CN107955033A - 用于制备太阳能电池eva封装膜用硅烷偶联剂生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法，步骤1)在反应釜内加入3‑氯丙基三甲氧基硅烷和活性剂，启动搅拌，搅拌转速20‑60转/min,依次加入引发剂和阻聚剂，再加入甲基丙烯酸盐，在100℃‑130℃下反应，根据反应情况控制反应温度；步骤2)反应2‑4小时后，将反应釜内的物料放入离心机进行过滤，滤液送至真空蒸馏系统，收集120‑140℃左右的馏分产品；本发明解决了现有技术生产的硅烷偶联剂在进行EVA太阳能封装膜时存在的缺陷，满足了EVA太阳能封装膜生产对专用有机硅烷偶联剂原料的需求。

Description

用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法
技术领域
本发明涉及属于有机合成亲核取代反应方法领域，更具体的说，是用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法。
背景技术
EVA胶膜作为太阳能电池封装的关键材料，主要起到隔离大气及将电池片与盖板玻璃紧密贴合达到保护电池的作用。
两片EVA胶膜将太阳电池包封，并和上层玻璃、底层T P T热压粘合为一体，构成太阳电池板。
在EVA胶膜内加入改善粘接性能的有机硅烷偶联剂，当太阳电池封装热压时，该组份便和EVA发生化学接枝反应，并和玻璃发生化学键合，把玻璃和EVA拉在一起，产生高强度且持久的粘合，保证太阳电池在户外长年日晒雨淋也不致脱粘。
一般性的有机硅烷偶联剂产品含量低，透光度不好，与EVA胶膜内组分EVA反应性差，使得封装膜和太阳能电池板粘结强度和抗紫外线黄变性能不够，容易产生凸点、气泡、移位、隐裂和影响输出功率等问题。一旦电池组件的胶膜、背板开始变黄、龟裂，电池也容易失效报废。
因此，必须寻求更适用于制备太阳能电池EVA封装膜的有机硅烷偶联剂，以提高EVA胶膜耐候性、黄变性能、体积电阻率，延长太阳能电池组件使用寿命。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法。
本发明的方案是：
步骤1)在反应釜内加入3-氯丙基三甲氧基硅烷和活性剂，启动搅拌，搅拌转速20-60转/min,依次加入引发剂和阻聚剂，再加入甲基丙烯酸盐，在100℃-130℃下反应，根据反应情况控制反应温度；
步骤2)反应2-4小时后，将反应釜内的物料放入离心机进行过滤，滤液送至真空蒸馏系统，收集120-140℃左右的馏分产品。
作为优选的技术方案，所述引发剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、N,N-二甲基苯胺与N,N-二丙基-1-丙胺其中的一种。
作为优选的技术方案，所述阻聚剂为四甲基哌啶酮；氮氧自由基哌啶醇、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯、间苯二酚与对苯二酚其中的一种。
作为优选的技术方案，所述甲基丙烯酸盐为甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酸钾。
作为优选的技术方案，所述活性剂为DMF、甲酰胺与甲苯其中的一种。
作为优选的技术方案，步骤2)中收集120-140℃左右的馏分产品，所述馏分产品的纯度≥99.6％。
作为优选的技术方案，所述步骤2)中收集130℃左右的馏分产品。
本发明还提供由包括下列重量份的原料制成：
作为优选的技术方案，所述甲基丙烯酸盐为甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酸钾。
由于采用了上述技术方案，用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法，包括步骤：步骤1)在反应釜内加入3-氯丙基三甲氧基硅烷和活性剂，启动搅拌，搅拌转速20-60转/min,依次加入引发剂和阻聚剂，再加入甲基丙烯酸盐，在100℃-130℃下反应，根据反应情况控制反应温度；步骤2)反应2-4小时后，将反应釜内的物料放入离心机进行过滤，滤液送至真空蒸馏系统，收集120-140℃左右的馏分产品。
本发明通过所设定的反应配方和工艺优化，在亲核反应技术及设备的基础上创造性地解决了现有技术生产的硅烷偶联剂在进行EVA太阳能封装膜时存在的缺陷，满足了EVA太阳能封装膜生产对专用有机硅烷偶联剂原料的需求，同时，在有机合成亲核取代反应中，采用引发剂和阻聚剂的种类和用量，不仅使反应体系更加稳定稳定，而且对加工制品的物化性能得到了提高；本发明针对太阳能EVA封装膜加工要求采用了适宜的反应物料组份配方，设计了新的阻聚体系，解决了反应转化率低、反应体系容易聚合的问题；并且制成的偶联剂，透光度好，与EVA胶膜内组分EVA反应性快，使得封装膜和太阳能电池板粘结强度和抗紫外线黄变性能提高，不容易产生凸点、气泡、移位、隐裂和影响输出功率等问题，解决了一旦电池组件的胶膜、背板开始变黄、龟裂的问题，降低了电池失效报废几率。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例一：
步骤1)在反应釜内加入100重量份的3-氯丙基三甲氧基硅烷和15重量份的活性剂，启动搅拌，搅拌转速20转/min,依次加入0.2重量份的引发剂和0.1重量份的阻聚剂，再加入45重量份的甲基丙烯酸盐，在100℃下反应；
步骤2)反应2小时后，将反应釜内的物料放入离心机进行过滤，滤液送至真空蒸馏系统，收集120℃左右的馏分产品。
其中，所述阻聚剂为四甲基哌啶酮；氮氧自由基哌啶醇、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯、间苯二酚与对苯二酚其中的一种。
其中，所述甲基丙烯酸盐为甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酸钾。
其中，所述活性剂为DMF、甲酰胺与甲苯其中的一种。
其中，步骤2)中收集120℃左右的馏分产品，所述馏分产品的纯度≥99.6％。
实施例二：
步骤1)在反应釜内加入100重量份的3-氯丙基三甲氧基硅烷和30重量份的活性剂，启动搅拌，搅拌转速40转/min,依次加入0.4重量份的引发剂和0.3重量份的阻聚剂，再加入60重量份的甲基丙烯酸盐，在120℃下反应；
步骤2)反应3小时后，将反应釜内的物料放入离心机进行过滤，滤液送至真空蒸馏系统，收集130℃左右的馏分产品。
其中，所述阻聚剂为四甲基哌啶酮；氮氧自由基哌啶醇、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯、间苯二酚与对苯二酚其中的一种。
其中，所述甲基丙烯酸盐为甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酸钾。
其中，所述活性剂为DMF、甲酰胺与甲苯其中的一种。
其中，步骤2)中收集130℃左右的馏分产品，所述馏分产品的纯度≥99.6％。
实施例三：
步骤1)在反应釜内加入100重量份的3-氯丙基三甲氧基硅烷和40重量份的活性剂，启动搅拌，搅拌转速60转/min,依次加入0.5重量份的引发剂和0.4重量份的阻聚剂，再加入70重量份的甲基丙烯酸盐，在130℃下反应，根据反应情况控制反应温度；
步骤2)反应4小时后，将反应釜内的物料放入离心机进行过滤，滤液送至真空蒸馏系统，收集140℃左右的馏分产品
其中，所述阻聚剂为四甲基哌啶酮；氮氧自由基哌啶醇、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯、间苯二酚与对苯二酚其中的一种。
其中，所述甲基丙烯酸盐为甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酸钾。
其中，所述活性剂为DMF、甲酰胺与甲苯其中的一种。
其中，步骤2)中收集140℃左右的馏分产品，所述馏分产品的纯度≥99.6％。
实施例四：
步骤1)在反应釜内加入100重量份的3-氯丙基三甲氧基硅烷和25重量份的活性剂，启动搅拌，搅拌转速40转/min,依次加入0.3重量份的引发剂和0.2重量份的阻聚剂，再加入55重量份的甲基丙烯酸盐，在100℃-130℃下反应之间根据反应情况控制反应温度；
步骤2)反应4小时后，将反应釜内的物料放入离心机进行过滤，滤液送至真空蒸馏系统，收集130℃左右的馏分产品。
作为优选的技术方案，所述引发剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、N,N-二甲基苯胺与N,N-二丙基-1-丙胺其中的一种。
作为优选的技术方案，所述阻聚剂为四甲基哌啶酮；氮氧自由基哌啶醇、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯、间苯二酚与对苯二酚其中的一种。
作为优选的技术方案，所述甲基丙烯酸盐为甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酸钾。
作为优选的技术方案，所述活性剂为DMF、甲酰胺与甲苯其中的一种。
作为优选的技术方案，步骤2)中收集130℃左右的馏分产品，所述馏分产品的纯度≥99.6％。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (10)

