CN109553911A - 一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜及由其制成的太阳能背板 - Google Patents

一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜及由其制成的太阳能背板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜，以质量份计，包括如下组分：改性树脂10~95份，聚烯烃树脂10~95份，无机填料0.5~25份，助剂0.1~5份，所述聚烯烃树脂为乙烯–α烯烃共聚物。实验证明，本发明的太阳能背板具有优异的绝缘性、阻水性、耐老化性能，同时又能满足背板的高粘结性、高机械强度、高低温冲击性的要求，取得了显著的效果。

Description

一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜及由其制成的太阳能 背板
技术领域
本发明涉及一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜以及由其制成的太阳能背板。
背景技术
当今社会飞速发展的同时也面临着能源短缺和日益严重的环境污染问题，如何合理有效的利用清洁能源成为了生产生活中的重点。太阳能作为现今热门的绿色清洁能源，其主要应用途径为光伏发电，由此光伏电池组件材料的安全性和稳定性就成为重中之重。作为光伏组件背面的“防护墙”，背板是光伏组件的重要组成部分，不仅起到粘结封装电池组件结构的作用，同时还要保证光伏组件内部电池不受到环境的影响，防止水汽渗入，提高太阳能电池的耐湿热老化性能和光电转换效率，以延长太阳能电池的使用寿命。
目前，背板结构主要为PET为基材在薄膜两面复合耐候性高分子薄膜，如PVDF，ETFE或者EVA薄膜，常见的有TPT结构；以及在PET聚酯薄膜两面涂覆氟涂料。由于含氟膜的材料强度最弱，作为背板的最外保护层，极其容易被刮伤从而影响内部材料的防老化功能。且含氟薄膜在生产加工中难度大，工艺复杂，因此成本颇高。氟膜在加工过程及使用回收时都对环境有潜在危害。同时聚酯基材、乙烯-醋酸乙烯酯分子主链中含有大量的酯基，易水解，尽管经过改性处理，仍然难以达到太阳能背板的耐湿热老化性能的要求。
随着技术的发展，现有技术中，光伏背板经历了从双氟背板到单氟背板最终走向无氟背板的过程。例如，中国发明专利CN106893183A提出一种聚烯烃薄膜，应用于太阳能背板的粘结层以提搞背板的阻燃性、绝缘性和水汽阻隔性。但该发明中对聚烯烃树脂的改性方法较为简单，其机械强度、耐低温冲击性，粘结强度都有所限制。另外，中国发明专利CN103456817B公开了一种无氟三层共挤出背板，其耐候层为改性PC，中间层为改性PBT，粘结层为改性PC；由此熔融挤出制得背板材料。然而，在实际生产应用中发现：PC层极易水解，且容易刮伤影响背板的性能，PBT虽然性能较PET有所提升，但其造价较高且抗热性较差，这些都不利于这种背板的生产和使用。
综上所述，现有的无氟背板膜功能都较为单一，因此，开发一种用于太阳能背板的多功能性的非氟耐老化膜，并由此制备出绝缘性、阻水性、耐老化性能优异、同时又能满足背板的高粘结性、高机械强度、高低温冲击性的要求、且加工简单的太阳能背板，显然具有积极的现实意义。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜以及由其制成的太阳能背板。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜，以质量份计，包括如下组分：
所述聚烯烃树脂为乙烯–α烯烃共聚物；
所述无机填料选自云母粉、滑石粉、碳酸钙、高岭土、硅灰石、钛白粉中的一种或几种；
所述助剂选自抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中的一种或几种；
所述改性树脂为硅烷接枝交联的聚烯烃树脂，其交联度大于50；以质量计，所述改性树脂由如下组分通过反应制备得到：
所述基础树脂选自PE、PP和EVA树脂中的一种或几种。
上文中，所述改性树脂可以为11份、12份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、50份、60份、70份、80份、90份、92份、94份。
所述聚烯烃树脂可以为11份、12份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、50份、60份、70份、80份、90份、92份、94份。
所述无机填料可以是1份、2份、3份、5份、10份、15份、20份、21份、22份、23份、24份。
所述改性树脂为硅烷接枝交联的聚烯烃树脂，其交联度大于50；优选的，交联度大于60；更优选的，交联度大于70。
上述技术方案中，所述交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷；所述引发剂为有机过氧化物；所述交联催化剂为二月桂酸二丁基锡。
