CN103066141A - 一种改性聚丙烯树脂组合物及由其制造的太阳能背板 - Google Patents
一种改性聚丙烯树脂组合物及由其制造的太阳能背板 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种太阳能背板及其制备方法,从内到外包括内表层、芯层和外表层,以质量比例计,内表层∶芯层∶外表层=10~20∶20~40∶40~60;所述内表层以及外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成;所述芯层由改性聚丙烯树脂组合物制成;所述改性聚丙烯树脂组合物包括如下组分:聚丙烯树脂100份、接枝聚乙烯5~50份、添加剂0~2.5份、填料0~100份。本发明同时开发了一种新的用于太阳能背板的改性聚丙烯树脂组合物,获得的最终产品具有优良的耐低温冲击性的同时具有耐老化,尤其是耐湿热老化的性能,由其制备的太阳能背板具有优于其他背板的吸水率、水蒸气透过率、层间剥离以及优异的电绝缘性,满足太阳能背板要求的收缩率、热空气老化性、绝缘性能,可用于制造太阳能电池组件。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池组件聚合物背板,具体涉及一种改性聚丙烯树脂太阳能背板及其制备方法, 属于太阳能电池组件制造技术领域。
背景技术
太阳能是资源最丰富的可再生能源,具有独特的优势和巨大的开发利用潜力,太阳能发电是太阳能利用途径中一项新技术。太阳能光电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池等组成,太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分,其中太阳能背板是太阳能电池组件的结构性封装材料,对于延长太阳能电池的使用寿命起到了很大的作用,是太阳能电池组件不可或缺的组成部分,制备背板的材料应具有可靠的绝缘性、阻水性、机械性能、耐紫外光老化性以及耐湿热老化性能。
目前国内外主要使用的背板均为多层复合结构,都是以聚酯膜(BOPET)为基材膜,覆合含氟材料如聚氟乙烯膜(PVF)、聚偏二氟乙烯膜(PVDF)或者涂布氟碳树脂(FEVE)等制造而成的,价格较贵,生产工艺复杂,电绝缘性、粘接性差,容易脆化。从背板的材料上来看,现有的背板一般都是以聚酯膜(BOPET)为基材,并且有研究者对聚酯薄膜进行了改良,日本专利特开2007-007885号公报、日本专利特开2006-306910号公报提出了使用含2,6-萘二羧酸的聚酯膜作为太阳能背板材料的技术方案,中国发明专利申请CN102365172A中公开了一种新型的添加了金红石型氧化钛粒子的层压聚酯膜,但是其与相邻的EVA胶膜的粘结力无法保证,并且由于材料结构特征,聚酯树脂难以克服吸水率高,耐湿热老化性能差(脆化)的缺陷,很难达到太阳能背板的性能要求。
聚丙烯树脂具有高强度、高耐热性,较高的耐磨性、优良的电绝缘性、耐应力开裂性和低蠕变性、低水蒸气透过率以及优异的介电性能,并且由于丙烯的分子链端中没有极性官能团,因此吸水率极低,能满足太阳能电池组件的耐老化性能要求,而有望成为重要的背板材料。但其耐寒性差,低温易脆断,直接作为太阳能背板基材的材料,则无法满足其低温抗冲击性能。
因此,开发一种低吸水率、低脆化温度以及高绝缘性的树脂组合物,并由其制备出具有优异的耐湿热老化性、粘接性以及机械性能,适用于工业化的太阳能背板很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能背板及其制备方法,所述背板具有高层间剥离强度、优异的耐湿热老化性、粘接性以及机械绝缘性能,适合于太阳能电池组件的应用。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种太阳能背板,从内到外包括内表层、芯层和外表层,所述内表层、芯层和外表层的质量比为10~20∶20~40∶40~60;
其中,所述内表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成;所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种;
所述外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成;所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种;
所述芯层由改性聚丙烯树脂组合物制成;
所述改性聚丙烯树脂组合物,以质量份计,包括如下组分:
聚丙烯树脂 100份
接枝聚乙烯 5~50份
填料 0~100份
添加剂 0~2.5份
所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物,聚丙烯树脂的DSC熔点为160~168℃,熔体流动速率为1~2 g/10min;
所述接枝聚乙烯由如下组分通过接枝反应制备得到:
聚乙烯树脂 100份
接枝剂 0.5~2.0份
引发剂 0.03~0.2份
所述聚乙烯树脂为均聚聚乙烯树脂、共聚聚乙烯树脂或两者的混合物,聚乙烯树脂的DSC熔点为120~135℃,熔体流动速率为1~2 g/10min。