1.用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法，其特征在于，包括下列以下方法步骤：
步骤1)在反应釜内加入3-氯丙基三甲氧基硅烷和活性剂，启动搅拌，搅拌转速20-60转/min,依次加入引发剂和阻聚剂，再加入甲基丙烯酸盐，在100℃-130℃下反应，根据反应情况控制反应温度；
步骤2)反应2-4小时后，将反应釜内的物料放入离心机进行过滤，滤液送至真空蒸馏系统，收集120-140℃左右的馏分产品。
2.如权利要求1所述的用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法，其特征在于：所述引发剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、N,N-二甲基苯胺与N,N-二丙基-1-丙胺其中的一种。
3.如权利要求1所述的用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法，其特征在于：所述阻聚剂为四甲基哌啶酮；氮氧自由基哌啶醇、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯、间苯二酚与对苯二酚其中的一种。
4.如权利要求1所述的用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法，其特征在于：所述甲基丙烯酸盐为甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酸钾。
5.如权利要求1所述的用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法，其特征在于：所述活性剂为DMF、甲酰胺与甲苯其中的一种。
6.如权利要求1所述的用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法，其特征在于：步骤2)中收集120-140℃左右的馏分产品，所述馏分产品的纯度≥99.6％。
7.如权利要求1所述的用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法，其特征在于：所述搅拌转速40转/min。
8.如权利要求1所述的用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂生产方法，其特征在于：所述步骤2)中收集130℃左右的馏分产品。
9.一种用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂，其特征在于，由包括下列重量份的原料制成：
10.如权利要求9所述的一种用于制备太阳能电池EVA封装膜用硅烷偶联剂，其特征在于：所述甲基丙烯酸盐为甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酸钾。
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