CN109705442B - 一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗pid功能母粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏封装材料领域，尤其涉及一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒及其制备方法。所述的母粒按照重量百分比计由以下组分构成：EVA树脂50~88%、改性磷酸锆晶体4~20%、交联剂0.5~10%、硅烷偶联剂0.5~2.5%以及纳米伊蒙粘土5~15%，余量为助剂。本发明克服了现有技术中的光伏封装薄膜用母料不具有抗PID功能，导致电池性能低的缺陷，通过本发明制备的含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒具有良好的具有抗PID功能；同时在不额外添加阻燃剂的条件下实现最高级阻燃效果；此外还具有良好的抗菌防霉效果，同时能够著降低功能母粒中有毒有害物质等优点。

Description

一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒及其制备 方法

技术领域

本发明涉及光伏封装材料领域，尤其涉及一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒及其制备方法。

背景技术

近几年，光伏发电逐渐成为实现能源和环境可持续发展的重要方法之一。在太阳能电池中，封装材料是非常重要的组成部分，其作用在于保护电池免受氧气、水汽的破坏，保持或提高太阳能点至光电转换效率、延长使用寿命等。常见的太阳能电池封装膜主要包括EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、POE(乙烯-辛烯共聚物)、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、PU(聚氨酯)及硅胶膜等。目前以EVA和POE为主流产品。

国外发达国家在光伏业上起步相对较早，尤其是日本、德国、美国等发达国家对利用太阳能非常重视，先后分别发布了日本七万屋顶计划、德国可再生能源电力供应法等一系列政策，促进了其光伏行业的发展。

我国颁布了一系列的政策法规促进太阳能等可再生能源的生产和使用，如在《可再生能源产业发展指导目录》第45条的太阳能电池生产用辅助材料中，国家将低铁钢化玻璃、EVA 胶膜、太阳能电池背面封装复合膜、银浆铝浆、焊带等作为重点技术研发对象。

自2014年以来，光伏市场快速发展，EVA和POE胶膜需求快速增长，预测全球需求量将以30-40％的速度增长，目前全球封装膜研发生产企业主要有日本普利斯通、美国首诺、3M、中国 台湾塑料、杭州福斯特、河南思可达公司、江苏爱康科技、温州瑞阳以及江苏斯威克等。

目前，整个光伏组件行业发展方向是高效率、长寿命，给终端客户长久的实惠，其关键为EVA和POE胶膜，并因此确定了EVA胶膜重要发展方向：抗PID(Potential induceddegradation)功能EVA胶膜、紫外高透EVA胶膜、紫外高屏蔽EVA胶膜、预交联POE胶膜、无纺布EVA胶膜等几个重要研究分支。

随着国内行业龙头代表杭州福斯特通过持久、大量的人员、资金投入，太阳能胶膜产品综合性能大幅度提高，通过的国内外太阳能封装胶膜产品进行分析，国内EVA胶膜的抗PID、紫外高透、紫外屏蔽、耐老化等主要性能与国外产品仍然有一定的差距。

在此基础上，新型光伏功能封装膜材料的研究的重要性不言而喻。

例如一种在中国专利文献上授权的一种用于光伏封装胶膜的光转换母料，其授权公告号为CN104479272B，该光转换母料是以聚甲基丙烯酸甲酯为基体树脂，添加无机光转换粉末、相容剂和抗氧化剂混合均匀后经挤出、磨粉、过筛制备而成的。该发明的光转换母料能够很好地克服有机光转换化合物不稳定易变黄且寿命短的缺陷，能够有效解决无机光转换化合物难分散的问题，且具有较好的光转换效率。但是该母料无法解决现有的光伏电池中的电势诱导衰减(PID)，不具有抗PID功能。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的光伏封装薄膜用母料不具有抗PID功能，导致电池性能低的缺陷，提供了一种能够具有抗PID功能，提升光伏电池性能的一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒，所述的母粒按照重量百分比计由以下组分构成：EVA树脂50～88％、改性磷酸锆晶体4～20％、交联剂0.5～10％、硅烷偶联剂0.5～2.5％以及纳米伊/蒙粘土5～15％，余量为助剂。