上述技术方案中,所述接枝剂为丙烯酸、丙烯酸酯、马来酸、马来酸酐或者次甲基丁二酸。
上述技术方案中,所述引发剂为二叔丁基过氧化物(DTBP)或过氧化二异丙苯(DCP)。
上述技术方案中,所述填料为玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、云母、硅灰石或钛白粉。
上述太阳能背板的制备包括如下步骤:
(1) 按所述的配比将聚乙烯树脂、接枝剂和引发剂混合均匀,经螺杆熔融挤出加工,制备得到接枝聚乙烯;
(2) 按配比将聚丙烯树脂、填料以及添加剂加入到上述接枝聚乙烯中并混合均匀,经螺杆熔融加工,即可得到所述改性聚丙烯树脂组合物;
(3) 按配比将制备内表层、芯层以及外表层的物料分别加入到三层共挤出片材机组的A螺杆、B螺杆以及C螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融挤出, 经流延、冷却、牵引、卷取即得到所述太阳能背板。
上述制备方法中,所述步骤(3)中的螺杆熔融挤出加工的反应挤出温度为180~240℃,螺杆转速控制为95~105转/分,物料在螺杆内的停留时间为2-4分钟。
本发明同时请求保护一种改性聚丙烯树脂组合物及其制备方法。
所采用的技术方案是,一种改性聚丙烯树脂组合物,以质量份计,包括如下组分:
聚丙烯树脂 100份
接枝聚乙烯 5~50份
填料 0~100份
添加剂 0~2.5份
所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物,聚丙烯树脂的DSC熔点为160~168℃,熔体流动速率为1~2 g/10min;
所述接枝聚乙烯由如下组分通过接枝反应制备得到:
聚乙烯树脂 100份
接枝剂 0.5~2.0份
引发剂 0.03~0.2份
所述聚乙烯树脂为均聚聚乙烯树脂、共聚聚乙烯树脂或两者的混合物,聚乙烯树脂的DSC熔点为120~135℃,熔体流动速率为1~2 g/10min。
上述技术方案中,所述接枝剂为丙烯酸、丙烯酸酯、马来酸、马来酸酐或者次甲基丁二酸。
上述技术方案中,所述引发剂为二叔丁基过氧化物(DTBP)或过氧化二异丙苯(DCP)。
上述技术方案中,所述填料为玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、云母、硅灰石或钛白粉。
上述改性聚丙烯树脂组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1) 按配比将聚乙烯树脂、接枝剂和引发剂混合均匀,经螺杆熔融挤出加工,制备得到接枝聚乙烯;
(2) 按配比将余下组分加入到上述接枝聚乙烯中并混合均匀,经螺杆熔融加工,即可得到所述树脂组合物。
上述制备方法中,所述步骤(1)中的螺杆熔融挤出加工的反应挤出温度为160~220℃;螺杆转速控制为95~105转/分;所述步骤(2)中的螺杆熔融挤出加工的反应挤出温度为180~240℃;螺杆转速控制为95~105转/分。
本发明的原理:本发明依据高分子合金化最新理论即高分子自增溶理论设计制造的聚丙烯/聚乙烯合金,由于引入了高分子交联元素因而制品在获得优良的耐低温冲击性的同时,也获得耐老化,尤其是耐高温湿热老化的性能。本发明采用熔点(DSC)大于150℃的聚丙烯或聚丙烯共聚物或其共混物作为本发明的主要材料的原因之一是其能满足太阳能电池板的加工要求。由于接枝剂的引进使部分聚乙烯交联,形成类似于橡胶类的交联的网状结构,以增韧聚丙烯,使其获得优异的抗低温冲击的性能和耐高温湿热老化性能。通过测试(测试标准ASTM D6110),其简支梁缺口冲击(-20℃)可以达到15 KJ/m2,远远高于普通聚丙烯材料的2.55 KJ/m2,因而可以用作太阳能背板基材。另外,本发明的树脂组合物的低温脆化温度都小于-40℃,未经增韧改性的嵌段共聚聚丙烯的低温脆化温度只有-30℃,将线性低密度聚乙烯加入嵌段共聚聚丙烯共混改性的树脂组合物其低温脆化温度只能达到-20℃。
本发明采用的添加剂主要包括抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂。
抗氧剂可以有效地抑制聚合物的热氧老化。本发明对于抗氧剂的种类没有特别限制。受阻酚型、亚磷酸酯型和硫酯型等抗氧剂都可以作为本发明的抗氧剂,优选的抗氧剂为四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
本发明对于紫外光吸收剂和光稳定剂的种类没有特别限制。优选的紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,优选的光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。优选的,光稳定剂配合紫外光吸收剂一起使用,可以起到单一使用紫外光吸收剂无法达到的最佳效果,有效地防止材料的黄变和阻滞物理性能的损失,抑制或减弱光降解作用,提高耐光老化性能。
本发明中,内表层和太阳能电池组件中的EVA胶膜接触,外表层位于太阳能电池组件的外侧。内表层与外表层材料选用的聚酰胺树脂是重复的酰胺结构单元(-RCONH-)作为聚合物主链的缩聚物,具有较高的拉伸强度、冲击强度,优异的耐磨、自润滑性能,并且与作为封装材料的EVA(乙烯醋酸乙烯共聚物)胶膜以及作为填充密封用的硅胶有良好的粘接性。
