CN109449232A - 一种光伏背板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏背板及其制备方法，涉及光伏背板材料领域，包括PET膜层、聚偏氟乙烯膜层和粘结层，所述粘结层设置于PET膜层和聚偏氟乙烯膜层之间；PET膜层为PET薄膜；该光伏背板PET膜层为基层通过粘结层的粘结作用，在PET膜层上覆盖一层聚偏氟乙烯膜层，聚偏氟乙烯膜层具有良好的耐候性，可以阻挡PET膜层表面的紫外线照射，提高材料的抗老化性能。

Description

一种光伏背板及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏背板领域，具体涉及一种光伏背板及其制备方法。
背景技术
光伏组件户外应用的寿命是靠光伏背板来保证的，光伏背板是由耐候层材料、中间层材料和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVCA粘结层材料)构成的，目前几乎90％以上的白班使用的是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜作为中间层。PET薄膜材料具有优异的耐热性、阻隔水汽能力、绝缘性，而且成本低，是目前阶段无可替代的光伏背板用中间层材料。但是，普通PET薄膜有个致命缺点，就是耐紫外老化能力较差，PET薄膜接触到较多的紫外线易引起光降解，导致PET材料失效。对与光伏背板，需要在户外服役25年，因此必须选用耐候性最好的材料。
中国专利CN102862344B公开了一种太阳能电池背板，包括阻气层、耐加工层和若干外覆层，且至少有一层外覆层是由聚酰亚胺与铁氟龙制成的复合膜，复合膜可以是由聚酰亚胺膜和铁氟龙膜相贴合所构成，也可以是聚酰亚胺与铁氟龙的共挤出膜，阻气层能够有效阻隔水气，耐加工层适于贴合加工或提供缓冲效果，聚酰亚胺树脂具有耐候性质，可保护阻气层，铁氟龙则可进一步阻绝水气和抗紫外线，本发明太阳能电池板背板虽然可以在一定程度上改善材料的耐候性，但是其仍存在耐候性和力学性能不够优异的缺点。
中国专利申请CN106221138A公开了一种高耐候性太阳能光伏背板复合材料及其制备方法，通过如下重量份的原料制备而成：碳纳米管20-30份；聚对苯二甲酸丁二醇酯10-20份；三元乙丙橡胶10-14份；ABS树脂6-10份；聚苯乙烯2-4份；硅酮粉3-5份；碳化硅纤维6-8份；季戊四醇酯3-5份；三羟甲基丙烷三油酸酯2-4份；硅酸四甲酯0.5-1.5份；异丁基三乙氧基硅烷，为硅酸四甲酯重量份的3-5倍；三硬脂酸甘油酯4-6份。本发明提供的太阳能光伏背板复合材料耐候性好，耐冷热交替性能强，使用寿命长；但是本发明中添加大量的碳纳米管作为填料，导致光伏背板的绝缘性大大降低。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种光伏背板及其制备方法，该光伏背板PET膜层为基层通过粘结层的粘结作用，在PET膜层上覆盖一层聚偏氟乙烯膜层，聚偏氟乙烯膜层具有良好的耐候性，可以阻挡PET膜层表面的紫外线照射，提高材料的抗老化性能。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种光伏背板，包括PET膜层、聚偏氟乙烯膜层和粘结层，所述粘结层设置于PET膜层和聚偏氟乙烯膜层之间；
所述PET膜层为PET薄膜；
所述聚偏氟乙烯膜层包括以下重量份计的原料：聚偏氟乙烯55-70份、聚甲基丙烯酸甲酯30-40份、钛白粉2-8份、二氧化硅1.5-5份、乙烯基三甲氧基硅烷1.2-1.8份、紫外线稳定剂1.2-1.8份和抗氧剂0.8-1.6份；
所述粘结层包括以下重量份计的原料：丙烯酸异辛酯45-60份、天然橡胶2-5份、乙酸乙酯55-70份、乙烯基三胺8-15份、酰胺基胺类4-9份、填充剂2-5份和交联剂2-5份。
优选地，所述聚偏乙烯膜层包括以下重量份计的原料：聚偏氟乙烯62份、聚甲基丙烯酸甲酯35份、钛白粉5.5份、二氧化硅3.5份、乙烯基三甲氧基硅烷1.5份、紫外线稳定剂1.5份和抗氧剂1.2份。
优选地，所述粘结层包括以下重量份计的原料：丙烯酸异辛酯50份、天然橡胶3.2份、乙酸乙酯62份、乙烯基三胺13份、酰胺基胺类7份、填充剂3.8份和交联剂4.2份。
