PVB树脂→烘干→检测。 
本实施例一种生产太阳能胶片的方法获得的树脂检测指标及其结果(见表2)。 
经过检测发现，对照实施例1获得的树脂熔融指数为1.5，不符合太阳能树脂的要求。 
表2对照实施例1获得树脂的检测结果 
  检测项目   水分   羟基   粘度   熔融指数g/10min
  检测结果   1.0％   18.5％   220cp/20℃   1.5
对照实施例2 
本对照实施例一种生产太阳能胶片的方法具体为： 
(1)将34KgPVA在高温下溶解水中，为确保反应产生大颗粒，降温至12℃，然后加入19Kg丁醛，再投加入定量的催化剂(28Kg盐酸)使其反应，形成固体小颗粒； 
(2)保温反应1h后缓慢升温至65℃，在65℃时保温反应至完全； 
(3)加碱液调节PH至7，用纯水洗掉溶液中的盐；再加碱液调节树脂颗粒中PH至10，再次用纯水洗至pH＝7； 
(4)脱水分离出树脂，烘干后进行检测，检测是否符合太阳能树脂的要求； 
(5)将太阳能树脂与增塑剂按照重量比为10∶3.8的比例送入挤出机，在挤出机温度为155℃、模头温度为145℃的条件下挤出胶片，拉伸速度控制胶片厚度，在冷水槽中将胶片定型，然后切边，收卷即可得到胶片。 
本对照实施例2的一种生产太阳能胶片的方法获得的树脂与胶片的检测指标及其结果(见表3)。 
经过检测发现，本实施例1获得的树脂熔融指数为2.6，结合水分和羟基的检测结果可知，本实施例获得的树脂即为太阳能树脂；本实施例1获得的胶片的延伸率为57.9％，体积电阻率为4.8×1012Ω，溶解温度为106℃，容易脱胶，不能完全符合太阳能胶片的各项指标要求，因此本对照实施例获得胶片为普通胶片。 
表3对照实施例2树脂与胶片的检测结果 
Figure BDA0000128928160000041
Figure BDA0000128928160000051
表4太阳能树脂及普通树脂熔融指数指标对比 
  样品名称   太阳能树脂   普通PVB树脂
  熔融指数g/10min   2.4-3.0   0.8-1.7
表5太阳能胶片与普通PVB胶片的指标对比 
  样品名称   太阳能胶片   普通PVB胶片
  延伸率％   75-85   57-72
  硬度   60-65   65-70
  体积电阻率Ω×cm   1-3×1012   1-3×1010
  溶解温度   90-100   100-125

Claims (4)

1.一种太阳能胶片的生产方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)将PVA在高温下溶解水中，为确保反应产生大颗粒，降温至12℃，然后加入丁醛，再投加入催化剂(盐酸)使其反应，形成固体小颗粒，其中PVA、丁醛和催化剂的重量比为(30-40)∶19∶(25-30)；
(2)保温反应1h后缓慢升温至65℃，在65℃时保温反应至完全；
(3)加碱液调节PH至7，用纯水洗掉溶液中的盐；再加碱液调节树脂颗粒中PH至10，再次用纯水洗至pH＝7；
(4)脱水分离出树脂，烘干后进行检测，检测是否符合太阳能树脂的要求；
(5)将太阳能树脂与增塑剂3G8、添加剂按照重量比为10∶(2-5)∶(0.004-0.04)的比例送入挤出机，经加热、混合、混炼、压缩、过滤，在挤出机温度为155℃、模头温度为145℃的条件下挤出胶片，拉伸速度控制胶片厚度，在冷水槽中将胶片定型，然后切边，收卷即可得到胶片，所述的添加剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
2.如权利要求1所述的一种太阳能胶片的生产方法，其特征在于，所述的步骤(1)中PVA、丁醛和催化剂的重量比为34∶19∶28。
3.如权利要求1所述的一种太阳能胶片的生产方法，其特征在于，所述的碱液为氢氧化钠溶液。
4.如权利要求1所述的一种太阳能胶片的生产方法，其特征在于，所述的太阳能树脂与增塑剂3G8、添加剂的重量比为10∶3.8∶0.009。
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