CN109251686A - 高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜及其应用，高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜按重量份包含以下组分：热塑型聚烯烃弹性体胶粒，89％‑99.4％；苯酚类抗氧剂，0.1％‑1％；亚磷酸酯抗氧剂，0.1％‑1％；硫醚抗氧剂，0.1％‑1％；纳米粒子填料，0.1％‑6％；聚合型硅烷偶联剂，0.1％‑1％；光稳定剂，0.1％‑1％。该高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜具有高透明性，降低了光伏组件生产能耗和成本，提高了生产效率，能够应用于粘接光伏电池的光伏玻璃和电池片。

Description

高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜及其应用
技术领域
本发明涉及一种高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜以及该高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜的应用。
背景技术
聚烯烃弹性体胶膜(POE胶膜)由于其优良的阻水性和更好的抗PID性能正逐步取代乙烯-醋酸乙烯共聚物胶膜(EVA胶膜)成为主要的光伏封装胶膜，但是目前普遍采用的交联型POE胶膜所需的层压温度较高，且层压时间较长，提高了光伏组件生产能耗和成本，降低了生产效率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明提出一种高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜，该高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜所需的层压温度较低，且层压时间较短，降低了光伏组件生产能耗和成本，提高了生产效率。
本发明提出一种高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜的应用，根据本发明实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜可光伏封装胶膜，并可应用于粘接光伏电池的光伏玻璃和电池片。
根据本发明第一方面实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜，按重量份包含以下组分：热塑型聚烯烃弹性体胶粒，89％-99.4％；苯酚类抗氧剂，0.1％-1％；亚磷酸酯抗氧剂，0.1％-1％；硫醚抗氧剂，0.1％-1％；纳米粒子填料，0.1％-6％；聚合型硅烷偶联剂，0.1％-1％；光稳定剂，0.1％-1％。
根据本发明实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜，通过采用苯酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂和硫醚抗氧剂作为复合抗氧剂，能够提高防止热分解的效果，通过纳米粒子填料能够提高耐湿热性，降低热收缩率，且不降低透光率，采用光稳定剂能够防止光分解，采用聚合型硅烷偶联剂能够提高粘结力，本发明实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜所需的层压温度低，层压时间短，不产生气泡，降低了光伏组件生产能耗和成本，提高了生产效率。
根据本发明一个实施例，所述热塑型聚烯烃弹性体胶粒的熔程为90℃-135℃。
根据本发明一个实施例，所述苯酚类抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯，三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯，三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰尿酸和异氰脲酸三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲苯基)酯中的一种或其组合物。
根据本发明一个实施例，所述亚磷酸酯抗氧剂为(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯,双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基中的一种或其组合物。
根据本发明一个实施例，所述硫醚抗氧剂为硫代二丙酸双十二烷酯，季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)中的一种或其组合物。
根据本发明一个实施例，所述纳米粒子填料为二氧化硅，硅藻土，聚酰胺蜡，玻璃纤维中的一种或其组合物。
根据本发明一个实施例，所述聚合型硅烷偶联剂为聚合型氨基硅氧烷，聚合型双氨基硅氧烷，聚合型环氧硅氧烷，聚合型乙烯基硅氧烷中的一种或其组合物。
根据本发明一个实施例，所述光稳定剂为双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，聚-{[6-[(1,1,3,3,-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5,-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6,-四甲基哌啶基)-次氨基-六亚甲基-[4-(2,2,6,6,-四甲基派啶基)-次氨基]]，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯中的一种或其组合物。
根据本发明第二方面实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜的应用，上述任一实施例的所述高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜用于粘接光伏电池的光伏玻璃和电池片。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的光伏电池的结构示意图。
附图标记：
光伏电池100；
光伏玻璃10；高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20；电池片30；胶层40；背板50。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考附图具体描述根据本发明实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20。
根据本发明实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20包含以下组分：热塑型聚烯烃弹性体胶粒、苯酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、硫醚抗氧剂、纳米粒子填料、聚合型硅烷偶联剂和光稳定剂。