优选地，所述粘结层中的交联剂为主交联剂和辅交联剂按照质量比5:1混合组成；
所述主交联剂为过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯和2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)按照质量比3:1混合组成；
所述辅交联剂为三乙烯丙基胺、N-甲基二烯丙基胺和二甲基烯丙基胺中的一种或几种结合。
优选地，所述粘结层中的填充剂为纳米二氧化硅和硬脂酸钙按照质量比7:2混合组成。
优选地，所述聚偏氟乙烯膜层中的紫外线稳定剂为2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3,5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑和三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸脂中的一种或几种结合。
优选地，所述聚偏氟乙烯膜层中的抗氧剂为β-((3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2,4-丁基苯酯)亚磷酸脂、亚磷酸三苯酯和季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯中的一种或几种结合。
本发明中还公开了一种光伏背板的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)聚偏氟乙烯膜层的制备
(a1)将钛白粉和二氧化硅加入高速混合机中混合2-4分钟，向三乙烯基三甲基硅烷中按照1:1的质量比加入丙酮稀释后，将三乙烯基三甲氧基硅烷溶液滴入上述混合物中，滴加结束后继续搅拌5-10分钟，加入聚偏氟乙烯膜层中的剩余原料，在800-1200转/分钟下，混合15-20分钟；置入95摄氏度的烘箱中干燥2-4小时，冷却至室温，得混合物料；
(a2)开启共挤流延机，设定工作参数如下：螺杆区温度控制在200-210摄氏度，模具温度控制在205-210摄氏度，螺杆转速控制在20-40转/分钟，牵引速度控制在4-10米/分钟，供给流延机达到预设定温度后，将步骤(a1)中制得的混合物料加入料斗，进行生产，制得聚偏氟乙烯膜层；
(2)粘结层的制备
(b1)将丙烯酸异辛酯、天然橡胶加入50％重量份的乙酸乙酯中，控温至35-50摄氏度，以300-500转/分钟，搅拌混合至天然橡胶充分溶解，缓慢加入交联剂，以600-700转/分钟继续搅拌3-4小时，得到产物1；
(b2)将乙烯基三胺和酰胺基胺类加入剩余50％重量份的乙酸乙酯中，升温至30-40摄氏度，以500-700转/分钟搅拌混合1-2小时后，得到产物2；
(b3)将产物2和填充剂加入产物1中，以1200-1500转/分钟的速度搅拌混合30-50分钟，即得所述粘结层；
(3)光伏背板的制备
(c1)用电晕机处理PET膜和聚乙烯膜层，利用涂膜丝棒把胶水均匀地涂布在PET膜上，使用覆膜机合并PET膜和聚乙烯膜层，置入80-90摄氏度的环境下，干燥150分钟，即得所述光伏背板。
优选地，所述步骤(a1)中冷却至室温在低于50％RH环境中冷却到室温。
优选地，所述步骤(b1)中的交联剂控制10-30分钟内添加结束。
本发明具有如下的有益效果：
(1)该光伏背板PET膜层为基层通过粘结层的粘结作用，在PET膜层上覆盖一层聚偏氟乙烯膜层，聚偏氟乙烯膜层具有良好的耐候性，可以阻挡PET膜层表面的紫外线照射，提高材料的抗老化性能。
(2)本发明聚偏氟乙烯膜层以聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、钛白粉、二氧化硅、乙烯基三甲氧基硅烷、紫外线稳定剂和抗氧剂协同配合作用，提高膜层的耐候性和抗紫外性能，聚偏氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的相容性，提高材料的柔韧性，膜层的抗拉伸和抗冲击的能力大幅度提高，增强了膜层的加工性能，通过添加钛白粉，钛白粉由于折射率高，因此对光线具有强烈的反射率，可以提高膜层的紫外线阻隔性，同时添加紫外线稳定剂和抗氧剂协助提高膜层的耐紫外老化能力。