另外,本发明采用极性单体,作为接枝剂在引发剂的作用下与聚乙烯发生接枝反应。接枝聚乙烯既与聚丙烯树脂具有很好的相容性,又可以和相邻的聚酰胺树脂具有良好的粘接性,保持三层材料间良好的层间剥离力。
由于上述技术方案的采用,与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1.本发明开发了一种新的用于太阳能背板的树脂组合物,以聚丙烯树脂为主体,以接枝剂接枝聚乙烯增韧剂进行增韧,获得的最终产品在具有优良的耐低温冲击性的同时,也具有耐老化,尤其是耐湿热老化的性能,同时具有低饱和吸水率、低水蒸气透过率以及优异的电绝缘性,可用于制造太阳能背板。
2.通过本发明公开的改性聚丙烯树脂组合物制备的太阳能背板在具有优良层间剥离力的同时,也具有耐高温湿热老化的性能,同时与EVA层以及硅胶具有良好的粘接性,可用于制造太阳能电池组件。
3.本发明的制备方法简单易行,成本较低,适于推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例一:
一种改性聚丙烯树脂组合物,其制备方法如下:
(1) 接枝聚乙烯PE-MA的制备
将100份(质量份)LLDPE7042(北京燕山石化公司)、1份马来酸酐(化学试剂,分析纯)、0.05份DCP引发剂(天津阿克苏公司)分别计量后加入混合器中进行混合均化,均化两小时后投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒;冷却切粒得到颗粒状接枝聚乙烯PE-MA,其190℃/2.16公斤的熔体流动速率为0.5g/10min。其中螺杆直径为75毫米,长径比33,螺杆温度控制在160-220℃,螺杆转速控制为100转/分,物料在螺杆内的停留时间为2-4分钟。
所述LLDPE7042(北京燕山石化公司)为线性低密度聚乙烯,其DSC熔点为125℃,熔体流动速率2g/10min(190℃,2.16公斤),数均分子量17000,重均分子量100000,拉伸强度12MPa,断裂伸长率500%;
(2) 改性聚丙烯树脂组合物的制备:将67份聚丙烯K8303(北京燕山石化公司)、33份接枝聚乙烯PE-MA、20份金红石型钛白粉R960(美国杜邦公司)、0.2份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(北京加成助剂研究所,KY1010)、0.2份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(北京加成助剂研究所,GW531)、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(北京加成助剂研究所,GW480)分别计量后混合均匀;投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出(双螺杆采用排气螺杆,螺杆直径为75毫米,长径比33,螺杆温度控制在180-240℃,螺杆转速控制为100转/分,物料在螺杆内的停留时间为2-4分钟);物料经冷却切粒干燥后即为成品S1。
所述聚丙烯K8303为北京燕山石化公司生产的嵌段共聚聚丙烯产品,其DSC熔融温度163℃,熔体流动速率2g/10min(230℃,2.16公斤),数均分子量29000,重均分子量38000,拉伸屈服强度22MPa,断裂伸长率22%,洛氏硬度75R,悬臂梁冲击强度23℃时为480J/M,-20℃时为40J/M。
实施例二:
一种改性聚丙烯树脂组合物,其制备方法如下:
(1) 接枝聚乙烯PE-MA的制备:参见实施例一
(2) 改性聚丙烯树脂组合物的制备:将75份嵌段共聚聚丙烯K8303、25份接枝聚乙烯PE-MA、50份金红石型钛白粉R960、0.25份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯按计量比混合均匀后投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出(双螺杆采用排气螺杆,螺杆直径为75毫米,长径比33,螺杆温度控制在180-240℃,螺杆转速控制为100转/分,物料在螺杆内的停留时间为2-4分钟);物料经冷却切粒干燥后即为成品S2。
实施例三:
一种改性聚丙烯树脂组合物,其制备方法如下:
(1) 接枝聚乙烯PE-MA的制备:参见实施例一
(2) 改性聚丙烯树脂组合物的制备:将96份聚丙烯1300和4份接枝聚乙烯PE-MA,40份金红石型钛白粉R960、0.2份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.25份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.15份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯混合均匀后投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出(双螺杆采用排气螺杆,螺杆直径为75毫米,长径比33,螺杆温度控制在180-240℃,螺杆转速控制为100转/分,物料在螺杆内的停留时间为2-4分钟);物料经冷却切粒干燥后即为成品S3。