所述有机过氧化物为二叔丁基过氧化物(DTBP)或过氧化二异丙苯(DCP)，也可以是其他一些常用的有机过氧化物交联剂。
上述技术方案中，所述乙烯–α烯烃共聚物为乙烯与α-烯烃的共聚物，所述α-烯烃为1-己烯、1-辛烯或聚丁烯-1、4-甲基-1-戊烯。
上述技术方案中，所述抗氧剂选自双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、2，6-三级丁基-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、4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)、硫代二丙酸二月桂酯中的一种或几种。
上述技术方案中，所述紫外线吸收剂选自邻羟基苯甲酸苯酯、2,4-二羟基二苯甲酮、邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2-羟基-3,5-二特戊基苯基)苯并三唑、2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚中的一种或几种。
上述技术方案中，所述光稳定剂选自六甲基磷酰三胺、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一种或几种。
本发明同时请求保护一种上述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜的制备方法，包括如下步骤：
1)按上述的配比将基础树脂、交联剂、引发剂混合均匀，加入交联催化剂，充分搅拌使其均匀分散，经螺杆熔融挤出加工，制备得到改性树脂；
2)按上述的配比将聚烯烃树脂、无机填料、助剂和所述步骤1)得到的改性树脂混合均匀，采用挤出流延法或吹塑法即可得到所述非氟耐老化膜。
本发明同时请求保护一种复合型太阳能背板，由外表层、中间基材、内表层层叠构成，各层之间通过高分子胶黏剂粘结固定；
所述外表层为上述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜；
所述中间基材为PET薄膜；
所述内表层选自PE薄膜、EVA薄膜和上述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜中的一种；
所述高分子胶黏剂是聚氨酯胶黏剂或环氧树脂胶黏剂。
本发明同时请求保护一种挤出型太阳能背板，由内层、芯层和外层层叠构成，所述内层、芯层和外层的质量比为：10～20：40～80：20～40；
所述内层和外层均为上述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜；
所述芯层包括如下组分，以质量份计：
所述聚丙烯树脂选自均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物；聚烯烃树脂选自聚乙烯，乙烯–α烯烃共聚物中的一种或几种的混合物；所述无机填料选自云母粉、滑石粉、碳酸钙、高岭土、硅灰石或钛白粉中的一种或几种；所述助剂选自抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中的一种或几种。
这种挤出型太阳能背板的结构为A/B/A。
本发明同时请求保护一种挤出型太阳能背板的制备方法，包括如下步骤：
1)根据上述的方法制备得到改性树脂；
2)按上述的配比将制备内层、芯层以及外层的物料分别加入到三层共挤出片材机组的A、B、C螺杆中，同时在螺杆挤出机熔融挤出，经流延、冷却、牵引、卷取即得到所述挤出型太阳能背板。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明开发了一种新的用于太阳能背板的多功能性的非氟耐老化膜，实验证明，由此制备出的太阳能背板具有优异的绝缘性、阻水性、耐老化性能，同时又能满足背板的高粘结性、高机械强度、高低温冲击性的要求，取得了显著的效果；
2.本发明的太阳能背板加工工艺简单，且成本较低，适于推广应用。
具体实施方式
实施例1
一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜，薄膜厚度为0.03mm。其制备方法如下：
(1)将0.3份DCP(南京优普化工有限公司)溶解于1份比例为2:1的乙烯基三甲氧基硅烷A171(南京优普化工有限公司)与乙烯基三乙氧基硅烷A151(南京优普化工有限公司)混合物，搅拌均匀后加入80份线性低密度聚乙烯DFDC 7050(扬子石化公司，其密度为0.921g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为2g/10min)和20份嵌段共聚聚丙烯K8003(上海赛科，其密度为0.90g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为2.5g/10min)及0.05份二月桂酸二辛基锡DOTDL(杭州卓润化工有限公司)，在高搅机中以600转/分的速度搅拌30分钟后投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为58)；
