CN105176427A - 一种使太阳能电池专用eva封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法 - Google Patents

一种使太阳能电池专用eva封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及EVA胶膜技术领域，尤其是一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法；所述方法包括以下硅烷偶联剂的水解，硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合，配置水解液，所述水解液中乙醇与水的质量比为10-12:1；搅拌水解液，滴加硅烷偶联剂，调节溶液pH值为1.8-2.5，继续搅拌加热回流20-30min。本发明中添加量醋酸，水解效率高，添加的金属羧酸酯，促进硅烷偶联剂中有机基团部分与EVA树脂紧密结合，硅烷偶联剂中的硅羟基部分与玻璃表面的羟基快速缩合，形成的在高温高湿和强紫外环境下稳定的Si-O-Si共价键证了EVA胶膜与玻璃表面的长期粘结力。

Description

一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法
技术领域
本发明涉及EVA胶膜技术领域，尤其是一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法。
背景技术
EVA光伏封装胶膜需要高的透光率，同时满足高的拉伸强度、低的水汽透过率、高的抗老化性能要求。因为EVA是乙烯、醋酸乙烯共聚物，属于弹性体，树脂本身的拉伸强度不高；其中的醋酸基稳定性比较差，老化性能不够好。这两个缺点可以在EVA封装胶膜中添加交联剂和交联助剂，增加共聚物分子之间的交联度来改善。此外，EVA光伏封装胶膜同时还需要满足层压后和玻璃、背板等封装材料具有很高的剥离强度，这点通常通过在胶膜中加入偶联剂(如硅氧烷)和偶联助剂，经层压后得以实现。
但是在EVA树脂中加入硅烷偶联剂来提EVA胶膜与玻璃面板的粘结力，其中硅烷偶联剂得有机基团如烯基与EVA共聚，而硅烷氧部分会在加工过程中与玻璃表面羟基水解缩合。在层压工艺条件下，未水解的硅烷很难在较短的时间内与玻璃表面的硅羟基水解缩合。因此在层压之前需要将硅烷水解，一种方法是将添加了硅烷偶联剂并已经挤压成型的胶膜浸入90度的热水中一定时间，把硅烷偶联剂的烷氧官能团水解，然后将胶膜取出干燥；但是这种方法会导致胶膜中组分的流失。第二种方法是在EVA胶膜挤压成型前加入水解缩合催化剂(例如有机锡盐)，可以在短时间实现与玻璃表面的硅羟基水解缩合，这种方法的缺点在于由于添加的硅烷偶联剂在EVA胶膜中比例很低，很难实现点对点的有效催化水解缩合。还有一种比较常用的方法是将硅烷偶联剂配制成稀的乙醇溶液并水解，然后将此溶液均匀喷涂在挤压成型的EVA胶膜表面，使EVA胶膜表面形成薄薄一层硅烷偶联剂。其中大量的溶剂挥发会给生产操作带来很大的安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，该方法具有操作简单、EVA封装胶膜与玻璃面板之间粘结力时间长的有益效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，所述方法包括以下硅烷偶联剂的水解，硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合，
所述硅烷偶联剂的水解如下：配置水解液，所述水解液中乙醇与水的质量比为10-12:1；搅拌水解液，滴加硅烷偶联剂，调节溶液pH值为1.8-2.5，继续搅拌加热回流20-30min，所述硅烷偶联剂与水解液的质量比为1:140-180；
所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合如下：将水解后的硅烷偶联剂喷涂于EVA树脂表面，所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物中还添加有催化剂金属羧酸酯。
进一步的，所述水解液中乙醇与水的质量比为11:1。
进一步的，所述溶液pH值为2。
进一步的，所述硅烷偶联剂与水解液的质量比为1:160。
进一步的，所述水解液中还添加有催化剂醋酸，其用量为硅烷偶联剂质量的1-4％。
更进一步的，所述水解液中催化剂醋酸的用量为硅烷偶联剂质量的2％。
进一步的，所述金属羧酸酯的用量为EVA树脂质量的0.2-0.5％。
进一步的，所述金属羧酸酯的用量为EVA树脂质量的0.3％。
进一步的，所述硅烷偶联剂的水解过程中加热回流的时间为30min。
进一步的，所述硅烷偶联剂与EVA树脂的质量比为0.5-1.0％。
采用本发明的技术方案的有益效果是：本发明中硅烷偶联剂的水解过程中添加量醋酸，水解效率高，本发明中硅烷偶联剂与EVA树脂的混合物中添加了金属羧酸酯，促进硅烷偶联剂中有机基团部分与EVA树脂紧密结合，硅烷偶联剂中的硅羟基部分可与玻璃表面的羟基快速缩合，提高反应速率，形成的在高温高湿和强紫外环境下稳定的Si-O-Si共价键可有效保证EVA胶膜与玻璃表面的长期粘结力。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，所述方法包括以下硅烷偶联剂的水解，硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合，
所述硅烷偶联剂的水解如下：配置水解液，所述水解液中乙醇与水的质量比为10:1；搅拌水解液，滴加硅烷偶联剂，调节溶液pH值为1.8，继续搅拌加热回流20min，所述硅烷偶联剂与水解液的质量比为1:140；
所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合如下：将水解后的硅烷偶联剂喷涂于EVA树脂表面，所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物中还添加有催化剂金属羧酸酯。
其中，所述金属羧酸酯的用量为EVA树脂质量的0.2％。
其中，所述硅烷偶联剂与EVA树脂的质量比为0.5％。
实施例2
如图1所示，一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，所述方法包括以下硅烷偶联剂的水解，硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合，
所述硅烷偶联剂的水解如下：配置水解液，所述水解液中乙醇与水的质量比为11:1；搅拌水解液，滴加硅烷偶联剂，调节溶液pH值为2，继续搅拌加热回流30min，所述硅烷偶联剂与水解液的质量比为1:160；
所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合如下：将水解后的硅烷偶联剂喷涂于EVA树脂表面，所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物中还添加有催化剂金属羧酸酯，所述金属羧酸酯的用量为EVA树脂质量的0.2％
其中，所述水解液中还添加有催化剂醋酸，其用量为硅烷偶联剂质量的1％。