实施例四:
一种改性聚酰胺树脂组合物,其制备方法如下:
(1) 接枝聚乙烯PE-MA的制备:参见实施例一
(2)改性聚丙烯树脂组合物的制备:将50份嵌段共聚聚丙烯K8303、50份接枝聚乙烯PE-MA、60份金红石型钛白粉R960、0.3份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.25份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.15份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯混合均匀后将投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出(双螺杆采用排气螺杆,螺杆直径为75毫米,长径比33,螺杆温度控制在180-240℃,螺杆转速控制为100转/分,物料在螺杆内的停留时间为2-4分钟);物料经冷却切粒干燥后即为成品S4。
实施例五:
一种共挤出的聚丙烯太阳能背板,其制备方法如下:
(1)将100份聚十二碳二酰己二胺(PA612)加入干燥器内,80℃干燥4小时后投入高搅机中,加入20份金红石型钛白粉R960、0.2份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,搅拌30分钟,转速600转/分钟,将物料混合均匀;然后将上述物料投入三层共挤出片材机组的A螺杆,螺杆直径为60毫米,长径比33。
(2)将实施例一制备的成品S1投入三层共挤出片材机组的B螺杆,螺杆直径为90毫米,长径比33。
(3)将100份聚十二碳二酰己二胺(PA612)加入干燥器内,80℃干燥4小时后投入高搅机中,加入20份金红石型钛白粉R960、0.2份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,搅拌30分钟,转速600转/分钟,将物料混合均匀;然后将上述物料投入三层共挤出片材机组的C螺杆,螺杆直径为60毫米,长径比33。
(4)将三种物料同时在螺杆挤出机熔融挤出,螺杆温度控制在180-240℃,螺杆转速控制为100转/分,物料在螺杆内的停留时间为2-4分钟。内表层、芯层以及外表层三种物料在分配器内进行分配,重量比例为10/40/50,然后进入T-型模头(模头宽度1200mm),经冷却、牵引、卷取等工序得到成品S5,三辊冷却水温度60-70℃,牵引速度3-4米/分钟,产品厚度0.33mm,宽度1000mm,检测结果见表1。
实施例六:
一种共挤出的聚丙烯太阳能背板,其制备方法如下:
(1)将100份聚癸二酰癸二胺(PA1010)加入干燥器内,80℃干燥4小时后投入高搅机中,加入20份金红石型钛白粉R960、0.2份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,搅拌30分钟,转速600转/分钟,将物料混合均匀;然后将上述物料投入三层共挤出片材机组的A螺杆,螺杆直径为60毫米,长径比33。
(2)将实施例二制备的成品S2投入三层共挤出片材机组的B螺杆,螺杆直径为90毫米,长径比33。
(3)将100份聚癸二酰癸二胺(PA1010)加入干燥器内,80℃干燥4小时后将物料投入高搅机中,加入20份金红石型钛白粉R960、0.2份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,搅拌30分钟,转速600转/分钟,将物料混合均匀;然后将上述物料投入三层共挤出片材机组的C螺杆,螺杆直径为60毫米,长径比33。
(4)将三种物料同时在螺杆挤出机熔融挤出,螺杆温度控制在180-240℃,螺杆转速控制为100转/分,物料在螺杆内的停留时间为2-4分钟。内表层、芯层以及外表层三种物料在分配器内进行分配,比例为20/40/40,然后进入T-型模头,模头宽度1200mm,经冷却、牵引、卷取等工序得到成品S6,三辊冷却水温度60-70℃,牵引速度3-4米/分钟。产品厚度0.33mm,宽度1000mm。检测结果见表1。
实施例七:
一种共挤出的聚丙烯太阳能背板,其制备方法如下:
(1)将100份聚癸二酰癸二胺(PA1010)加入干燥器内,80℃干燥4小时后投入高搅机中,加入20份金红石型钛白粉R960、0.2份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,搅拌30分钟,转速600转/分钟,将物料混合均匀;然后将上述物料投入三层共挤出片材机组的A螺杆,螺杆直径为60毫米,长径比33。
(2)将实施例三制备的成品S3投入三层共挤出片材机组的B螺杆,螺杆直径为90毫米,长径比33。
(3)将100份聚癸二酰癸二胺(PA1010)加入干燥器内,80℃干燥4小时后投入高搅机中,加入20份金红石型钛白粉R960、0.2份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,搅拌30分钟,转速600转/分钟,将物料混合均匀;然后将上述物料投入三层共挤出片材机组的C螺杆,螺杆直径为60毫米,长径比33。