(2)将62份制得的硅烷接枝交联聚烯烃树脂(即改性树脂)、38份乙烯/1-辛烯共聚聚乙烯、0.1份抗氧剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚(北京加成助剂研究所)、0.1份紫外线吸收剂邻羟基苯甲酸苯酯(北京加成助剂研究所)、0.2份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(北京加成助剂研究所)，混合均匀后将所述混料在120℃温度下采用挤出流延制得薄膜，即为非氟耐老化膜。
然后，制备复合型太阳能背板，具体如下：将外表层和内表层通过聚氨酯胶黏剂(上海汉司实业有限公司)贴合在PET薄膜(厚度为0.20mm)的两面，其中外表层为上述步骤制得的非氟耐老化薄膜(厚度为0.03mm)，内表层为EVA薄膜(厚度为0.04mm)，复合型背板厚度为0.30mm。
实施例2
一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜，薄膜厚度为0.03mm。其制备方法如下：
(1)将0.5份DCP(南京优普化工有限公司)溶解于0.5份比例为3:2的乙烯基三甲氧基硅烷A171(南京优普化工有限公司)与乙烯基三乙氧基硅烷A151(南京优普化工有限公司)混合物，搅拌均匀后加入58份低密度聚乙烯LD100BW(北京燕山石化公司，其密度为0.923g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为1.8g/10min)、42份EVA 18J4(北京燕山石化公司，其VA含量17％，230℃/2.16kg的熔体流动速率为4g/10min)，在高搅机中以600转/分的速度搅拌30分钟后投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为52)；
(2)将70份制得的硅烷接枝交联聚烯烃树脂、30份1-己烯共聚聚乙烯、0.2份抗氧剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚(北京加成助剂研究所，)、0.1份紫外线吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(北京加成助剂研究所)、0.2份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(北京加成助剂研究所)，混合均匀后将所述混合均匀后的物料在120℃温度下采用挤出流延制得薄膜，即为非氟耐老化膜。
然后，制备复合型太阳能背板，具体如下：将外表层和内表层通过聚氨酯胶黏剂(上海汉司实业有限公司)贴合在PET薄膜(厚度为0.20mm)的两面，其中外表层为上述步骤制得的非氟耐老化薄膜(厚度为0.03mm)，内表层为EVA薄膜(厚度为0.04mm)，复合型背板厚度为0.30mm。
实施例3
一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜，薄膜厚度为0.065mm；其制备方法如下：
(1)将0.3份DCP(南京优普化工有限公司)溶解于1份比例为2:1的乙烯基三甲氧基硅烷A171(南京优普化工有限公司)与乙烯基三乙氧基硅烷A151(南京优普化工有限公司)混合物，搅拌均匀后加入80份线性低密度聚乙烯DFDC 7050(扬子石化公司，其密度为0.921g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为2g/10min)和20份嵌段共聚聚丙烯K8003(上海赛科，其密度为0.90g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为2.5g/10min)及0.05份二月桂酸二辛基锡DOTDL(杭州卓润化工有限公司)，在高搅机中以600转/分的速度搅拌30分钟后投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为58)；
(2)将62份制得的硅烷接枝交联聚烯烃树脂、38份乙烯/1-辛烯共聚聚乙烯、0.1份抗氧剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚(北京加成助剂研究所)、0.1份紫外线吸收剂邻羟基苯甲酸苯酯(北京加成助剂研究所)、0.2份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(北京加成助剂研究所)，混合均匀后将所述混料在120℃温度下采用挤出流延制得薄膜，即为非氟耐老化膜。
然后，制备复合型太阳能背板，具体如下：将外表层和内表层通过聚氨酯胶黏剂(上海汉司实业有限公司)贴合在PET薄膜(厚度为0.20mm)的两面，其中外表层为上述步骤制得的非氟耐老化薄膜(厚度为0.065mm)，内表层为EVA薄膜(厚度为0.04mm)，复合型背板厚度为0.34mm。
实施例4
一种挤出型太阳能背板，从内到外依次包括内层、芯层和外层；
