CN102827440A - 一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法，属于高分子材料领域，是将含有羟基和氰基官能团的含氟聚物与偏二氟乙烯聚合物(PVDF)的混合而成的抗静电含氟聚合物，再将抗静电含氟聚合物通过常规的成型加工制得太阳能电池背片，本发明制备的抗静电含氟聚合物太阳能电池背片不仅具有优良的抗静电性，保持太阳能组件的清洁度，而且具有优异的耐热性、耐候性、耐高压性、耐化学药品性以及极低的水蒸气和氧气透过率。

Description

一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法，属于高分子材料领域。
背景技术
众所周知，基于偏二氟乙烯CF2＝CH2(VDF)单体的均聚或共聚改性树脂(PVDF)，具有优异的机械稳定性，良好的化学惰性、耐老化性，在很多领域得到应用，如应用于制造化工或电子工业注塑、挤出或模压部件，及用于制备建筑领域中的涂料或薄膜等。
含氟塑料具有优异的耐热性、耐候性、耐高压性、耐化学药品性以及极低的水蒸气和氧气透过率，但是表面电阻非常高，且积聚电荷消除很慢。
含氟塑料可用于制备静电复印机的制件，但由于静电积累，打印画面的质量常有缺陷。含氟塑料还可用于制备半导体生产过程的传送带，化学溶剂输送管、太阳能背片等制件，要求有很高的清洁度。一旦产生静电，即可能吸附空气中的灰尘，影响制品的质量。
抗静电氟塑料可通过添加导电粉末来制备。如U.S.专利No4,664,846和日本专利Nos.SHO62[1987]-223255以及HEI2[1990]-255751。可是添加导电填料后，制品在摩擦磨损过程中还会污染整个产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗静含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法。
本发明提供的抗静电氟塑料由(A)99-0wt％第一组份聚偏二氟乙烯和(B)1-100wt％第二组份含羟基或氰基官能团的含氟聚合物组成。
本发明的(B)含羟基或氰基官能团，如羟基、氰基加入含氟聚合物中可有助于消除电荷，而不需要添加导电填料。
本发明的(A)含氟聚合物包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚六氟乙烯(PHFP)，聚氟丙基乙烯基醚(PPVE)，聚氟甲基乙烯基醚(PMVE)，聚三氟氯乙烯(PCTFE)。可以是上述单独的一种聚合物，也可以是上述两种或多种聚合物的共混物。
本发明的带官能团的含氟聚合物(B)至少含有羟基(-OH)和氰基(-CN)中的一种基团。
本发明的带官能团的含氟聚合物(B)不适合选用磺酸或磺酸盐，羧酸或羧酸盐等
本发明的带官能团的含氟聚合物(B)单体氟乙烯基醚，化学式如下：
CF2＝CF[OCF2(CF3)]m-O-(CF2)n-X  (1)，
化学式中m是0-3，n是0-4，X代表-CH2OH或-CN
优选例子是化学式(2)和(3)
CF2＝CF[OCF2CF(CF3)]O(CF2)2-CH2-OH    (2)
CF2＝CF[OCF2CF(CF3)]O(CF2)2-CH2-CN    (3)
本发明的带官能团的含氟聚合物(B)中共聚官能团的含量为0.2-18wt％。
当带官能团的含氟聚合物(B)没有与含氟聚合物(A)混合时，抗静电特性随官能团含量改变。当(B)和(A)混合使用时，抗静电特性随(B)中官能团含量和(或)(B)/(A)之比变化，根据太阳能背片的使用特性来选择抗静电性。设计材料时，考虑残余电荷至少要小于1.5KV。
含氟聚合物(A)和带官能团的含氟聚合物(B)混合，可采用熔融捏合法，干混法，或湿混法，优选双螺杆挤出机混合法。
本发明提供的抗静电含氟聚合物太阳能电池背片可以通过常规的成型加工方法得到。例如：流延、吹塑、压延等。
13.本发明提供的抗静电含氟聚合物具有稳定的抗静电特性，可以用于受静电问题困扰的领域，如复印机零部件，半导体零部件，太阳能背片。可广泛用于化学工业、新能源领域、食品加工工业和常规的科学领域。
本发明制备的抗静电含氟聚合物太阳能电池背片不仅具有优良的抗静电性，保持太阳能组件的清洁度，而且具有优异的耐热性、耐候性、耐高压性、耐化学药品性以及极低的水蒸气和氧气透过率。
具体实施方式
下面通过具体的实施例，对本发明作进一步详细说明。
本发明中，电荷量的测定如下：
将含氟聚合物压制成片，厚1mm，尺寸4cm*4cm，作用电压10kv，温度23℃，相对湿度40％，电压作用1分钟后被断掉，测电压消除后的残余电荷。测试仪器为SIMCO FMX-003静电测试仪，由日本思美高公司生产。
实施例1
PVDF(Solef 6008，美国Solvay Solexis公司生产)与4wt％的含羟基官能团的三元含氟共聚物(日本三井油化-杜邦氟化学公司生产)进行熔体共混。三元共聚物中羟基含量1.1wt％。用双螺杆挤出机混合，共混温度为350℃，得到可熔体加工的含氟聚合物。
所得复合物经造粒后压制成型(350℃)得到厚度为1mm的片材，该片材用于测试残余电荷，结果如表1。
实施例2
复合物的制备和实施例1相同，只是含官能团的三元含氟共聚物的含量分别为8wt％，12wt％，和16wt％。片材残余电荷的测试也与实施例1相同。如表1。
比较实例1  为空白试验
结果：如表1所示，电荷随(B)含量的增加而减少，可见电荷可以通过改变(B)的含量来控制。
本发明得到的抗静电含氟聚合物是白色材料，可用于太阳能电池背片的生产。
表1
Figure BSA00000443416800041