本发明中的母粒中添加有改性磷酸锆晶体，其能够有效的改善聚合物的耐高温性能，并具有显著协同阻燃效果，改性以后可直接作为阻燃剂使用(能够达到V-0级别，环保无毒，通过SGS环保测试，符合欧盟RoHS标准。还能够增强聚合物的韧性、硬度、耐冲性、耐磨性；增强聚合物的耐酸碱性、耐候性、耐腐蚀性及化学稳定性；可以赋予产品显著的抗菌抑菌性能。于此之外，其还具有良好的抑制EVA胶膜产生PID效应，使得最终成型的母粒具有良好的抗PID功能。

通过纳米伊/蒙粘土的添加，使功能母粒体系具有优异的纳米抗菌防霉效果，EVA产品保质期延长到10年，因此后续的EVA胶膜不需要再添加杀菌剂和防霉剂；同时纳米伊/蒙粘土对功能母粒中制备过程中的氨气、甲醛、甲苯等有毒有害物质具有吸附、降解和消除的能力，显著降低功能母粒中的氨气、甲醛、甲苯等有毒有害物质，提高用户使用感受。

同时磷酸锆和伊/蒙粘土的具有良好的阻燃效果，后续的EVA胶膜也不需要添加阻燃剂，阻燃等级同样可以达到0级。

作为优选，所述的EVA树脂中醋酸乙烯的含量为25～28％。

EVA树脂用途很广。一般情况下，醋酸乙烯含量在5％～45％，主要产品为薄膜(包括农用薄膜)和片材，注塑、模塑制品，发泡制品，热熔粘合剂等。其中醋酸乙烯含量在5％以下的EVA，其主要产品是薄膜、电线电缆、LDPE改性剂、胶粘剂等；醋酸乙烯含量在5％～10％的EVA产品为弹性薄膜等；醋酸乙烯含量在20～28％的EVA，主要用于热熔粘合剂和涂层制品。本发明中的EVA树脂中醋酸乙烯的含量为25～28％，但是其却用于制备光伏封装薄膜，这是因为虽然低醋酸乙烯含量的EVA其虽然在性能上更加接近聚烯烃，其电绝缘性又稍有提升，但是其回弹性、柔韧性、黏合性、透明性、溶解性、耐应力开裂性和冲击性能均下降，因此常规用于制备薄膜的低醋酸乙烯含量的EVA树脂其不能满足光伏封装用薄膜的使用要求。本发明中的EVA树脂其通过与改性磷酸锆晶体以及纳米伊/蒙粘土之间的复配，能够使得EVA树脂在满足良好的力学性能的前提下还具有良好的电绝缘性能，从而具有良好的抗PID性能。

作为优选，所述的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷或者γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。

本发明中的硅烷偶联剂其中的烷氧基能够有效的与磷酸锆晶体表面的磷羟基发生反应，从而将硅烷偶联剂接枝到磷酸锆晶体表面从而实现了对其进行表面改性的目的。

作为优选，所述的交联剂为叔丁基过氧化碳-2-乙基己酯、二(4-甲基苯甲酰)过氧化物、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷或者1,1-二(叔丁基过氧)环己烷中的一种。

作为优选，所述的伊/蒙粘土的粒度为25～95nm。

本发明中的伊/蒙粘土粒径较小，因此其与基体树脂之间的相容性更加优异，因而其能够在整体的功能母粒中的分散性更加良好，其起到的作用更加明显。

作为优选，所述的助剂包括占母粒总质量0.5～10％的助交联剂、0.05～0.50％的抗紫外吸收剂、0.5～2.5％的光稳定剂以及0.4～2.0％抗氧剂；所述的助交联剂为三烯丙基异聚氰酸酯、甲基三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基异聚氰酸酯或者三甲代烯丙基异氰酸酯中的一种；所述的抗紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或者2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种；所述的光稳定剂为PR-25、PR-31、光稳定剂 944或者光稳定剂783中的一种；所述的抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂BHT、抗氧剂1076、抗氧剂164或者抗氧剂TNP中的一种。