具体而言，根据本发明实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20按重量份包含以下组分：热塑型聚烯烃弹性体胶粒，89％-99.4％；苯酚类抗氧剂，0.1％-1％；亚磷酸酯抗氧剂，0.1％-1％；硫醚抗氧剂，0.1％-1％；纳米粒子填料，0.1％-6％；聚合型硅烷偶联剂，0.1％-1％；光稳定剂，0.1％-1％。
需要说明的是，采用苯酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂和硫醚抗氧剂作为复合抗氧剂，能够提高防止热分解的效果，通过纳米粒子填料能够提高耐湿热性，降低热收缩率，且不降低透光率，采用光稳定剂能够防止光分解，采用聚合型硅烷偶联剂能够提高粘结力，由于热塑型聚烯烃弹性体胶膜层压时没有发生热交联反应过程，小分子硅烷偶联剂不能与聚烯烃弹性体分子产生连接，不能起到提高粘结力的作用，且产生气泡，因此在聚合型硅烷偶联剂的选择上避免采用普通的小分子硅烷。
由此，根据本发明实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20，层压温度低，层压时间短，降低了光伏组件生产能耗和成本，提高了生产效率。
根据本发明的一个实施例，所述热塑型聚烯烃弹性体胶粒的熔程为90℃-135℃。
在本发明的一些具体实施方式中，所述苯酚类抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯，三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯，三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰尿酸和异氰脲酸三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲苯基)酯中的一种或其组合物。
根据本发明的一个实施例，所述亚磷酸酯抗氧剂为(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯,双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基中的一种或其组合物。
根据本发明的一个实施例，所述硫醚抗氧剂为硫代二丙酸双十二烷酯，季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)中的一种或其组合物。
在本发明的一些具体实施方式中，所述纳米粒子填料为二氧化硅，硅藻土，聚酰胺蜡，玻璃纤维中的一种或其组合物。
根据本发明的一个实施例，所述聚合型硅烷偶联剂为聚合型氨基硅氧烷，聚合型双氨基硅氧烷，聚合型环氧硅氧烷，聚合型乙烯基硅氧烷中的一种或其组合物。
根据本发明的一个实施例，所述光稳定剂为双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，聚-{[6-[(1,1,3,3,-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5,-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6,-四甲基哌啶基)-次氨基-六亚甲基-[4-(2,2,6,6,-四甲基派啶基)-次氨基]]，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯中的一种或其组合物。
总而言之，根据本发明实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20，层压温度低，层压时间短，不仅能够降低光伏组件生产能耗，提高生产效率，还具有透明度高和生产成本低等优点。
如图1所示，光伏电池100可依次按照光伏玻璃10、高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20、电池片30、胶层40与背板50的结构封装构成，根据本发明实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20的应用，上述任一实施例的所述高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20可用于粘接光伏电池100的光伏玻璃10和电池片30。
下面结合具体实施例对本发明实施例提供的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20进行具体说明。
实施例1
首先，采用聚烯烃弹性体胶粒96.8g，苯酚类抗氧剂0.2g，亚磷酸酯抗氧剂0.1g，硫醚抗氧剂0.1g，纳米二氧化硅2g，聚合型硅烷偶联剂0.6g，光稳定剂0.2g制备得到高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(I)。
然后，将制得的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(I)在150℃温度下层压9分钟，经湿热老化(双85)测试500小时后其湿热老化黄变值为1.2，经过紫外辐照(60KWh)后其紫外老化黄变值为1.3，高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(I)与光伏玻璃10之间的层压剥离力可达155N/cm，制得的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(I)无气泡且透光率可达89.9％。
实施例2
首先，采用聚烯烃弹性体胶粒96.1g，苯酚类抗氧剂0.1g，亚磷酸酯抗氧剂0.1g，硫醚抗氧剂0.1g，纳米二氧化硅3g，聚合型硅烷偶联剂0.5g，光稳定剂0.1g制备得到高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅱ)。
然后，将制得的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅱ)在150℃温度下层压7分钟，经湿热老化(双85)测试500小时，湿热老化黄变值为1.0，经过紫外辐照(60KWh)后紫外老化黄变值为1.2，高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅱ)与光伏玻璃10之间的层压剥离力为150N/cm，制得的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅱ)无气泡且透光率可达89.8％。
实施例3
首先，采用聚烯烃弹性体胶粒97.0g，苯酚类抗氧剂0.3g，亚磷酸酯抗氧剂0.4g，硫醚抗氧剂0.2g，纳米二氧化硅1g，聚合型硅烷偶联剂0.6g，光稳定剂0.3g制备得到高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅲ)。