(4)将三种物料同时在螺杆挤出机熔融挤出,螺杆温度控制在180-240℃,螺杆转速控制为100转/分,物料在螺杆内的停留时间为2-4分钟。内表层、芯层以及外表层三种物料在分配器内进行分配,比例为20/30/50,然后进入T-型模头,模头宽度1200mm,经冷却、牵引、卷取等工序得到成品S7,三辊冷却水温度60-70℃,牵引速度3-4米/分钟。产品厚度0.33mm,宽度1000mm。检测结果见表1。
实施例八:
一种共挤出的聚丙烯太阳能背板,其制备方法如下:
(1)将100份聚癸二酰癸二胺(PA1010)加入干燥器内,80℃干燥4小时后投入高搅机中,加入20份金红石型钛白粉R960、0.2份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,搅拌30分钟,转速600转/分钟,将物料混合均匀;然后将上述物料投入三层共挤出片材机组的A螺杆,螺杆直径为60毫米,长径比33。
(2)将实施例四制备的成品S4投入三层共挤出片材机组的B螺杆,螺杆直径为90毫米,长径比33。
(3)将100份聚癸二酰癸二胺(PA1010)加入干燥器内,80℃干燥4小时,测试水分含量(90℃,3小时)小于0.1%。然后将物料投入高搅机中,加入20份金红石型钛白粉R960、0.2份抗氧剂四[?-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2份紫外光吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,搅拌30分钟,转速600转/分钟,将物料混合均匀。然后将上述物料投入三层共挤出片材机组的C螺杆,螺杆直径为60毫米,长径比33。
(4)将三种物料同时在螺杆挤出机熔融挤出,螺杆温度控制在180-240℃,螺杆转速控制为100转/分,物料在螺杆内的停留时间为2-4分钟。内表层、芯层以及外表层三种物料在分配器内进行分配,比例为20/40/40,然后进入T-型模头,模头宽度1200mm,经冷却、牵引、卷取等工序得到成品S8,三辊冷却水温度60-70℃,牵引速度3-4米/分钟。产品厚度0.33mm,宽度1000mm。检测结果见表1。
对比例一:
为TPT类型背板(昆山台虹公司),产品结构为PVF/PET/PVF,厚度0.33mm,记为B1,检测结果见表1。
对比例二:
为TPE类型背板(日本东洋铝公司),产品结构为PVDF/PET/PE,厚度0.33mm,记为B2,检测结果见表1。
对比例三:
为FEVE类型背板(苏州中来公司),产品结构为FEVE/PET/FEVE,厚度0.30mm,记为B3,检测结果见表1。
表1 实施例和对比例中背板的表征
从表1的结果可以看出,本发明的三层共挤出太阳能背板不仅具有满足太阳能背板要求的收缩率、热空气老化性、绝缘性能,还具有优于其他背板的吸水率、水蒸气透过率、层间剥离以及耐湿热老化性能,可以用于制备太阳能电池组件。
上述各实施例及对比例中的表征方法采用如下标准:
熔体流动速率 ASTM D1238 热塑性塑料熔体流动速率的标准测试方法;
拉伸强度 ASTM D638塑料拉伸性能的标准试验方法;
断裂伸长率 ASTM D638塑料拉伸性能的标准试验方法;
弯曲强度 ASTM D790未加强和加强塑料弯曲性能测试;
简支梁缺口冲击强度 ASTM D6110塑料缺口试样耐冲击试验方法;
悬臂梁缺口冲击强度 ASTM D256塑料及电绝缘材料的抗冲击性的测试方法;
收缩率 GB/T 13541电气用塑料薄膜试验方法
饱和吸水率 GB/T 1034 塑料吸水性试验方法
水蒸气透过率 GB/T 21529 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定
热氧老化 GB/T7141 塑料热老化试验方法
湿热老化 GB/T 2423.40 电工电子产品环境试验 第二部分:试验方法 试验Cx:未饱和高压蒸汽恒定湿热
体积电阻率 GB/T 1410固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法。
Claims (10)
1.一种太阳能背板,从内到外包括内表层、芯层和外表层,其特征在于,所述内表层、芯层和外表层的质量比为10~20∶20~40∶40~60;
其中,所述内表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成;所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种;
所述外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成;所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种;
所述芯层由改性聚丙烯树脂组合物制成;
所述改性聚丙烯树脂组合物,以质量份计,包括如下组分:
聚丙烯树脂 100份
接枝聚乙烯 5~50份
填料 0~100份
添加剂 0~2.5份
所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种;