本发明中的助剂包括助交联剂，其为具有多个不饱和建的化合物，因而能够有效的帮助交联剂产生的交联点的密度提升，从而有效的提升了整体母粒的力学性能。抗紫外吸收剂以及光稳定剂的加入能够有效的防止母粒受到自然条件下阳光照射所带来的黄变以及因为降解所导致的力学性能的下降。抗氧剂的加入能够使得数值在加工过程中不会因为受热氧化而发生降解，有效的保证了整体树脂的力学性能。

一种前所述的含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒的制备方法，所述的制备方法如下：

(1)改性磷酸锆晶体的制备：将磷酸锆粉体与硅烷偶联剂进行反应，得到改性磷酸锆晶体；

(2)物料称取：按照配方依次称取EVA树脂、改性磷酸锆晶体、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、抗氧剂、抗紫外吸收剂、纳米伊/蒙粘土、光稳定剂以及抗氧剂；

(3)初混：将称取完毕后的物料置于低速搅拌机中共混，得到各组分分散均一的初混料；

(4)挤出切粒：将初混料加入到双螺杆挤出机中进行二次混合，混合物料经熔融塑化、捏合混炼、挤出、冷却、切粒、干燥，得到初级产品。

作为优选，所述的步骤(1)中改性磷酸锆晶体的具体制备方法如下：将30～50mL硅烷偶联剂倒入150mL乙醇溶剂中混合30～35min，同时将磷酸锆粉体置于110℃的电热恒温鼓风干燥箱中烘30min后，投入到预先加热至95℃的高速搅拌机中，开动搅拌机，转速为250r/min，然后用滴管把硅烷偶联剂/乙醇溶液逐滴滴入高速搅拌机中，连续搅拌10～30min 后，卸料得到改性磷酸锆晶体，并作为离子传导剂备用。

本发明中硅烷偶联剂/乙醇与磷酸锆粉体的反应在95℃的高速搅拌机之中，其能够有效的提升两者的反应速率，同时能够保证磷酸锆粉体每一个部分都能够顺利接枝有硅烷偶联剂，使得接枝率更高截止效果更好，在经过短时间反应后其中乙醇能够挥发，无需后续的除溶剂步骤，减少了制备步骤。

作为优选，所述的步骤(1)中硅烷偶联剂/乙醇溶液与磷酸锆粉体之间的质量比为1： (1～3)。

作为优选，所述的步骤(4)中的低速搅拌机的搅拌速率为300～600r/min，所述的步骤(3)中挤出机1区到10区温度设置为58℃、65℃、65℃、65℃、65℃、70℃、70℃、70℃、 70℃、70℃，机头为65℃，所述的挤出机主机转速为600r/min，主喂料Ⅰ转速为82r/min，主喂料Ⅱ转速60r/min，物料温度为60℃，水箱温度为60，熔体压力为10～15MPa。

因此，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明中的母粒具有良好的具有抗PID功能；

(2)能够在不额外添加阻燃剂的条件下实现最高级阻燃效果；

(3)具有良好的抗菌防霉效果，同时能够著降低功能母粒中有毒有害物质。

附图说明

图1为实施例3得到的功能母粒的红外图谱。

图2为实施例4得到的功能母粒的红外图谱。

图3为实施例3得到的功能母粒的DSC测试图。

图4为实施例4得到的功能母粒的DSC测试图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步描述。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的是实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒，所述的母粒按照重量百分比计由以下组分构成：醋酸乙烯含量为25％的EVA树脂(E280PV(SAMSUNG TOTAL))50％、改性磷酸锆晶体(绵竹耀隆化工有限公司)20％、交联剂(二(4-甲基苯甲酰)过氧化物)6％、硅烷偶联剂(甲基乙烯基二甲氧基硅烷)1.5％、粒度为25nm的纳米伊/蒙粘土(浙江凯得丽化工有限公司)15％、助交联剂(甲基三烯丙基异氰脲酸酯)5.5％、抗紫外吸收剂(2，4-二羟基二苯甲酮)0.50％、光稳定剂(PR-31)(科莱恩)2.5％以及抗氧剂BHT 1.5％。

