CN108997957A - 一种白色eva封装胶膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种白色EVA封装胶膜，由按重量份计的以下原料制备而成：EVA树脂100份，白色母粒15‑25份，有机过氧化合物引发剂0.6‑2.0份，光引发剂0.1‑1.5份，助光引发剂0.1‑1.5份，交联助剂0.5‑2.5份，增粘偶联剂0.3‑0.8份，光稳定剂0.1‑0.6份，抗氧剂0.1‑0.6份。本发明还公开了一种白色EVA封装胶膜的制备方法。本发明的白色EVA封装胶膜由于其具有较高的反射率，从而提高了光伏组件的发电效率，同时经过紫外预处理的白色EVA封装胶膜具有一定的潜伏交联度，进而有效的降低了白色胶膜的溢白起皱，同时，它还具有制备方法简单，安全环保，流程少，成本低，有利于工业化生产的优点。

Description

一种白色EVA封装胶膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳电池组件封装材料技术领域，尤其涉及一种紫外预处理型太阳能组件用白色EVA封装胶膜及其制备方法。
背景技术
随着社会的不断发展，环境污染和能源短缺成为人类面临的最大挑战，利用太阳电池将清洁的、可再生的太阳能转换成电能是解决这两个问题最有效的方法之一。目前光伏组件的发电效率低，成本高，因此如何提高组件的发电功率也日益成为光伏行业的研发方向，目前通过把背面的透明EVA胶膜替换成白色高反EVA胶膜，来增加光伏组件对长波段的吸收以增加电池片的发电功率，目前单玻组件可提高0.5％-1.5％的组件功率，双玻组件可提高1.0％-3.0％的组件功率，因此这种白色高反型EVA胶膜成为光伏组件厂的青睐。
然而白色EVA胶膜的反射率低，且组件层压过程中出现溢白起皱的现象，不仅影响了组件的外观，在一定程度上也大大制约了功率提升的效果，因此急需开发一种反射率高，具有一定潜伏交联度的白色EVA胶膜。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种白色EVA封装胶膜，它具有较高的反射率、很低的封装损失，能够提高光伏组件的发电效率，降低发电成本；进一步地，它还具有一定的潜伏交联度，能够有效地降低白色胶膜的溢白起皱，大大提升了组件的成品率。
本发明的目的之二在于提供一种白色EVA封装胶膜的制备方法，具有制备工艺简单，安全环保，流程少，成本低，有利于工业化生产的特点。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种白色EVA封装胶膜，其特征在于，由按重量份计的以下原料制备而成：
进一步地，所述EVA树脂的熔融指数为3-100g/10min、VA含量为20-45、熔点为50-115℃。
进一步地，所述白色母粒是由40份-70份的钛白粉和1-6份的增白粉、24-59份的EVA树脂经双螺杆熔融、挤出、拉条、切粒而成。
进一步地，所述有机过氧化合物引发剂为碳过氧酸-O,O-(1,1-二甲基乙基)-O-(2-乙基己基)酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、叔丁基过氧化2-乙基已基碳酸酯、叔丁过氧化碳酸-2-乙基己酯、叔丁基过氧基甲酸2-乙基已基酯、叔丁基过氧基甲酸2-乙基己基酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基苯基丙酮、2-羟基-2-甲基丙苯酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、α-羟基异丁酰苯、1-羟基环己基苯基丙酮中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述助光引发剂为2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、1-羟基环已基苯甲酮、1-羟基环乙基苯基丙酮、羟环己基苯基酮、对位N,N-二甲基氨基苯甲酸乙酯中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基异三聚氰酸酯、1,3,5-三-2-丙烯基-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三烯丙基异氰酸酯、三异丙基异三聚氰酸酯、异氰脲酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述增粘偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯三乙氧基硅烷、三乙氧基乙烯硅烷、乙烯基三乙氧硅烷、(三乙氧基甲硅烷基)乙烯、三乙氧基乙烯基硅烷中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述光稳定剂为[2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯甲酮、3,5二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述抗氧剂为2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、季戊四醇四(双-T-丁基羟基氢化肉桂酸)酯中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述白色EVA封装胶膜经过300-400nm波段的紫外灯照射后，得到具有一定潜伏交联度的紫外预处理型白色EVA封装胶膜，其中，累计照射能量6000mj/cm-12000mj/cm，所述潜伏交联度为10-60％之间。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种白色EVA封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