所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物,聚丙烯树脂的DSC熔点为160~168℃,熔体流动速率为1~2 g/10min;
所述接枝聚乙烯由如下组分通过接枝反应制备得到:
聚乙烯树脂 100份
接枝剂 0.5~2.0份
引发剂 0.03~0.2份
所述聚乙烯树脂为均聚聚乙烯树脂、共聚聚乙烯树脂或两者的混合物,聚乙烯树脂的DSC熔点为120~135℃,熔体流动速率为1~2 g/10min。
2.根据权利要求1所述的太阳能背板,其特征在于:所述接枝剂为丙烯酸、丙烯酸酯、马来酸、马来酸酐或者次甲基丁二酸。
3.根据权利要求1所述的太阳能背板,其特征在于:所述引发剂为二叔丁基过氧化物或过氧化二异丙苯。
4.根据权利要求1所述的太阳能背板,其特征在于:所述填料为玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、云母、硅灰石或钛白粉。
5.一种如权利要求1所述的太阳能背板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1) 按权利要求1所述的配比将聚乙烯树脂、接枝剂和引发剂混合均匀,经螺杆熔融挤出加工,制备得到接枝聚乙烯;
(2) 按配比将聚丙烯树脂、填料以及添加剂加入到上述接枝聚乙烯中并混合均匀,经螺杆熔融加工,即可得到所述改性聚丙烯树脂组合物;
(3) 按配比将制备内表层、芯层以及外表层的物料分别加入到三层共挤出片材机组的A螺杆、B螺杆以及C螺杆中,同时在螺杆挤出机熔融挤出, 经流延、冷却、牵引、卷取即得到所述太阳能背板。
6.一种改性聚丙烯树脂组合物,其特征在于,以质量份计,包括如下组分:
聚丙烯树脂 100份
接枝聚乙烯 5~50份
填料 0~100份
添加剂 0~2.5份
所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物,聚丙烯树脂的DSC熔点为160~168℃,熔体流动速率为1~2 g/10min;
所述接枝聚乙烯由如下组分通过接枝反应制备得到:
聚乙烯树脂 100份
接枝剂 0.5~2.0份
引发剂 0.03~0.2份
所述聚乙烯树脂为均聚聚乙烯树脂、共聚聚乙烯树脂或两者的混合物,聚乙烯树脂的DSC熔点为120~135℃,熔体流动速率为1~2 g/10min。
7.根据权利要求6所述的树脂组合物,其特征在于:所述接枝剂为丙烯酸、丙烯酸酯、马来酸、马来酸酐或者次甲基丁二酸。
8.根据权利要求6所述的树脂组合物,其特征在于:所述引发剂为二叔丁基过氧化物或过氧化二异丙苯。
9.根据权利要求6所述的树脂组合物,其特征在于:所述填料为玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、云母、硅灰石或钛白粉。
10.一种如权利要求6所述的树脂组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1) 按权利要求6所述的配比将聚乙烯树脂、接枝剂和引发剂混合均匀,经螺杆熔融挤出加工,制备得到接枝聚乙烯;
(2) 按配比将余下组分加入到上述接枝聚乙烯中并混合均匀,经螺杆熔融加工,即可得到所述改性聚丙烯树脂组合物。
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103715288A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-04-09 | 苏州尚善新材料科技有限公司 | 耐湿热太阳能电池背板及其制造方法 |
CN103715287A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-04-09 | 苏州尚善新材料科技有限公司 | 耐湿热的太阳能电池背板及其制造方法 |
CN103770420A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-05-07 | 海南赛诺实业有限公司 | 一种冷冻包装膜及其制造方法 |
CN105017652A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-04 | 明冠新材料股份有限公司 | 一种聚烯烃合金材料及应用其的光伏背板和光伏组件 |
CN105489686A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-04-13 | 中天光伏材料有限公司 | 一种低水透光伏背板及复合工艺 |
CN106750773A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 宁波芸生纺织品科技有限公司 | 一种生物包装材料及其制备方法 |
WO2017181655A1 (zh) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 苏州赛伍应用技术有限公司 | 一种三层结构的共挤型一次成型太阳能电池组件背板 |