所述的含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒的制备方法如下：

(1)改性磷酸锆晶体的制备：将50mL硅烷偶联剂倒入150mL乙醇溶剂中混合30min，同时将磷酸锆粉体置于110℃的电热恒温鼓风干燥箱中烘30min后，投入到预先加热至95℃的高速搅拌机中，开动搅拌机，转速为250r/min，然后用滴管把质量为磷酸锆粉体质量的1/5的硅烷偶联剂/乙醇溶液逐滴滴入高速搅拌机中，连续搅拌10min后，卸料得到改性磷酸锆晶体。

(2)物料称取：按照配方依次称取EVA树脂、改性磷酸锆晶体、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、抗氧剂、抗紫外吸收剂、纳米伊/蒙粘土、光稳定剂以及抗氧剂备用。

(3)初混：将称取完毕后的物料置于搅拌速率为300r/min的搅拌机中共混，得到各组分分散均一的初混料。

(4)挤出切粒：将初混料加入到双螺杆挤出机中进行二次混合，混合物料经熔融塑化、捏合混炼、挤出、冷却、切粒、干燥，得到初级产品；挤出机1区到10区温度设置为 58℃、65℃、65℃、65℃、65℃、70℃、70℃、70℃、70℃、70℃，机头为65℃，所述的挤出机主机转速为600r/min，主喂料Ⅰ转速为82r/min，主喂料Ⅱ转速60r/min，物料温度为 60℃，水箱温度为60℃，熔体压力为10MPa。

实施例2

一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒，所述的母粒按照重量百分比计由以下组分构成：醋酸乙烯含量为28％的EVA树脂(E262PV(Hanwha Total)))88％、改性磷酸锆晶体(绵竹耀隆化工有限公司)4％、交联剂(过氧化二异丙苯)0.5％、硅烷偶联剂(乙烯基三乙氧基硅烷)0.5％、粒度为95nm的纳米伊/蒙粘土(浙江凯得丽化工有限公司)5％、助交联剂(三烯丙基异聚氰酸酯)0.5％、抗紫外吸收剂(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.1％、光稳定剂944(科莱恩)0.6％以及抗氧剂1076 0.8％。

所述的含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒的制备方法如下：

(1)改性磷酸锆晶体的制备：将50mL硅烷偶联剂倒入150mL乙醇溶剂中混合30～35min，同时将磷酸锆粉体置于110℃的电热恒温鼓风干燥箱中烘30min后，投入到预先加热至95℃的高速搅拌机中，开动搅拌机，转速为250r/min，然后用滴管把质量为磷酸锆粉体质量的1/2 的硅烷偶联剂/乙醇溶液逐滴滴入高速搅拌机中，连续搅拌30min后，卸料得到改性磷酸锆晶体。

(2)物料称取：按照配方依次称取EVA树脂、改性磷酸锆晶体、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、抗氧剂、抗紫外吸收剂、纳米伊/蒙粘土、光稳定剂以及抗氧剂备用。

(3)初混：将称取完毕后的物料置于搅拌速率为600r/min的搅拌机中共混，得到各组分分散均一的初混料。

(4)挤出切粒：将初混料加入到双螺杆挤出机中进行二次混合，混合物料经熔融塑化、捏合混炼、挤出、冷却、切粒、干燥，得到初级产品；挤出机1区到10区温度设置为 58℃、65℃、65℃、65℃、65℃、70℃、70℃、70℃、70℃、70℃，机头为65℃，所述的挤出机主机转速为600r/min，主喂料Ⅰ转速为82r/min，主喂料Ⅱ转速60r/min，物料温度为 60℃，水箱温度为60℃，熔体压力为15MPa。