(3)本发明粘结层通过丙烯酸异辛酯、天然橡胶、乙酸乙酯、乙烯基三胺、酰胺基胺类、填充剂和交联剂的协同作用制备而成，具有良好的粘结性和抗老化性，丙烯酸异辛酯通过交联剂和天然橡胶的复合作用提高了材料的稳定性和粘结性，同时在乙烯基三胺和酰胺基胺类的复合作用下，提高了粘结剂的固化粘接作用。
(4)本发明制备方法简单，易操作，通过多层复合作用，增强了光伏背板的抗老化性和抗紫外性能，提高了材料的耐久性，具有良好的市场应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种光伏背板，包括PET膜层、聚偏氟乙烯膜层和粘结层，所述粘结层设置于PET膜层和聚偏氟乙烯膜层之间；
PET膜层为PET薄膜；
聚偏氟乙烯膜层包括以下重量份计的原料：聚偏氟乙烯55份、聚甲基丙烯酸甲酯30份、钛白粉2份、二氧化硅1.5份、乙烯基三甲氧基硅烷1.2份、紫外线稳定剂1.2份和抗氧剂0.8份；
粘结层包括以下重量份计的原料：丙烯酸异辛酯45份、天然橡胶2份、乙酸乙酯55份、乙烯基三胺8份、酰胺基胺类4份、填充剂2份和交联剂2份。
粘结层中的交联剂为主交联剂和辅交联剂按照质量比5:1混合组成；
主交联剂为过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯和2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)按照质量比3:1混合组成；
辅交联剂为三乙烯丙基胺。
粘结层中的填充剂为纳米二氧化硅和硬脂酸钙按照质量比7:2混合组成。
聚偏氟乙烯膜层中的紫外线稳定剂为2,4-二羟基二苯甲酮。
聚偏氟乙烯膜层中的抗氧剂为β-((3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
本实施例中的光伏背板的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)聚偏氟乙烯膜层的制备
(a1)将钛白粉和二氧化硅加入高速混合机中混合2分钟，向三乙烯基三甲基硅烷中按照1:1的质量比加入丙酮稀释后，将三乙烯基三甲氧基硅烷溶液滴入上述混合物中，滴加结束后继续搅拌5分钟，加入聚偏氟乙烯膜层中的剩余原料，在800转/分钟下，混合15分钟；置入95摄氏度的烘箱中干燥2小时，冷却至室温，得混合物料；
(a2)开启共挤流延机，设定工作参数如下：螺杆区温度控制在200摄氏度，模具温度控制在205摄氏度，螺杆转速控制在20转/分钟，牵引速度控制在4米/分钟，供给流延机达到预设定温度后，将步骤(a1)中制得的混合物料加入料斗，进行生产，制得聚偏氟乙烯膜层；
(2)粘结层的制备
(b1)将丙烯酸异辛酯、天然橡胶加入50％重量份的乙酸乙酯中，控温至35摄氏度，以300转/分钟，搅拌混合至天然橡胶充分溶解，缓慢加入交联剂，以600转/分钟继续搅拌3小时，得到产物1；
(b2)将乙烯基三胺和酰胺基胺类加入剩余50％重量份的乙酸乙酯中，升温至30摄氏度，以500转/分钟搅拌混合1小时后，得到产物2；
(b3)将产物2和填充剂加入产物1中，以1200转/分钟的速度搅拌混合30分钟，即得所述粘结层；
(3)光伏背板的制备
(c1)用电晕机处理PET膜和聚乙烯膜层，利用涂膜丝棒把胶水均匀地涂布在PET膜上，使用覆膜机合并PET膜和聚乙烯膜层，置入80摄氏度的环境下，干燥150分钟，即得所述光伏背板。
步骤(a1)中冷却至室温在低于50％RH环境中冷却到室温。
步骤(b1)中的交联剂控制在10分钟添加结束。
实施例2
一种光伏背板，包括PET膜层、聚偏氟乙烯膜层和粘结层，所述粘结层设置于PET膜层和聚偏氟乙烯膜层之间；
PET膜层为PET薄膜；
聚偏氟乙烯膜层包括以下重量份计的原料：聚偏氟乙烯70份、聚甲基丙烯酸甲酯40份、钛白粉8份、二氧化硅5份、乙烯基三甲氧基硅烷1.8份、紫外线稳定剂1.8份和抗氧剂1.6份；
粘结层包括以下重量份计的原料：丙烯酸异辛酯60份、天然橡胶5份、乙酸乙酯70份、乙烯基三胺15份、酰胺基胺类9份、填充剂5份和交联剂5份。
粘结层中的交联剂为主交联剂和辅交联剂按照质量比5:1混合组成；