Claims (9)

1.一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法，其特征在于所述的抗静电氟塑料由(A)99-0wt％第一组份聚偏二氟乙烯(B)1-100wt％第二组份含羟基或氰基官能团的含氟聚合物组成。
2.如权利要求1所述的一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法，其特征在于所述的(A)含氟聚合物包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚六氟乙烯(PHFP)，聚氟丙基乙烯基醚(PPVE)，聚氟甲基乙烯基醚(PMVE)，聚三氟氯乙烯(PCTFE)。可以是上述单独的一种聚合物，也可以是上述两种或多种聚合物的共混物。
3.如权利要求1所述的一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法，其特征在于所述的带官能团的含氟聚合物(B)至少含有羟基(-OH)和氰基(-CN)中的一种基团。
4.如权利要求1所述的一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法，其特征在于所述的带官能团的含氟聚合物(B)不适合选用磺酸或磺酸盐，羧酸或羧酸盐等。
5.如权利要求1所述的一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法，其特征在于所述的带官能团的含氟聚合物(B)单体氟乙烯基醚，化学式如下：
CF2＝CF[OCF2(CF3)]m-O-(CF2)n-X    (1)，
化学式中m是0-3，n是0-4，X代表-CH2OH或-CN
6.如权利要求1所述的一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法，其特征在于所述的带官能团的含氟聚合物(B)中共聚官能团的含量为0.2-18wt％。
7.如权利要求1所述的一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法，其特征在于所述的抗静电含氟聚合物也可以加入添加剂，如抗氧剂、光稳定剂、云母、氮化硼、钛白粉等。
8.根据权利要求2所述的如权利要求1所述的一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法，其特征在于所述的含氟聚合物(A)和带官能团的含氟聚合物(B)的混合，可采用熔融捏合法，干混法，或湿混法。
9.如权利要求1所述的一种抗静电含氟聚合物太阳能电池背片及其制备方法，其特征在于所述的抗静电含氟聚合物太阳能电池背片可以通过常规的成型加工方法得到。例如：流延、吹塑、压延等。
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