混合步骤：按照配方配比分别称取各原料，将它们经过混料釜混合均匀，得到的混合料；
成膜步骤：将混合料投入流延机中，经过塑化挤出、流延、牵引、收卷制成白色EVA封装胶膜，白色EVA封装胶膜的厚度为0.1mm-1.0mm；
紫外灯照射步骤：将白色EVA封装胶膜经过300-400nm波段的紫外灯照射后，得到具有一定潜伏交联度的紫外预处理型白色EVA封装胶膜；其中，累计照射能量6000mj/cm-12000mj/cm，所述潜伏交联度为10-60％之间。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的白色EVA封装胶膜，优化了原料组成及配比，使得它具有较高的反射率、很低的封装损失，大大提高了太阳能组件的发电效率，降低了发电成本。进一步地，与常规白色高反EVA胶膜相比，经过紫外处理的白色EVA封装胶膜存在一定的潜伏交联度，降低了组件层压过程中出现的溢白起皱的情况，大大提升了组件的成品率。
2、本发明的白色EVA封装胶膜的制备方法包括混合步骤、成膜步骤和紫外灯照射步骤，优化了制备步骤及工艺参数，具有制备工艺简单，安全环保，流程少，成本低，有利于工业化生产的优点。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种白色EVA封装胶膜，由按重量份计的以下原料制备而成：
作为进一步地实施方式，所述EVA树脂的熔融指数为3-100g/10min、VA含量为20-45、熔点为50-115℃。
作为进一步地实施方式，所述白色母粒是由40份-70份的钛白粉和1-6份的增白粉、24-59份的EVA树脂经双螺杆熔融、挤出、拉条、切粒而成。白色母粒中的EVA树脂的熔融指数为3-100g/10min、VA含量为20-45、熔点为50-115℃。
作为进一步地实施方式，所述有机过氧化合物引发剂为碳过氧酸-O,O-(1,1-二甲基乙基)-O-(2-乙基己基)酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、叔丁基过氧化2-乙基已基碳酸酯、叔丁过氧化碳酸-2-乙基己酯、叔丁基过氧基甲酸2-乙基已基酯、叔丁基过氧基甲酸2-乙基己基酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的一种或两种以上的混合物。
作为进一步地实施方式，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基苯基丙酮、2-羟基-2-甲基丙苯酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、α-羟基异丁酰苯、1-羟基环己基苯基丙酮中的一种或两种以上的混合物。
作为进一步地实施方式，所述助光引发剂为2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、1-羟基环已基苯甲酮、1-羟基环乙基苯基丙酮、羟环己基苯基酮、对位N,N-二甲基氨基苯甲酸乙酯中的一种或两种以上的混合物。
作为进一步地实施方式，所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基异三聚氰酸酯、1,3,5-三-2-丙烯基-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三烯丙基异氰酸酯、三异丙基异三聚氰酸酯、异氰脲酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯中的一种或两种以上的混合物。
作为进一步地实施方式，所述增粘偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯三乙氧基硅烷、三乙氧基乙烯硅烷、乙烯基三乙氧硅烷、(三乙氧基甲硅烷基)乙烯、三乙氧基乙烯基硅烷中的一种或两种以上的混合物。
作为进一步地实施方式，所述光稳定剂为[2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯甲酮、3,5二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯中的一种或两种以上的混合物。
作为进一步地实施方式，所述抗氧剂为2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、季戊四醇四(双-T-丁基羟基氢化肉桂酸)酯中的一种或两种以上的混合物。
作为进一步地实施方式，所述白色EVA封装胶膜经过300-400nm波段的紫外灯照射后，得到具有一定潜伏交联度的紫外预处理型白色EVA封装胶膜，其中，累计照射能量6000mj/cm-12000mj/cm，所述潜伏交联度为10-60％之间。
一种白色EVA封装胶膜的制备方法，包括以下步骤：
混合步骤：按照配方配比分别称取各原料，将它们经过混料釜混合均匀，得到的混合料；
成膜步骤：将混合料投入流延机中，经过塑化挤出、流延、牵引、收卷制成白色EVA封装胶膜，白色EVA封装胶膜的厚度为0.1mm-1.0mm；
紫外灯照射步骤：将白色EVA封装胶膜经过300-400nm波段的紫外灯照射后，得到具有一定潜伏交联度的紫外预处理型白色EVA封装胶膜；其中，累计照射能量6000mj/cm-12000mj/cm，所述潜伏交联度为10-60％之间。
以下时本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1