内层：(1)将0.3份DCP(南京优普化工有限公司)溶解于1份比例为2:1的乙烯基三甲氧基硅烷A171(南京优普化工有限公司)与乙烯基三乙氧基硅烷A151(南京优普化工有限公司)混合物，搅拌均匀后加入80份线性低密度聚乙烯DFDC 7050(扬子石化公司，其密度为0.921g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为2g/10min)和20份嵌段共聚聚丙烯K8003(上海赛科，其密度为0.90g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为2.5g/10min)及0.05份二月桂酸二辛基锡DOTDL(杭州卓润化工有限公司)，在高搅机中以600转/分的速度搅拌30分钟后投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为58)；
(2)将62份制得的硅烷接枝交联聚烯烃树脂、38份高密度聚乙烯5000S(扬子石化公司，其密度为0.949g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为1.3g/10min)、0.1份抗氧剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚(北京加成助剂研究所)、0.1份紫外线吸收剂邻羟基苯甲酸苯酯(北京加成助剂研究所)、0.2份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(北京加成助剂研究所)，混合均匀；将混料投入三层共挤出片材机组的A螺杆，螺杆直径为75mm，长径比为33；
芯层：将79份无规共聚聚丙烯R370Y、21份低密度聚乙烯LD100BW、0.1份抗氧剂2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.2份紫外线吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.2份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，混合均匀；将混料投入三层共挤出片材机组的B螺杆，螺杆直径为75mm，长径比为33；
外层：(1)将0.3份DCP(南京优普化工有限公司)溶解于1份比例为2:1的乙烯基三甲氧基硅烷A171(南京优普化工有限公司)与乙烯基三乙氧基硅烷A151(南京优普化工有限公司)混合物，搅拌均匀后加入80份线性低密度聚乙烯DFDC 7050(扬子石化公司，其密度为0.921g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为2g/10min)和20份嵌段共聚聚丙烯K8003(上海赛科，其密度为0.90g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为2.5g/10min)及0.05份二月桂酸二辛基锡DOTDL(杭州卓润化工有限公司)，在高搅机中以600转/分的速度搅拌30分钟后投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为58)；
(2)将62份制得的硅烷接枝交联聚烯烃树脂、38份乙烯/1-辛烯共聚聚乙烯、0.1份抗氧剂四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(北京加成助剂研究所，KY1010)、0.1份抗氧剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚(北京加成助剂研究所)、0.1份紫外线吸收剂邻羟基苯甲酸苯酯(北京加成助剂研究所)、0.2份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(北京加成助剂研究所)，混合均匀；将混料投入三层共挤出片材机组的C螺杆，螺杆直径为75mm，长径比为33；
将内层、芯层、外层三种物料同时在螺杆挤出机熔融挤出，温度控制在200～280℃，转速控制在100转/分，物料在螺杆内停留的时间为2～4分钟，三层物料在分配器内按比例20/50/30进行分配后进入T-型模头，经冷却、牵引、卷取得到所述挤出型太阳能背板；厚度0.30mm。
三辊冷却水温度80℃，牵引速度3～4米/分。
对比例1
一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜，薄膜厚度为0.03mm；其制备方法如下：
(1)将0.3份DCP(南京优普化工有限公司)溶解于1份比例为2:1的乙烯基三甲氧基硅烷A171(南京优普化工有限公司)与乙烯基三乙氧基硅烷A151(南京优普化工有限公司)混合物，搅拌均匀后加入80份线性低密度聚乙烯DFDC 7050(扬子石化公司，其密度为0.921g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为2g/10min)和20份嵌段共聚聚丙烯K8003(上海赛科，其密度为0.90g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为2.5g/10min)及0.05份二月桂酸二辛基锡DOTDL(杭州卓润化工有限公司)，在高搅机中以600转/分的速度搅拌30分钟后投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为58)；