实施例3

一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒，所述的母粒按照重量百分比计由以下组分构成：醋酸乙烯含量为28％的EVA树脂(E280PV(SAMSUNG TOTAL))74％、改性磷酸锆晶体(绵竹耀隆化工有限公司)15％、交联剂(叔丁基过氧化碳-2-乙基己酯)4％、硅烷偶联剂(乙烯基三甲氧基硅烷)0.5％、粒度为50nm的纳米伊/蒙粘土(浙江凯得丽化工有限公司)3％、助交联剂(三烯丙基异聚氰酸酯)2.5％、抗紫外吸收剂(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.1％、光稳定剂(PR-25)(科莱恩)0.5％以及抗氧剂264 0.4％。

所述的含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒的制备方法如下：

(1)改性磷酸锆晶体的制备：将45mL硅烷偶联剂倒入150mL乙醇溶剂中混合30min，同时将磷酸锆粉体置于110℃的电热恒温鼓风干燥箱中烘30min后，投入到预先加热至95℃的高速搅拌机中，开动搅拌机，转速为250r/min，然后用滴管把质量为磷酸锆粉体质量的1/3的硅烷偶联剂/乙醇溶液逐滴滴入高速搅拌机中，连续搅拌30min后，卸料得到改性磷酸锆晶体。

(2)物料称取：按照配方依次称取EVA树脂、改性磷酸锆晶体、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、抗氧剂、抗紫外吸收剂、纳米伊/蒙粘土、光稳定剂以及抗氧剂备用。

(3)初混：将称取完毕后的物料置于搅拌速率为500r/min的搅拌机中共混，得到各组分分散均一的初混料。

(4)挤出切粒：将初混料加入到双螺杆挤出机中进行二次混合，混合物料经熔融塑化、捏合混炼、挤出、冷却、切粒、干燥，得到初级产品；挤出机1区到10区温度设置为 58℃、65℃、65℃、65℃、65℃、70℃、70℃、70℃、70℃、70℃，机头为65℃，所述的挤出机主机转速为600r/min，主喂料Ⅰ转速为82r/min，主喂料Ⅱ转速60r/min，物料温度为 60℃，水箱温度为60℃，熔体压力为12MPa。

实施例4

一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒，所述的母粒按照重量百分比计由以下组分构成：醋酸乙烯含量为28％的EVA树脂(E280PV(SAMSUNG TOTAL))87％、改性磷酸锆晶体(绵竹耀隆化工有限公司)5％、交联剂(叔丁基过氧化碳-2-乙基己酯)4％、硅烷偶联剂(乙烯基三甲氧基硅烷)0.5％、粒度为50nm的纳米伊/蒙粘土(浙江凯得丽化工有限公司)1％、助交联剂(三烯丙基异聚氰酸酯)1.5％、抗紫外吸收剂(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.1％、光稳定剂(PR-25)(科莱恩)0.5％以及抗氧剂264 0.4％。

所述的含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒的制备方法如下：

(1)改性磷酸锆晶体的制备：将50mL硅烷偶联剂倒入150mL乙醇溶剂中混合30min，同时将磷酸锆粉体置于110℃的电热恒温鼓风干燥箱中烘30min后，投入到预先加热至95℃的高速搅拌机中，开动搅拌机，转速为250r/min，然后用滴管把质量为磷酸锆粉体质量的1/4的硅烷偶联剂/乙醇溶液逐滴滴入高速搅拌机中，连续搅拌30min后，卸料得到改性磷酸锆晶体。

(2)物料称取：按照配方依次称取EVA树脂、改性磷酸锆晶体、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、抗氧剂、抗紫外吸收剂、纳米伊/蒙粘土、光稳定剂以及抗氧剂备用。