CN108276665A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-07-13 | 浙江中聚材料有限公司 | 一种共挤出型太阳能背板及其制备方法 |
CN109206748A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-15 | 天津大学 | 聚丙烯基复合绝缘材料及制备方法 |
CN112662064A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 南通新帝克单丝科技股份有限公司 | 一种抗老化聚丙烯母料及其生产方法 |
CN113717470A (zh) * | 2021-11-01 | 2021-11-30 | 苏州度辰新材料有限公司 | 一种聚丙烯薄膜用永久抗静电母料及其制备方法和薄膜 |
CN115513322A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-12-23 | 杭州福斯特应用材料股份有限公司 | 一种光伏背板 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1453306A (zh) * | 2003-05-13 | 2003-11-05 | 北京度辰新材料股份有限公司 | 高阻隔聚丙烯透明片材树脂组合物、由其制造的片材及其制造方法 |
CN1580165A (zh) * | 2003-07-30 | 2005-02-16 | 北京度辰新材料股份有限公司 | 一种耐高温防腐的聚烯烃组合物及其用途 |
CN101486817A (zh) * | 2009-02-20 | 2009-07-22 | 华南理工大学 | 高熔体强度聚丙烯材料及制备方法 |
CN101669214A (zh) * | 2007-05-10 | 2010-03-10 | 依索沃尔塔股份公司 | 塑料复合材料用于制备光伏模块的用途 |
CN102343699A (zh) * | 2010-07-30 | 2012-02-08 | 埃姆斯·帕特恩特股份有限公司 | 用于光伏模块的多层背膜及其生产方法以及它在光伏模块生产中的用途 |
CN102382595A (zh) * | 2010-08-31 | 2012-03-21 | 杜邦公司 | 改性的蒙脱石及包含其的粘合剂组合物 |
CN102569452A (zh) * | 2010-10-20 | 2012-07-11 | 苏州尚善新材料科技有限公司 | 太阳能电池组件聚合物背板及其制造方法 |
-
2012
- 2012-12-28 CN CN201210582655.5A patent/CN103066141B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1453306A (zh) * | 2003-05-13 | 2003-11-05 | 北京度辰新材料股份有限公司 | 高阻隔聚丙烯透明片材树脂组合物、由其制造的片材及其制造方法 |
CN1580165A (zh) * | 2003-07-30 | 2005-02-16 | 北京度辰新材料股份有限公司 | 一种耐高温防腐的聚烯烃组合物及其用途 |
CN101669214A (zh) * | 2007-05-10 | 2010-03-10 | 依索沃尔塔股份公司 | 塑料复合材料用于制备光伏模块的用途 |
CN101486817A (zh) * | 2009-02-20 | 2009-07-22 | 华南理工大学 | 高熔体强度聚丙烯材料及制备方法 |
CN102343699A (zh) * | 2010-07-30 | 2012-02-08 | 埃姆斯·帕特恩特股份有限公司 | 用于光伏模块的多层背膜及其生产方法以及它在光伏模块生产中的用途 |
CN102382595A (zh) * | 2010-08-31 | 2012-03-21 | 杜邦公司 | 改性的蒙脱石及包含其的粘合剂组合物 |
CN102569452A (zh) * | 2010-10-20 | 2012-07-11 | 苏州尚善新材料科技有限公司 | 太阳能电池组件聚合物背板及其制造方法 |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105934831B (zh) * | 2014-01-08 | 2018-02-06 | 帝斯曼尚善太阳能科技(苏州)有限公司 | 耐湿热的太阳能电池背板及其制造方法 |
CN103715287A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-04-09 | 苏州尚善新材料科技有限公司 | 耐湿热的太阳能电池背板及其制造方法 |
CN103715288A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-04-09 | 苏州尚善新材料科技有限公司 | 耐湿热太阳能电池背板及其制造方法 |
CN105934831A (zh) * | 2014-01-08 | 2016-09-07 | 苏州尚善新材料科技有限公司 | 耐湿热的太阳能电池背板及其制造方法 |
