CN107353847A - 一种太阳能电池eva胶膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池EVA胶膜，属于EVA胶膜技术领域，包括以下重量份的原料：乙烯‑醋酸乙烯共聚物75‑80份、过氧化二异丙苯0.5‑1份、二叔丁基过氧化物1‑3份、萜烯树脂0.1‑0.4份、季戊四醇酯0.5‑0.7份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1‑0.3份、桐油0.5‑0.8份、氧化镁7‑9份、抗氧剂1‑2份、光稳定剂0.01‑0.1份、热稳定剂1‑6份、增塑剂15‑20份、硅烷偶联剂0.5‑2份；本发明还公开了一种太阳能电池EVA胶膜的制备方法；本发明具有较佳地力学强度，耐高温，固化时间快，耐紫外线抗老化能力强，不易变黄和脱层，使用时间长。

Description

一种太阳能电池EVA胶膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及EVA胶膜技术领域，具体的说，涉及了一种太阳能电池EVA胶膜及其制备方法。
背景技术
为解决能源危机，太阳能将成为未来全球主要的能源生产方式，太阳能电池是利用太阳能最为常用的方式之一。阳光发电的的原理是利用硅晶片的量子效应，直接把太阳的可见光变成电能，为保护硅晶片的光电转换能力，一般会采用透明、耐光老化、粘接性好、耐候性好的胶层将硅晶片组包封，并与上层保护材料、下层的TPT保护材料粘成一体，构成太阳能电池板。
EVA胶膜是目前常用的一种电池封装胶膜，EVA系列树脂是热塑性树脂，透明、柔软、有热熔粘结性、熔融温度低、熔融流动性好，但是其耐热性差，易延伸、弹性低，内聚强度低，抗蠕变性差，因此需要经过化学交联改性。因此，化学交联过程对EVA的性能起着决定性的作用。
目前，我国太阳能电池EVA胶膜主要依赖进口，如普利司通；阿科玛公司；三井化学等，其产品各有特点。随着现在自主研发生产能力的增强，国内产品渐渐有所展露，但EVA胶膜的性能还需要进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种太阳能电池EVA胶膜及其制备方法，制备简单，胶膜具有较佳地力学强度，耐高温，固化时间快，耐紫外线抗老化能力强，不易变黄和脱层，使用时间长。
本发明提供的一种太阳能电池EVA胶膜，包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物75-80份、过氧化二异丙苯0.5-1份、二叔丁基过氧化物1-3份、萜烯树脂0.1-0.4份、季戊四醇酯0.5-0.7份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1-0.3份、桐油0.5-0.8份、氧化镁7-9份、抗氧剂1-2份、光稳定剂0.01-0.1份、热稳定剂1-6份、增塑剂15-20份、硅烷偶联剂0.5-2份。
作为优选，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯的一种或二种以上的混合物。
作为优选，抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，两者之间的重量比为4:1。
作为优选，主抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚，辅助抗氧剂为双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯的混合物，三者之间的重量比为1:1.5:1。
作为优选，光稳定剂为包括紫外线吸收剂和自由基捕获剂的混合物，两者之间的重量比为1:2；紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类的一种或二种以上的混合物；自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
作为优选，热稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌的混合物，四者之间的重量比为2:1.5:1:1。
本发明还提供了一种太阳能电池EVA胶膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、萜烯树脂、季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、桐油、氧化镁、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、增塑剂、硅烷偶联剂加入到反应釜内，控制温度为70-80℃，搅拌混合均匀得到混合料；
（3）、将步骤（2）中的混合料加入到双螺杆挤出机挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷取后，得到EVA胶膜。
其中，
步骤（2）中搅拌速度为200-300r/min。
步骤（3）中的双螺杆挤出机共分三段：入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：91-93℃，95-100℃，94-96℃。
本发明的一种太阳能电池EVA胶膜及其制备方法，制备简单，胶膜具有较佳地力学强度，耐高温，固化时间快，耐紫外线抗老化能力强，不易变黄和脱层，使用时间长，具体的有益效果如下：
（1）、乙烯-醋酸乙烯共聚物具有较佳地耐水性和耐腐蚀性，具有一定的耐热能力，能有效地保证胶膜的耐水耐腐蚀能力；过氧化二异丙苯和二叔丁基过氧化物为交联剂，能使胶膜获得更好的热稳定性、耐候性和力学性能；
（2）、萜烯树脂和季戊四醇酯为增粘剂，可以提高胶体的流动性和对被粘物的润湿性，改善粘结性能，达到所需的粘结强度，防止开裂和脱层；三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和氧化镁为促进剂，能降低固化温度，缩短固化时间；
（3）、抗氧剂、光稳定剂和热稳定剂能够改善胶膜的性能，延长使用寿命，防止胶膜变黄；增塑剂能降低加工黏度，提高塑化效果；硅烷偶联剂能增加粘结强度，防止脱层，还能起到增透的作用；
（4）、本发明各种原料对应比例的混合，能有效地使胶膜的具有较佳地力学强度，耐高温，固化时间快，耐紫外线抗老化能力强，不易变黄和脱层，使用时间长；本制备方法能有效地将各原料之间充分混合。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1
本实施例的一种太阳能电池EVA胶膜，包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物75份、过氧化二异丙苯0.5份、二叔丁基过氧化物1份、萜烯树脂0.1份、季戊四醇酯0.5份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1份、桐油0.5份、氧化镁7份、抗氧剂1份、光稳定剂0.01份、热稳定剂1份、增塑剂15份、硅烷偶联剂0.5份。
本实施例中，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯的混合物。
本实施例中，抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，两者之间的重量比为4:1。
本实施例中，主抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚，辅助抗氧剂为双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯的混合物，三者之间的重量比为1:1.5:1。
本实施例中，光稳定剂为包括紫外线吸收剂和自由基捕获剂的混合物，两者之间的重量比为1:2；紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类的混合物；自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
本实施例中，热稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌的混合物，四者之间的重量比为2:1.5:1:1。
本实施例还提供了一种太阳能电池EVA胶膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、萜烯树脂、季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、桐油、氧化镁、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、增塑剂、硅烷偶联剂加入到反应釜内，控制温度为70℃，搅拌混合均匀得到混合料；
（3）、将步骤（2）中的混合料加入到双螺杆挤出机挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷取后，得到EVA胶膜。
其中，
步骤（2）中搅拌速度为200r/min。
步骤（3）中的双螺杆挤出机共分三段：入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：91℃，95℃，94℃。
实施例2