然后，将制得的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅲ)在150℃温度下层压8分钟，经湿热老化(双85)测试500小时，湿热老化黄变值为0.9，经过紫外辐照(60KWh)后紫外老化黄变值为1.1，高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅱ)与光伏玻璃10之间的层压剥离力为158N/cm，制得的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅱ)无气泡且透光率可达90.1％。
实施例4
首先，采用聚烯烃弹性体胶粒97.2g，苯酚类抗氧剂0.4g，亚磷酸酯抗氧剂0.2g，硫醚抗氧剂0.2g，纳米二氧化硅3g，聚合型硅烷偶联剂0.3g，光稳定剂0.6g制备得到高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅳ)。
然后，将制得的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅳ)在150℃温度下层压10分钟，经湿热老化(双85)测试500小时，湿热老化黄变值为0.9，经过紫外辐照(60KWh)后紫外老化黄变值为1.1，高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅱ)与光伏玻璃10之间的层压剥离力为160N/cm，制得的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅱ)无气泡且透光率可达88.2％。
实施例5
首先，采用聚烯烃弹性体胶粒96.1g，苯酚类抗氧剂0.2g，亚磷酸酯抗氧剂0.2g，硫醚抗氧剂0.2g，纳米二氧化硅5g，聚合型硅烷偶联剂0.5g，光稳定剂1.0g制备得到高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅴ)。
然后，将制得的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅴ)在150℃温度下层压10分钟，经湿热老化(双85)测试500小时，湿热老化黄变值为0.8，经过紫外辐照(60KWh)后紫外老化黄变值为1.0，高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅴ)与光伏玻璃10之间的层压剥离力为159N/cm，制得的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜(Ⅴ)无气泡且透光率可达89.7％。
总而言之，根据本发明实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20具有优良的阻水性、抗PID性能以及高透明性，层压温度较低，且层压时间较短等优点，降低了光伏组件生产能耗和成本，提高了生产效率，本发明实施例的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜20可作为主要的光伏封装胶膜，具体可应用于粘接光伏电池100的光伏玻璃10和电池片30。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜，其特征在于，按重量份包含以下组分：
热塑型聚烯烃弹性体胶粒，89％-99.4％；
苯酚类抗氧剂，0.1％-1％；
亚磷酸酯抗氧剂，0.1％-1％；
硫醚抗氧剂，0.1％-1％；
纳米粒子填料，0.1％-6％；
聚合型硅烷偶联剂，0.1％-1％；
光稳定剂，0.1％-1％。
2.根据权利要求1所述的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜，其特征在于，所述热塑型聚烯烃弹性体胶粒的熔程为90℃-135℃。
3.根据权利要求1所述的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜，其特征在于，所述苯酚类抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯，三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯，三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰尿酸和异氰脲酸三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲苯基)酯中的一种或其组合物。
4.根据权利要求1所述的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜，其特征在于，所述亚磷酸酯抗氧剂为(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯,双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基中的一种或其组合物。
5.根据权利要求1所述的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜，其特征在于，所述硫醚抗氧剂为硫代二丙酸双十二烷酯，季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)中的一种或其组合物。
6.根据权利要求1所述的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜，其特征在于，所述纳米粒子填料为二氧化硅，硅藻土，聚酰胺蜡，玻璃纤维中的一种或其组合物。
7.根据权利要求1所述的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜，其特征在于，所述聚合型硅烷偶联剂为聚合型氨基硅氧烷，聚合型双氨基硅氧烷，聚合型环氧硅氧烷，聚合型乙烯基硅氧烷中的一种或其组合物。
8.根据权利要求1所述的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜，其特征在于，所述光稳定剂为双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，聚-{[6-[(1,1,3,3,-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5,-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6,-四甲基哌啶基)-次氨基-六亚甲基-[4-(2,2,6,6,-四甲基派啶基)-次氨基]]，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯中的一种或其组合物。
9.一种根据权利要求1-8中任一所述的高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜的应用，其特征在于，所述高透热塑型聚烯烃弹性体胶膜用于粘接光伏电池的光伏玻璃和电池片。
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