主交联剂为过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯和2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)按照质量比3:1混合组成；
辅交联剂为N-甲基二烯丙基胺。
粘结层中的填充剂为纳米二氧化硅和硬脂酸钙按照质量比7:2混合组成。
聚偏氟乙烯膜层中的紫外线稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
聚偏氟乙烯膜层中的抗氧剂为三(2,4-丁基苯酯)亚磷酸脂。
本实施例中的光伏背板的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)聚偏氟乙烯膜层的制备
(a1)将钛白粉和二氧化硅加入高速混合机中混合4分钟，向三乙烯基三甲基硅烷中按照1:1的质量比加入丙酮稀释后，将三乙烯基三甲氧基硅烷溶液滴入上述混合物中，滴加结束后继续搅拌10分钟，加入聚偏氟乙烯膜层中的剩余原料，在1200转/分钟下，混合20分钟；置入95摄氏度的烘箱中干燥4小时，冷却至室温，得混合物料；
(a2)开启共挤流延机，设定工作参数如下：螺杆区温度控制在210摄氏度，模具温度控制在210摄氏度，螺杆转速控制在40转/分钟，牵引速度控制在10米/分钟，供给流延机达到预设定温度后，将步骤(a1)中制得的混合物料加入料斗，进行生产，制得聚偏氟乙烯膜层；
(2)粘结层的制备
(b1)将丙烯酸异辛酯、天然橡胶加入50％重量份的乙酸乙酯中，控温至50摄氏度，以500转/分钟，搅拌混合至天然橡胶充分溶解，缓慢加入交联剂，以700转/分钟继续搅拌4小时，得到产物1；
(b2)将乙烯基三胺和酰胺基胺类加入剩余50％重量份的乙酸乙酯中，升温至40摄氏度，以700转/分钟搅拌混合2小时后，得到产物2；
(b3)将产物2和填充剂加入产物1中，以1500转/分钟的速度搅拌混合50分钟，即得所述粘结层；
(3)光伏背板的制备
(c1)用电晕机处理PET膜和聚乙烯膜层，利用涂膜丝棒把胶水均匀地涂布在PET膜上，使用覆膜机合并PET膜和聚乙烯膜层，置入90摄氏度的环境下，干燥150分钟，即得所述光伏背板。
步骤(a1)中冷却至室温在低于50％RH环境中冷却到室温。
步骤(b1)中的交联剂控制30分钟添加结束。
实施例3
一种光伏背板，包括PET膜层、聚偏氟乙烯膜层和粘结层，所述粘结层设置于PET膜层和聚偏氟乙烯膜层之间；
PET膜层为PET薄膜；
聚偏氟乙烯膜层包括以下重量份计的原料：聚偏氟乙烯67份、聚甲基丙烯酸甲酯32份、钛白粉6份、二氧化硅2.8份、乙烯基三甲氧基硅烷1.4份、紫外线稳定剂1.6份和抗氧剂1.2份；
粘结层包括以下重量份计的原料：丙烯酸异辛酯55份、天然橡胶4.2份、乙酸乙酯64份、乙烯基三胺13份、酰胺基胺类8份、填充剂2.6份和交联剂3.4份。
粘结层中的交联剂为主交联剂和辅交联剂按照质量比5:1混合组成；
主交联剂为过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯和2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)按照质量比3:1混合组成；
辅交联剂为二甲基烯丙基胺。
粘结层中的填充剂为纳米二氧化硅和硬脂酸钙按照质量比7:2混合组成。
聚偏氟乙烯膜层中的紫外线稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-(2-羟基-3,5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑按照质量比1:1混合组成。
聚偏氟乙烯膜层中的抗氧剂为亚磷酸三苯酯。
本实施例中的光伏背板的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)聚偏氟乙烯膜层的制备
(a1)将钛白粉和二氧化硅加入高速混合机中混合3.2分钟，向三乙烯基三甲基硅烷中按照1:1的质量比加入丙酮稀释后，将三乙烯基三甲氧基硅烷溶液滴入上述混合物中，滴加结束后继续搅拌7分钟，加入聚偏氟乙烯膜层中的剩余原料，在1000转/分钟下，混合18分钟；置入95摄氏度的烘箱中干燥3小时，冷却至室温，得混合物料；