其中，所述硅烷偶联剂与EVA树脂的质量比为0.5％。
实施例3
如图1所示，一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，所述方法包括以下硅烷偶联剂的水解，硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合，
所述硅烷偶联剂的水解如下：配置水解液，所述水解液中乙醇与水的质量比为11:1；搅拌水解液，滴加硅烷偶联剂，调节溶液pH值为2，继续搅拌加热回流30min，所述硅烷偶联剂与水解液的质量比为1:160；
所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合如下：将水解后的硅烷偶联剂喷涂于EVA树脂表面，所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物中还添加有催化剂金属羧酸酯，所述金属羧酸酯的用量为EVA树脂质量的0.3％。
其中，所述水解液中还添加有催化剂醋酸，其用量为硅烷偶联剂质量的2％。
其中，所述硅烷偶联剂与EVA树脂的质量比为0.8％。
实施例4
如图1所示，一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，所述方法包括以下硅烷偶联剂的水解，硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合，
所述硅烷偶联剂的水解如下：配置水解液，所述水解液中乙醇与水的质量比为12:1；搅拌水解液，滴加硅烷偶联剂，调节溶液pH值为2.2，继续搅拌加热回流25min，所述硅烷偶联剂与水解液的质量比为1:180；
所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合如下：将水解后的硅烷偶联剂喷涂于EVA树脂表面，所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物中还添加有催化剂金属羧酸酯。
其中，所述水解液中还添加有催化剂醋酸，其用量为硅烷偶联剂质量的3％。
其中，所述金属羧酸酯的用量为EVA树脂质量的4％。
其中，所述硅烷偶联剂与EVA树脂的质量比为0.8％。
实施例5
如图1所示，一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，所述方法包括以下硅烷偶联剂的水解，硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合，
所述硅烷偶联剂的水解如下：配置水解液，所述水解液中乙醇与水的质量比为12:1；搅拌水解液，滴加硅烷偶联剂，调节溶液pH值为2.5，继续搅拌加热回流30min，所述硅烷偶联剂与水解液的质量比为1:180；
所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合如下：将水解后的硅烷偶联剂喷涂于EVA树脂表面，所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物中还添加有催化剂金属羧酸酯。
其中，所述水解液中还添加有催化剂醋酸，其用量为硅烷偶联剂质量的4％。
其中，所述金属羧酸酯的用量为EVA树脂质量的0.5％。
其中，所述硅烷偶联剂与EVA树脂的质量比为0.5-1.0％。
实施例3为优选实施方式。
性能检测：
采用双85老化测试方法对本发明中实施例1-5中EVA胶膜与玻璃表面的粘结力进行检测。检测结果见表1。
检测仪器：万能拉力试验机，检测依据：剥离强度试验GB/T2790-1995。
表1
双85老化时间/h 0 200 300 500 1000
实施例1 156 68 66 58 54
实施例2 157 68 67 59 56
实施例3 158 70 68 62 58
实施例4 157 69 65 60 57
实施例5 156 67 65 60 56
传统方法粘附力(N/cm) 127 25 21 19 13
尽管上述实施例已对本发明的技术方案进行了详细地描述，但是本发明的技术方案并不限于以上实施例，在不脱离本发明的思想和宗旨的情况下，对本发明的技术方案所做的任何改动都将落入本发明的权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，其特征在于，所述方法包括以下硅烷偶联剂的水解，硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合，
所述硅烷偶联剂的水解如下：配置水解液，所述水解液中乙醇与水的质量比为10-12:1；搅拌水解液，滴加硅烷偶联剂，调节溶液pH值为1.8-2.5，继续搅拌加热回流20-30min，所述硅烷偶联剂与水解液的质量比为1:140-180；
所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物与玻璃面板缩合如下：将水解后的硅烷偶联剂喷涂于EVA树脂表面，所述硅烷偶联剂与EVA树脂混合物中还添加有催化剂金属羧酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，其特征在于：所述水解液中乙醇与水的质量比为11:1。
3.根据权利要求1所述的一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，其特征在于：所述溶液pH值为2。
4.根据权利要求1所述的一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂与水解液的质量比为1:160。
5.根据权利要求1所述的一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，其特征在于：所述水解液中还添加有催化剂醋酸，其用量为硅烷偶联剂质量的1-4％。
6.根据权利要求5所述的一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，其特征在于：所述水解液中催化剂醋酸的用量为硅烷偶联剂质量的2％。
7.根据权利要求1所述的一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，其特征在于：所述金属羧酸酯的用量为EVA树脂质量的0.2-0.5％。
8.根据权利要求7所述的一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，其特征在于：所述金属羧酸酯的用量为EVA树脂质量的0.3％。
9.根据权利要求1所述的一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂的水解过程中加热回流的时间为30min。
10.根据权利要求1所述的一种使太阳能电池专用EVA封装胶膜与玻璃面板之间保持长期粘结力的方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂与EVA树脂的质量比为0.5-1.0％。
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