(3)初混：将称取完毕后的物料置于搅拌速率为600r/min的搅拌机中共混，得到各组分分散均一的初混料。

(4)挤出切粒：将初混料加入到双螺杆挤出机中进行二次混合，混合物料经熔融塑化、捏合混炼、挤出、冷却、切粒、干燥，得到初级产品；挤出机1区到10区温度设置为 58℃、65℃、65℃、65℃、65℃、70℃、70℃、70℃、70℃、70℃，机头为65℃，所述的挤出机主机转速为600r/min，主喂料Ⅰ转速为82r/min，主喂料Ⅱ转速60r/min，物料温度为60℃，水箱温度为60℃，熔体压力为14MPa。

实施例5

一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒，所述的母粒按照重量百分比计由以下组分构成：醋酸乙烯含量为25％的EVA树脂(E280PV(SAMSUNG TOTAL))65％、改性磷酸锆晶体(绵竹耀隆化工有限公司)15％、交联剂(1,1-二(叔丁基过氧)环己烷)5％、硅烷偶联剂(γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷)1.5％、粒度为80nm的纳米伊/蒙粘土(浙江凯得丽化工有限公司)10％、助交联剂(三烯丙基异聚氰酸酯)1.5％、抗紫外吸收剂(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)0.50％、光稳定剂783(科莱恩)1％以及抗氧剂TNP 0.5％。

所述的含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒的制备方法如下：

(1)改性磷酸锆晶体的制备：将30mL硅烷偶联剂倒入150mL乙醇溶剂中混合30min，同时将磷酸锆粉体置于110℃的电热恒温鼓风干燥箱中烘30min后，投入到预先加热至95℃的高速搅拌机中，开动搅拌机，转速为250r/min，然后用滴管把质量为磷酸锆粉体质量的1/2的硅烷偶联剂/乙醇溶液逐滴滴入高速搅拌机中，连续搅拌15min后，卸料得到改性磷酸锆晶体。

(2)物料称取：按照配方依次称取EVA树脂、改性磷酸锆晶体、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、抗氧剂、抗紫外吸收剂、纳米伊/蒙粘土、光稳定剂以及抗氧剂备用。

(3)初混：将称取完毕后的物料置于搅拌速率为400r/min的搅拌机中共混，得到各组分分散均一的初混料。

(4)挤出切粒：将初混料加入到双螺杆挤出机中进行二次混合，混合物料经熔融塑化、捏合混炼、挤出、冷却、切粒、干燥，得到产品；挤出机1区到10区温度设置为58℃、 65℃、65℃、65℃、65℃、70℃、70℃、70℃、70℃、70℃，机头为65℃，所述的挤出机主机转速为600r/min，主喂料Ⅰ转速为82r/min，主喂料Ⅱ转速60r/min，物料温度为60℃，水箱温度为60℃，熔体压力为12MPa。

结构表征对实施例3和实施例4得到的功能母粒进行红标表征，其制样方法为200度熔融压模制样， ATR模式，其测试结果如图1～2。

对实施例3和实施例4得到的功能母粒进行DSC测试，其升降温程序如下：

升温 10℃/min 40℃～150℃

等温2min

降温 10℃/min 150℃～-60℃

等温2min

升温 10℃/min -60℃～150℃

其测试结果如图3～4所示，显示其在43.6以及47.8℃分别有一个结晶峰，在熔融温度为67.27℃以及70.38℃。

对实施例3和实施例4得到的功能母粒进行性能测试，测试方法与测试结果如表1所示。

表1功能母粒技术要求指标

将实施例3中功能母粒按照5-10％比例(取值10％)加入到常规EVA胶膜配方中，得到抗PID产品，比较无功能母粒制备的对比例1的性能，其相关性能指标如下表2：

表2含功能性母料与无功能母粒制备的胶膜性能

从上表可知，通过加入了本发明中制备的功能母粒所得的EVA胶膜其与玻璃剥离强度以及与TPE背板剥离强度性能明显提升，同时抗PID性也同样具有显著提升，而其他的性能与原本性能差别不大，因此本发明具有良好的技术进步以及性能表现。