本实施例提供了一种白色EVA封装胶膜的制备方法，包括：
混合步骤：按重量份分别称取100份熔融指数为3g/10min、VA含量为20、熔点为115℃的EVA树脂、15份白色母粒、2.0份碳过氧酸-O,O-(1,1-二甲基乙基)-O-(2-乙基己基)酯(有机过氧化合物引发剂)、1.5份2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(光引发剂)、1.5份2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(助光引发剂)、0.6份三烯丙基异氰脲酸酯(交联助剂)、0.8份乙烯基三乙氧基硅烷(增粘偶联剂)、0.6份[2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮(光稳定剂)、0.6份2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚(抗氧剂)；将上述组分经过混料釜混合均匀，得到混合料；
成膜步骤：将混合料投入流延机中，经过塑化挤出、流延、牵引、收卷制成白色EVA封装胶膜，白色EVA封装胶膜的厚度为0.1mm；
紫外灯照射步骤：将白色EVA封装胶膜经过300-400nm波段的紫外灯照射后，得到具有一定潜伏交联度的紫外预处理型白色EVA封装胶膜；其中，累计照射能量6000mj/cm，所述潜伏交联度为10％。
其中，所述白色母粒是由40份的钛白粉和6份的增白粉、54份的EVA树脂经双螺杆熔融、挤出、拉条、切粒而成。
实施例2
本实施例提供了一种白色EVA封装胶膜的制备方法，包括：
混合步骤：按重量份分别称取100份熔融指数为10g/10min、VA含量为24、熔点为100℃的EVA树脂、18份白色母粒、1.5份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯(有机过氧化合物引发剂)、1.2份2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮(光引发剂)、1.2份1-羟基环己基苯基甲酮(助光引发剂)、0.8份三烯丙基异三聚氰酸酯(交联助剂)、0.7份乙烯三乙氧基硅烷(增粘偶联剂)、0.5份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(光稳定剂)、0.5份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂)；将上述组分经过混料釜混合均匀，得到混合料；
成膜步骤：将混合料投入流延机中，经过塑化挤出、流延、牵引、收卷制成白色EVA封装胶膜，白色EVA封装胶膜的厚度为0.2mm；
紫外灯照射步骤：将白色EVA封装胶膜经过300-400nm波段的紫外灯照射后，得到具有一定潜伏交联度的紫外预处理型白色EVA封装胶膜；其中，累计照射能量7000mj/cm，所述潜伏交联度为15％。
其中，所述白色母粒是由45份的钛白粉和5份的增白粉、50份的EVA树脂经双螺杆熔融、挤出、拉条、切粒而成。
实施例3
本实施例提供了一种白色EVA封装胶膜的制备方法，包括：
混合步骤：按重量份分别称取100份熔融指数为15g/10min、VA含量为26、熔点为95℃的EVA树脂、21份白色母粒、1.2份叔丁基过氧化2-乙基已基碳酸酯(有机过氧化合物引发剂)、1.0份2-羟基-2-甲基苯基丙酮(光引发剂)、1.0份1-羟基环乙基苯基丙酮、1.0份1,3,5-三-2-丙烯基-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(交联助剂)、0.6份三乙氧基乙烯硅烷(增粘偶联剂)、0.4份3,5二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯(光稳定剂)、0.4四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯(抗氧剂)；将上述组分经过混料釜混合均匀，得到混合料；
成膜步骤：将混合料投入流延机中，经过塑化挤出、流延、牵引、收卷制成白色EVA封装胶膜，白色EVA封装胶膜的厚度为0.3mm；
紫外灯照射步骤：将白色EVA封装胶膜经过300-400nm波段的紫外灯照射后，得到具有一定潜伏交联度的紫外预处理型白色EVA封装胶膜；其中，累计照射能量8000mj/cm，所述潜伏交联度为20％。
其中，所述白色母粒是由50份的钛白粉和4份的增白粉、56份的EVA树脂经双螺杆熔融、挤出、拉条、切粒而成。
实施例4
本实施例提供了一种白色EVA封装胶膜的制备方法，包括：
混合步骤：按重量份分别称取100份熔融指数为20g/10min、VA含量为28、熔点为80℃的EVA树脂、24份白色母粒、1.0份叔丁过氧化碳酸-2-乙基己酯(有机过氧化合物引发剂)、0.8份2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(光引发剂)、0.8份对位N,N-二甲基氨基苯甲酸乙酯(助光引发剂)、1.5份三烯丙基异氰酸酯(交联助剂)、0.5份乙烯基三乙氧硅烷(增粘偶联剂)、0.3份2-羟基-4-正辛氧基苯甲酮(光稳定剂)、0.3份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯(抗氧剂)；将上述组分经过混料釜混合均匀，得到混合料；
成膜步骤：将混合料投入流延机中，经过塑化挤出、流延、牵引、收卷制成白色EVA封装胶膜，白色EVA封装胶膜的厚度为0.4mm；
紫外灯照射步骤：将白色EVA封装胶膜经过300-400nm波段的紫外灯照射后，得到具有一定潜伏交联度的紫外预处理型白色EVA封装胶膜；其中，累计照射能量9000mj/cm，所述潜伏交联度为24％。