(a2)开启共挤流延机，设定工作参数如下：螺杆区温度控制在205摄氏度，模具温度控制在208摄氏度，螺杆转速控制在32转/分钟，牵引速度控制在8米/分钟，供给流延机达到预设定温度后，将步骤(a1)中制得的混合物料加入料斗，进行生产，制得聚偏氟乙烯膜层；
(2)粘结层的制备
(b1)将丙烯酸异辛酯、天然橡胶加入50％重量份的乙酸乙酯中，控温至42摄氏度，以380转/分钟，搅拌混合至天然橡胶充分溶解，缓慢加入交联剂，以680转/分钟继续搅拌3.6小时，得到产物1；
(b2)将乙烯基三胺和酰胺基胺类加入剩余50％重量份的乙酸乙酯中，升温至30-40摄氏度，以600转/分钟搅拌混合1.8小时后，得到产物2；
(b3)将产物2和填充剂加入产物1中，以1400转/分钟的速度搅拌混合38分钟，即得所述粘结层；
(3)光伏背板的制备
(c1)用电晕机处理PET膜和聚乙烯膜层，利用涂膜丝棒把胶水均匀地涂布在PET膜上，使用覆膜机合并PET膜和聚乙烯膜层，置入86摄氏度的环境下，干燥150分钟，即得所述光伏背板。
步骤(a1)中冷却至室温在低于50％RH环境中冷却到室温。
步骤(b1)中的交联剂控制在约20分钟添加结束。
实施例4
一种光伏背板，包括PET膜层、聚偏氟乙烯膜层和粘结层，所述粘结层设置于PET膜层和聚偏氟乙烯膜层之间；
PET膜层为PET薄膜；
聚偏乙烯膜层包括以下重量份计的原料：聚偏氟乙烯62份、聚甲基丙烯酸甲酯35份、钛白粉5.5份、二氧化硅3.5份、乙烯基三甲氧基硅烷1.5份、紫外线稳定剂1.5份和抗氧剂1.2份。
粘结层包括以下重量份计的原料：丙烯酸异辛酯50份、天然橡胶3.2份、乙酸乙酯62份、乙烯基三胺13份、酰胺基胺类7份、填充剂3.8份和交联剂4.2份。
粘结层中的交联剂为主交联剂和辅交联剂按照质量比5:1混合组成；
主交联剂为过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯和2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)按照质量比3:1混合组成；
辅交联剂为二甲基烯丙基胺。
粘结层中的填充剂为纳米二氧化硅和硬脂酸钙按照质量比7:2混合组成。
聚偏氟乙烯膜层中的紫外线稳定剂为三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸脂。
聚偏氟乙烯膜层中的抗氧剂为季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯。
本实施例中的光伏背板的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)聚偏氟乙烯膜层的制备
(a1)将钛白粉和二氧化硅加入高速混合机中混合3分钟，向三乙烯基三甲基硅烷中按照1:1的质量比加入丙酮稀释后，将三乙烯基三甲氧基硅烷溶液滴入上述混合物中，滴加结束后继续搅拌8钟，加入聚偏氟乙烯膜层中的剩余原料，在1050转/分钟下，混合18分钟；置入95摄氏度的烘箱中干燥2.8小时，冷却至室温，得混合物料；
(a2)开启共挤流延机，设定工作参数如下：螺杆区温度控制在205摄氏度，模具温度控制在208摄氏度，螺杆转速控制在35转/分钟，牵引速度控制在8米/分钟，供给流延机达到预设定温度后，将步骤(a1)中制得的混合物料加入料斗，进行生产，制得聚偏氟乙烯膜层；
(2)粘结层的制备
(b1)将丙烯酸异辛酯、天然橡胶加入50％重量份的乙酸乙酯中，控温至42摄氏度，以460转/分钟，搅拌混合至天然橡胶充分溶解，缓慢加入交联剂，以620转/分钟继续搅拌3.4小时，得到产物1；
(b2)将乙烯基三胺和酰胺基胺类加入剩余50％重量份的乙酸乙酯中，升温至30-40摄氏度，以520转/分钟搅拌混合1.4小时后，得到产物2；
(b3)将产物2和填充剂加入产物1中，以1350转/分钟的速度搅拌混合42分钟，即得所述粘结层；
(3)光伏背板的制备
(c1)用电晕机处理PET膜和聚乙烯膜层，利用涂膜丝棒把胶水均匀地涂布在PET膜上，使用覆膜机合并PET膜和聚乙烯膜层，置入83摄氏度的环境下，干燥150分钟，即得所述光伏背板。