(2)将62份制得的硅烷接枝交联聚烯烃树脂、38份高密度聚乙烯5000S(扬子石化公司，其密度为0.949g/cm3，190℃/2.16kg的熔体流动速率为1.3g/10min)、0.1份抗氧剂0.1份抗氧剂2，6-三级丁基-4-甲基苯酚(北京加成助剂研究所)、0.1份紫外线吸收剂邻羟基苯甲酸苯酯(北京加成助剂研究所)、0.2份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(北京加成助剂研究所)，混合均匀；将所述混合均匀后的物料在120℃温度下采用挤出流延制得非氟耐老化膜。
然后，制备复合型太阳能背板，具体如下：将外表层和内表层通过聚氨酯胶黏剂贴合在PET薄膜(厚度为0.20mm)的两面，其中外表层为上述步骤制得的非氟耐老化薄膜(厚度为0.03mm)，内表层为EVA薄膜(厚度为0.04mm)，复合型背板厚度为0.30mm。
对比例2
一种复合型太阳能背板：将外表层和内表层通过聚氨酯胶黏剂(上海汉司实业有限公司)贴合在PET薄膜(厚度为0.20mm)的两面，其中外表层为PE薄膜(厚度为0.03mm)，内表层为EVA薄膜(厚度为0.04mm)，复合型背板厚度为0.30mm。
对上述实施例和对比例进行性能测试，测试方法如下：
(1)剥离强度，测试按照GB/T2792《压敏胶粘带180°剥离强度试验方法》规定的试验操作方法进行；
(2)弹性模量测试按照GB/T1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定》第3部分：薄膜和薄片的试验条件规定的试验操作方法进行；
(3)断裂伸长率按照ASTM D638标准测试；
(4)收缩率测试按照GB/T 13541《电气用塑料薄膜试验方法》规定的试验操作方法进行；
(5)水汽透过率测试按照GB/T 21529《塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定试验方法》规定的试验操作方法进行；
(6)CTI等级测试按照标准GB/T 4207进行；
(7)UVB老化测试条件：老化时间为3000h，0.67w/m2,观察外观变化；
(8)PCT试验按照JESD 22-102A进行，试验条件为：相对湿度100％、121℃、2atm、48小时，观察外观变化；
(9)热老化测试按照GB/T7141-2008《塑料热老化试验方法》规定方法进行，测试条件为：温度130℃，时间24h；
(10)低温冲击强度测试按照GB/T2423.1-2008《电工电子产品环境试验》进行。
上述实施例及对比例的产品部分检测结果见表1。
表1各实施例和对比例中太阳能背板性能测试结果
由上表可见，本发明的实施例1～4和对比例1～2相比，在粘结性、机械强度、绝缘性、阻水性和耐老化性能方面都有着显著的提升，取得了意想不到的效果。同时，本发明制备出的太阳能背板能满足背板的高粘结性、高机械强度、高低温冲击性的要求，适于推广应用。
关于硅烷接枝交联的聚烯烃树脂的交联度，通过以下实施例和对比例进行了试验：
实施例5
与实施例1中采用的物料和制备方法相同，唯一不同之处在于：步骤(1)中得到的硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为68)；后续制备非氟耐老化膜和复合型太阳能背板同实施例1。
实施例6
与实施例1中采用的物料和制备方法相同，唯一不同之处在于：步骤(1)中得到的硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为75)；后续制备非氟耐老化膜和复合型太阳能背板同实施例1。
实施例7
与实施例1中采用的物料和制备方法相同，唯一不同之处在于：步骤(1)中得到的硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为85)；后续制备非氟耐老化膜和复合型太阳能背板同实施例1。
实施例8
与实施例1中采用的物料和制备方法相同，唯一不同之处在于：步骤(1)中得到的硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为98)；后续制备非氟耐老化膜和复合型太阳能背板同实施例1。
对比例3
与实施例1中采用的物料和制备方法相同，唯一不同之处在于：步骤(1)中得到的硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为48)；后续制备非氟耐老化膜和复合型太阳能背板同实施例1。
对比例4
与实施例1中采用的物料和制备方法相同，唯一不同之处在于：步骤(1)中得到的硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为40)；后续制备非氟耐老化膜和复合型太阳能背板同实施例1。