其中，所述白色母粒是由55份的钛白粉和3份的增白粉、42份的EVA树脂经双螺杆熔融、挤出、拉条、切粒而成。
下面对实施例1-4制得的白色EVA封装胶膜制样进行性能测试。
制样过程：按太阳能组件的结构进行制样，由上到下一次为超白玻璃、透明EVA胶膜、电池片、白色EVA封装胶膜(实施例1-4制得胶膜)、背板(KPK)依次层叠后，用层压机在温度为145℃，抽真空时间为5.5min，层压10min制得样品。
评价原理：按照《GBT 29848-2013光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)》进行性能测试，详细性能测试结果如表1，把实施例1-4制得的样品通过制样后层压观察外观有无溢白起皱的现象。
表1白色EVA封装胶膜的测试结果
从表1可以看出，本发明所涉及的产品具有很好的产品特性，本发明所涉及的白色EVA封装胶膜的太阳能组件，相比普通的99.5％-95.5％的封装损失，具有很低的封装损失，大大提高了太阳能组件的发电效率，降低了发电成本；同时层压后组件无溢白起皱的现象，大大提升了组件的成品率。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种白色EVA封装胶膜，其特征在于，由按重量份计的以下原料制备而成：
2.如权利要求1所述的白色EVA封装胶膜，其特征在于，所述EVA树脂的熔融指数为3-100g/10min、VA含量为20-45、熔点为50-115℃。
3.如权利要求1所述的白色EVA封装胶膜，其特征在于，所述白色母粒是由40份-70份的钛白粉和1-6份的增白粉、24-59份的EVA树脂经双螺杆熔融、挤出、拉条、切粒而成。
4.如权利要求1所述的白色EVA封装胶膜，其特征在于，所述有机过氧化合物引发剂为碳过氧酸-O,O-(1,1-二甲基乙基)-O-(2-乙基己基)酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、叔丁基过氧化2-乙基已基碳酸酯、叔丁过氧化碳酸-2-乙基己酯、叔丁基过氧基甲酸2-乙基已基酯、叔丁基过氧基甲酸2-乙基己基酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的一种或两种以上的混合物。
5.如权利要求1所述的白色EVA封装胶膜，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基苯基丙酮、2-羟基-2-甲基丙苯酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、α-羟基异丁酰苯、1-羟基环己基苯基丙酮中的一种或两种以上的混合物。
6.如权利要求1所述的白色EVA封装胶膜，其特征在于，所述助光引发剂为2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、1-羟基环已基苯甲酮、1-羟基环乙基苯基丙酮、羟环己基苯基酮、对位N,N-二甲基氨基苯甲酸乙酯中的一种或两种以上的混合物。
7.如权利要求1所述的白色EVA封装胶膜，其特征在于，所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基异三聚氰酸酯、1,3,5-三-2-丙烯基-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三烯丙基异氰酸酯、三异丙基异三聚氰酸酯、异氰脲酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯中的一种或两种以上的混合物。
8.如权利要求1所述的白色EVA封装胶膜，其特征在于，所述增粘偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯三乙氧基硅烷、三乙氧基乙烯硅烷、乙烯基三乙氧硅烷、(三乙氧基甲硅烷基)乙烯、三乙氧基乙烯基硅烷中的一种或两种以上的混合物；
或者，所述光稳定剂为[2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯甲酮、3,5二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯中的一种或两种以上的混合物；
或者，所述抗氧剂为2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、季戊四醇四(双-T-丁基羟基氢化肉桂酸)酯中的一种或两种以上的混合物。
9.如权利要求1所述的白色EVA封装胶膜，其特征在于，所述白色EVA封装胶膜经过300-400nm波段的紫外灯照射后，得到具有一定潜伏交联度的紫外预处理型白色EVA封装胶膜，其中，累计照射能量6000mj/cm-12000mj/cm，所述潜伏交联度为10-60％之间。
10.一种如权利要求1-8任意一项所述的白色EVA封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括：
混合步骤：按照配方配比分别称取各原料，将它们经过混料釜混合均匀，得到的混合料；
成膜步骤：将混合料投入流延机中，经过塑化挤出、流延、牵引、收卷制成白色EVA封装胶膜，白色EVA封装胶膜的厚度为0.1mm-1.0mm；
紫外灯照射步骤：将白色EVA封装胶膜经过300-400nm波段的紫外灯照射后，得到具有一定潜伏交联度的紫外预处理型白色EVA封装胶膜；其中，累计照射能量6000mj/cm-12000mj/cm，所述潜伏交联度为10-60％之间。
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