步骤(a1)中冷却至室温在低于50％RH环境中冷却到室温。
步骤(b1)中的交联剂控制约15分钟添加结束。
对比例1：未经任何处理的PET薄膜层；
对比例2：聚偏氟乙烯膜层未添加钛白粉，其余原料与制备方法均与实施例1相同；
对比例3：粘结层未添加乙烯基三胺，其余制备方法与实施例1相同；
对比例4：粘结层未添加酰胺基胺类，其余制备方法与实施例1相同；
将实施例1-4制得的光伏背板和对比例1-4的光伏背板材料进行性能测试，结果如下表1：
分析上表1数据：
实施例1的光伏背板相对于对比例1中的未经任何处理的PET薄膜层材料，水气透过率明显降低，击穿电压和短路电压明显提高，说明实施例1中光伏背板材料的防水气性能和绝缘性能明显提高，尤其是在紫外光照剂量为100kWh/m2时，实施例1的光照伸长率保持率相对于对比例1提高了71.5％。
实施例1光伏背板相对于对比例2的光伏背板材料在紫外光照剂量为100kWh/m2时，实施例1的光伏背板的断裂伸长率保持率相对于对比例2提高了32.8％，说明实施例1中在聚偏氟乙烯膜中添加钛白粉可以有效的提高材料的抗紫外耐候性和力学性能。
将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比例2、对比例3、对比例4分别和对比例1比较发现，在PET薄膜层外粘接一层聚偏氟乙烯膜层可以有效的提高PET薄膜层的抗紫外耐候性、绝缘性和光伏背板的防水气透过性能。
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)该光伏背板PET膜层为基层通过粘结层的粘结作用，在PET膜层上覆盖一层聚偏氟乙烯膜层，聚偏氟乙烯膜层具有良好的耐候性，可以阻挡PET膜层表面的紫外线照射，提高材料的抗老化性能。
(2)本发明聚偏氟乙烯膜层以聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、钛白粉、二氧化硅、乙烯基三甲氧基硅烷、紫外线稳定剂和抗氧剂协同配合作用，提高膜层的耐候性和抗紫外性能，聚偏氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的相容性，提高材料的柔韧性，膜层的抗拉伸和抗冲击的能力大幅度提高，增强了膜层的加工性能，通过添加钛白粉，钛白粉由于折射率高，因此对光线具有强烈的反射率，可以提高膜层的紫外线阻隔性，同时添加紫外线稳定剂和抗氧剂协助提高膜层的耐紫外老化能力。
(3)本发明粘结层通过丙烯酸异辛酯、天然橡胶、乙酸乙酯、乙烯基三胺、酰胺基胺类、填充剂和交联剂的协同作用制备而成，具有良好的粘结性和抗老化性，丙烯酸异辛酯通过交联剂和天然橡胶的复合作用提高了材料的稳定性和粘结性，同时在乙烯基三胺和酰胺基胺类的复合作用下，提高了粘结剂的固化粘接作用。
(4)本发明制备方法简单，易操作，通过多层复合作用，增强了光伏背板的抗老化性和抗紫外性能，提高了材料的耐久性，具有良好的市场应用前景。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏背板，其特征在于，包括PET膜层、聚偏氟乙烯膜层和粘结层，所述粘结层设置于PET膜层和聚偏氟乙烯膜层之间；
所述PET膜层为PET薄膜；
所述聚偏氟乙烯膜层包括以下重量份计的原料：聚偏氟乙烯55-70份、聚甲基丙烯酸甲酯30-40份、钛白粉2-8份、二氧化硅1.5-5份、乙烯基三甲氧基硅烷1.2-1.8份、紫外线稳定剂1.2-1.8份和抗氧剂0.8-1.6份；
所述粘结层包括以下重量份计的原料：丙烯酸异辛酯45-60份、天然橡胶2-5份、乙酸乙酯55-70份、乙烯基三胺8-15份、酰胺基胺类4-9份、填充剂2-5份和交联剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的光伏背板，其特征在于，所述聚偏乙烯膜层包括以下重量份计的原料：聚偏氟乙烯62份、聚甲基丙烯酸甲酯35份、钛白粉5.5份、二氧化硅3.5份、乙烯基三甲氧基硅烷1.5份、紫外线稳定剂1.5份和抗氧剂1.2份。
3.根据权利要求1所述的光伏背板，其特征在于，所述粘结层包括以下重量份计的原料：丙烯酸异辛酯50份、天然橡胶3.2份、乙酸乙酯62份、乙烯基三胺13份、酰胺基胺类7份、填充剂3.8份和交联剂4.2份。