Claims (9)

1.一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒，其特征在于，所述的母粒按照重量百分比计由以下组分构成：EVA 树脂50~88%、改性磷酸锆晶体4~20%、交联剂0.5~10%、硅烷偶联剂0.5~2.5%以及纳米伊/蒙粘土5~15%，余量为助剂；

所述的助剂包括占母粒总质量0.5~10%的助交联剂、0.05~0.50%的抗紫外吸收剂、0.5~2.5%的光稳定剂以及0.4~2.0%抗氧剂；

所述的EVA 树脂中醋酸乙烯的含量为25~28%；

改性磷酸锆晶体的具体制备方法如下：将30~50mL硅烷偶联剂倒入150mL乙醇溶剂中混合30~35min，同时将磷酸锆粉体置于110℃的电热恒温鼓风干燥箱中烘30min后，投入到预先加热至95℃的高速搅拌机中，开动搅拌机，转速为250r/min，然后用滴管把硅烷偶联剂/乙醇溶液逐滴滴入高速搅拌机中，连续搅拌10~30min后，卸料得到改性磷酸锆晶体。

2.根据权利要求1所述的一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷或者γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒，其特征在于，所述的交联剂为叔丁基过氧化碳-2-乙基己酯、二（4-甲基苯甲酰）过氧化物、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧化）己烷或者1,1-二（叔丁基过氧）环己烷中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒，其特征在于，所述的伊/蒙粘土的粒度为25~95nm。

5.根据权利要求1所述的一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒，其特征在于，所述的助交联剂为三烯丙基异聚氰酸酯或甲基三烯丙基异氰脲酸酯中的一种；所述的抗紫外吸收剂为2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或者2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种；所述的光稳定剂为PR-25、PR-31、光稳定剂944或者光稳定剂783中的一种；所述的抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂BHT、抗氧剂1076、抗氧剂164或者抗氧剂TNP中的一种。

6.一种如权利要求1~5任一项所述的含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的制备方法如下：

（1）改性磷酸锆晶体的制备：将磷酸锆粉体与硅烷偶联剂进行反应，得到改性磷酸锆晶体；

（2）物料称取：按照配方依次称取EVA 树脂、改性磷酸锆晶体、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、抗紫外吸收剂、纳米伊/蒙粘土、光稳定剂以及抗氧剂；

（3）初混：将称取完毕后的物料置于低速搅拌机中共混，得到各组分分散均一的初混料；

（4）挤出切粒：将初混料加入到双螺杆挤出机中进行二次混合，混合物料经熔融塑化、捏合混炼、挤出、冷却、切粒、干燥，得到初级产品。

7.根据权利要求6所述的一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中改性磷酸锆晶体的具体制备方法如下：将30~50mL硅烷偶联剂倒入150mL乙醇溶剂中混合30~35min，同时将磷酸锆粉体置于110℃的电热恒温鼓风干燥箱中烘30min后，投入到预先加热至95℃的高速搅拌机中，开动搅拌机，转速为250r/min，然后用滴管把硅烷偶联剂/乙醇溶液逐滴滴入高速搅拌机中，连续搅拌10~30min后，卸料得到改性磷酸锆晶体。

8.根据权利要求7所述的一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中硅烷偶联剂/乙醇溶液的质量为磷酸锆粉体质量的1/5~1/2。

9.根据权利要求6所述的一种含伊/蒙粘土的光伏封装薄膜用抗PID功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中的低速搅拌机的搅拌速率为300~600 r/min，所述的步骤（4）中挤出机1区到10区温度设置为58℃、65℃、65℃、65℃、65℃、70℃、70℃、70℃、70℃、70℃，机头为65℃，所述的挤出机主机转速为600 r/min，主喂料Ⅰ转速为82 r/min，主喂料Ⅱ转速60 r/min，物料温度为60℃，水箱温度为60℃，熔体压力为10~15MPa。

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