对比例5
与实施例1中采用的物料和制备方法相同，唯一不同之处在于：步骤(1)中得到的硅烷接枝交联的聚烯烃树脂(交联度为35)；后续制备非氟耐老化膜和复合型太阳能背板同实施例1。
对上述实施例5～8和对比例3～5进行性能测试，部分检测结果见表2：
表2各实施例和对比例中太阳能背板性能测试结果
由上表可见，随着交联度的提升，材料断裂时的弹性模量有所增长；材料抗热老化性能有所提升；在低温下的抗冲击强度也逐渐增强，到达最大值后有所下降。适当提高交联度有助于提升材料的力学性能，尤其当硅烷接枝交联的聚烯烃树脂的交联度大于50，材料在耐温性能上有显著提高。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于太阳能背板的非氟耐老化膜，其特征在于：以质量份计，包括如下组分：
所述聚烯烃树脂为乙烯–α烯烃共聚物；
所述无机填料选自云母粉、滑石粉、碳酸钙、高岭土、硅灰石、钛白粉中的一种或几种；
所述助剂选自抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中的一种或几种；
所述改性树脂为硅烷接枝交联的聚烯烃树脂，其交联度大于50；以质量计，所述改性树脂由如下组分通过反应制备得到：
所述基础树脂选自PE、PP和EVA中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜，其特征在于：所述交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷；所述引发剂为有机过氧化物；所述交联催化剂为二月桂酸二丁基锡。
3.根据权利要求1所述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜，其特征在于：所述乙烯–α烯烃共聚物为乙烯与α-烯烃的共聚物，所述α-烯烃为1-己烯、1-辛烯或聚丁烯-1、4-甲基-1-戊烯。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜，其特征在于：所述抗氧剂选自双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、2，6-三级丁基-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、4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)、硫代二丙酸二月桂酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜，其特征在于：所述紫外线吸收剂选自邻羟基苯甲酸苯酯、2,4-二羟基二苯甲酮、邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2-羟基-3,5-二特戊基苯基)苯并三唑、2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜，其特征在于：所述光稳定剂选自六甲基磷酰三胺、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一种或几种。
7.一种如权利要求1所述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)按权利要求1所述的配比将基础树脂、交联剂、引发剂混合均匀，加入交联催化剂，充分搅拌使其均匀分散，经螺杆熔融挤出加工，制备得到改性树脂；
2)按权利要求1所述的配比将聚烯烃树脂、无机填料、助剂和所述步骤1)得到的改性树脂混合均匀，采用挤出流延法或吹塑法即可得到所述非氟耐老化膜。
8.一种复合型太阳能背板，其特征在于：由外表层、中间基材、内表层层叠构成，各层之间通过高分子胶黏剂粘结固定；
所述外表层为权利要求书1所述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜；
所述中间基材为PET薄膜；
所述内表层选自PE薄膜、EVA薄膜和权利要求书1所述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜中的一种；
所述高分子胶黏剂是聚氨酯胶黏剂或环氧树脂胶黏剂。
9.一种挤出型太阳能背板，由内层、芯层和外层层叠构成，其特征在于：所述内层、芯层和外层的质量比为：10～20：40～80：20～40；
所述内层和外层均为权利要求书1所述的用于太阳能背板的非氟耐老化膜；
所述芯层包括如下组分，以质量份计：
所述聚丙烯树脂选自均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物；聚烯烃树脂选自聚乙烯，乙烯–α烯烃共聚物中的一种或几种的混合物；所述无机填料选自云母粉、滑石粉、碳酸钙、高岭土、硅灰石或钛白粉中的一种或几种；所述助剂选自抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中的一种或几种。