CN108198884A (zh) * | 2014-01-08 | 2018-06-22 | 帝斯曼尚善太阳能科技(苏州)有限公司 | 耐湿热的太阳能电池背板及其制造方法 |
CN103770420A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-05-07 | 海南赛诺实业有限公司 | 一种冷冻包装膜及其制造方法 |
CN103770420B (zh) * | 2014-01-10 | 2016-03-16 | 海南聚能创新服务有限公司 | 一种冷冻包装膜及其制造方法 |
CN105017652A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-04 | 明冠新材料股份有限公司 | 一种聚烯烃合金材料及应用其的光伏背板和光伏组件 |
CN105489686A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-04-13 | 中天光伏材料有限公司 | 一种低水透光伏背板及复合工艺 |
CN105489686B (zh) * | 2015-12-02 | 2017-12-29 | 中天光伏材料有限公司 | 一种低水透光伏背板及复合工艺 |
US10622501B2 (en) * | 2016-04-18 | 2020-04-14 | Cybrid Technologies Inc. | Co-extruded one-time-formed solar cell module backboard in three-layer structure |
WO2017181655A1 (zh) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 苏州赛伍应用技术有限公司 | 一种三层结构的共挤型一次成型太阳能电池组件背板 |
JP2018518035A (ja) * | 2016-04-18 | 2018-07-05 | 蘇州賽伍応用技術有限公司Cybrid technologies inc. | 3層構造を有する共押出により一回成形する太陽電池モジュールバックシート |
EP3252832A4 (en) * | 2016-04-18 | 2018-08-29 | Cybrid Technologies Inc. | Co-extruded one-time formed backplate having three-layer structure for solar cell module |
US20190181284A1 (en) * | 2016-04-18 | 2019-06-13 | Cybrid Technologies Inc. | Co-extruded one-time-formed solar cell module backboard in three-layer structure |
CN106750773A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 宁波芸生纺织品科技有限公司 | 一种生物包装材料及其制备方法 |
CN108276665A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-07-13 | 浙江中聚材料有限公司 | 一种共挤出型太阳能背板及其制备方法 |
CN109206748A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-15 | 天津大学 | 聚丙烯基复合绝缘材料及制备方法 |
CN109206748B (zh) * | 2018-08-29 | 2021-06-08 | 天津大学 | 聚丙烯基复合绝缘材料及制备方法 |
CN112662064A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 南通新帝克单丝科技股份有限公司 | 一种抗老化聚丙烯母料及其生产方法 |
CN113717470A (zh) * | 2021-11-01 | 2021-11-30 | 苏州度辰新材料有限公司 | 一种聚丙烯薄膜用永久抗静电母料及其制备方法和薄膜 |
CN113717470B (zh) * | 2021-11-01 | 2022-02-08 | 苏州度辰新材料有限公司 | 一种聚丙烯薄膜用永久抗静电母料及其制备方法和薄膜 |
CN115513322A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-12-23 | 杭州福斯特应用材料股份有限公司 | 一种光伏背板 |
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Publication number | Publication date |
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CN103066141B (zh) | 2015-07-15 |
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