4.根据权利要求1所述的光伏背板，其特征在于，所述粘结层中的交联剂为主交联剂和辅交联剂按照质量比5:1混合组成；
所述主交联剂为过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯和2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)按照质量比3:1混合组成；
所述辅交联剂为三乙烯丙基胺、N-甲基二烯丙基胺和二甲基烯丙基胺中的一种或几种结合。
5.根据权利要求1所述的光伏背板，其特征在于，所述粘结层中的填充剂为纳米二氧化硅和硬脂酸钙按照质量比7:2混合组成。
6.根据权利要求1所述的光伏背板，其特征在于，所述聚偏氟乙烯膜层中的紫外线稳定剂为2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3,5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑和三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸脂中的一种或几种结合。
7.根据权利要求1所述的光伏背板，其特征在于，所述聚偏氟乙烯膜层中的抗氧剂为β-((3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2,4-丁基苯酯)亚磷酸脂、亚磷酸三苯酯和季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯中的一种或几种结合。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的光伏背板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)聚偏氟乙烯膜层的制备
(a1)将钛白粉和二氧化硅加入高速混合机中混合2-4分钟，向三乙烯基三甲基硅烷中按照1:1的质量比加入丙酮稀释后，将三乙烯基三甲氧基硅烷溶液滴入上述混合物中，滴加结束后继续搅拌5-10分钟，加入聚偏氟乙烯膜层中的剩余原料，在800-1200转/分钟下，混合15-20分钟；置入95摄氏度的烘箱中干燥2-4小时，冷却至室温，得混合物料；
(a2)开启共挤流延机，设定工作参数如下：螺杆区温度控制在200-210摄氏度，模具温度控制在205-210摄氏度，螺杆转速控制在20-40转/分钟，牵引速度控制在4-10米/分钟，供给流延机达到预设定温度后，将步骤(a1)中制得的混合物料加入料斗，进行生产，制得聚偏氟乙烯膜层；
(2)粘结层的制备
(b1)将丙烯酸异辛酯、天然橡胶加入50％重量份的乙酸乙酯中，控温至35-50摄氏度，以300-500转/分钟，搅拌混合至天然橡胶充分溶解，缓慢加入交联剂，以600-700转/分钟继续搅拌3-4小时，得到产物1；
(b2)将乙烯基三胺和酰胺基胺类加入剩余50％重量份的乙酸乙酯中，升温至30-40摄氏度，以500-700转/分钟搅拌混合1-2小时后，得到产物2；
(b3)将产物2和填充剂加入产物1中，以1200-1500转/分钟的速度搅拌混合30-50分钟，即得所述粘结层；
(3)光伏背板的制备
(c1)用电晕机处理PET膜和聚乙烯膜层，利用涂膜丝棒把胶水均匀地涂布在PET膜上，使用覆膜机合并PET膜和聚乙烯膜层，置入80-90摄氏度的环境下，干燥150分钟，即得所述光伏背板。
9.根据权利要求8所述的光伏背板的制备方法，其特征在于，所述步骤(a1)中冷却至室温在低于50％RH环境中冷却到室温。
10.根据权利要求8所述的光伏背板的制备方法，其特征在于，所述步骤(b1)中的交联剂控制10-30分钟内添加结束。
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CN110667216A (zh) * 2019-09-30 2020-01-10 常州回天新材料有限公司 一体化成型的pet共挤透明背板

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