10.一种挤出型太阳能背板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)根据权利要求7中步骤1)所述的方法制备得到改性树脂；
2)按权利要求9所述的配比将制备内层、芯层以及外层的物料分别加入到三层共挤出片材机组的A、B、C螺杆中，同时在螺杆挤出机熔融挤出，经流延、冷却、牵引、卷取即得到所述挤出型太阳能背板。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110066447A (zh) * 2019-05-10 2019-07-30 江阴市江泰高分子新材料有限公司 一种高耐湿热老化性和防腐性的pe膜及其制备方法
CN110752297A (zh) * 2019-08-28 2020-02-04 电子科技大学 一种紫外吸收有机分子掺杂的三元太阳能电池及制备方法
CN111645374A (zh) * 2020-04-30 2020-09-11 乐凯胶片股份有限公司 太阳能电池背板用透明聚烯烃薄膜

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103050563A (zh) * 2012-12-28 2013-04-17 苏州度辰新材料有限公司 一种太阳能背板及其制造方法
CN103456817A (zh) * 2013-08-20 2013-12-18 常州大学 一种无氟太阳能电池背板及其制备方法
CN103897265A (zh) * 2012-12-28 2014-07-02 苏州度辰新材料有限公司 用于太阳能背板基材的树脂组合物以及制备方法
CN104538471A (zh) * 2014-12-12 2015-04-22 常州六合新能源有限公司 一种用于太阳能模块的多层封装材料、其制备工艺及设备
CN105950039A (zh) * 2016-05-26 2016-09-21 苏州度辰新材料有限公司 一种用于太阳能电池组件的抗pid聚烯烃胶膜
CN106279904A (zh) * 2016-08-18 2017-01-04 苏州度辰新材料有限公司 一种挤出型太阳能背板及其制备方法
CN108034140A (zh) * 2018-01-09 2018-05-15 浙江中聚材料有限公司 一种耐候性能优异的聚烯烃复合物及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103050563A (zh) * 2012-12-28 2013-04-17 苏州度辰新材料有限公司 一种太阳能背板及其制造方法
CN103897265A (zh) * 2012-12-28 2014-07-02 苏州度辰新材料有限公司 用于太阳能背板基材的树脂组合物以及制备方法
CN103456817A (zh) * 2013-08-20 2013-12-18 常州大学 一种无氟太阳能电池背板及其制备方法
CN104538471A (zh) * 2014-12-12 2015-04-22 常州六合新能源有限公司 一种用于太阳能模块的多层封装材料、其制备工艺及设备
CN105950039A (zh) * 2016-05-26 2016-09-21 苏州度辰新材料有限公司 一种用于太阳能电池组件的抗pid聚烯烃胶膜
CN106279904A (zh) * 2016-08-18 2017-01-04 苏州度辰新材料有限公司 一种挤出型太阳能背板及其制备方法
CN107275429A (zh) * 2016-08-18 2017-10-20 苏州度辰新材料有限公司 一种挤出型太阳能背板及其制备方法
CN108034140A (zh) * 2018-01-09 2018-05-15 浙江中聚材料有限公司 一种耐候性能优异的聚烯烃复合物及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张宏元，等: "光伏背板用耐候性PE膜的制备与性能研究", 《化工新型材料》 *
王文广主编: "《塑料配方设计》", 30 September 1998, 化学工业出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110066447A (zh) * 2019-05-10 2019-07-30 江阴市江泰高分子新材料有限公司 一种高耐湿热老化性和防腐性的pe膜及其制备方法
CN110752297A (zh) * 2019-08-28 2020-02-04 电子科技大学 一种紫外吸收有机分子掺杂的三元太阳能电池及制备方法
CN110752297B (zh) * 2019-08-28 2021-08-10 电子科技大学 一种紫外吸收有机分子掺杂的三元太阳能电池及制备方法
CN111645374A (zh) * 2020-04-30 2020-09-11 乐凯胶片股份有限公司 太阳能电池背板用透明聚烯烃薄膜

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