本实施例的一种太阳能电池EVA胶膜，包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物78份、过氧化二异丙苯0.8份、二叔丁基过氧化物2份、萜烯树脂0.3份、季戊四醇酯0.6份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.2份、桐油0.7份、氧化镁8份、抗氧剂1.5份、光稳定剂0.06份、热稳定剂4份、增塑剂18份、硅烷偶联剂1.5份。
本实施例中，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯的混合物。
本实施例中，抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，两者之间的重量比为4:1。
本实施例中，主抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚，辅助抗氧剂为双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯的混合物，三者之间的重量比为1:1.5:1。
本实施例中，光稳定剂为包括紫外线吸收剂和自由基捕获剂的混合物，两者之间的重量比为1:2；紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类的混合物；自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
本实施例中，热稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌的混合物，四者之间的重量比为2:1.5:1:1。
本实施例还提供了一种太阳能电池EVA胶膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、萜烯树脂、季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、桐油、氧化镁、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、增塑剂、硅烷偶联剂加入到反应釜内，控制温度为75℃，搅拌混合均匀得到混合料；
（3）、将步骤（2）中的混合料加入到双螺杆挤出机挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷取后，得到EVA胶膜。
其中，
步骤（2）中搅拌速度为250r/min。
步骤（3）中的双螺杆挤出机共分三段：入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：92℃，98℃，95℃。
实施例3
本实施例的一种太阳能电池EVA胶膜，包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物80份、过氧化二异丙苯1份、二叔丁基过氧化物3份、萜烯树脂0.4份、季戊四醇酯0.7份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3份、桐油0.8份、氧化镁9份、抗氧剂2份、光稳定剂0.1份、热稳定剂6份、增塑剂20份、硅烷偶联剂2份。
本实施例中，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯的混合物。
本实施例中，抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，两者之间的重量比为4:1。
本实施例中，主抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚，辅助抗氧剂为双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯的混合物，三者之间的重量比为1:1.5:1。
本实施例中，光稳定剂为包括紫外线吸收剂和自由基捕获剂的混合物，两者之间的重量比为1:2；紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类的混合物；自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
本实施例中，热稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌的混合物，四者之间的重量比为2:1.5:1:1。
本实施例还提供了一种太阳能电池EVA胶膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、萜烯树脂、季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、桐油、氧化镁、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、增塑剂、硅烷偶联剂加入到反应釜内，控制温度为80℃，搅拌混合均匀得到混合料；
（3）、将步骤（2）中的混合料加入到双螺杆挤出机挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷取后，得到EVA胶膜。
其中，
步骤（2）中搅拌速度为300r/min。
步骤（3）中的双螺杆挤出机共分三段：入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：93℃，100℃，96℃。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种太阳能电池EVA胶膜，其特征在于：包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物75-80份、过氧化二异丙苯0.5-1份、二叔丁基过氧化物1-3份、萜烯树脂0.1-0.4份、季戊四醇酯0.5-0.7份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.1-0.3份、桐油0.5-0.8份、氧化镁7-9份、抗氧剂1-2份、光稳定剂0.01-0.1份、热稳定剂1-6份、增塑剂15-20份、硅烷偶联剂0.5-2份。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池EVA胶膜，其特征在于：增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯的一种或二种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池EVA胶膜，其特征在于：抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，两者之间的重量比为4:1。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池EVA胶膜，其特征在于：主抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚，辅助抗氧剂为双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯的混合物，三者之间的重量比为1:1.5:1。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池EVA胶膜，其特征在于：光稳定剂为包括紫外线吸收剂和自由基捕获剂的混合物，两者之间的重量比为1:2；紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类的一种或二种以上的混合物；自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池EVA胶膜，其特征在于：热稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌的混合物，四者之间的重量比为2:1.5:1:1。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种太阳能电池EVA胶膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、萜烯树脂、季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、桐油、氧化镁、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、增塑剂、硅烷偶联剂加入到反应釜内，控制温度为70-80℃，搅拌混合均匀得到混合料；
（3）、将步骤（2）中的混合料加入到双螺杆挤出机挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷取后，得到EVA胶膜。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池EVA胶膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中搅拌速度为200-300r/min。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池EVA胶膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）中的双螺杆挤出机共分三段：入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：91-93℃，95-100℃，94-96℃。
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