CN109971061A - 一种光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法。本发明的聚烯烃膜,包括EVA胶膜侧连接层,按质量份计,所述EVA胶膜侧连接层包含以下组分:聚丙烯20~40份、聚乙烯50~60份、接枝改性聚烯烃1~10份、钛白粉10~20份、光稳定剂0.5~1.5份、抗氧剂0.1~1份。本发明的制备方法简单,制得的光伏电池背板用聚烯烃膜与EVA的粘结力好,改善了基材与助剂的相容性,解决了在湿热条件下助剂析出的问题。
Description
技术领域
本发明属于太阳能光伏电池背板膜技术领域,涉及一种聚烯烃膜及其制备方法,尤其涉及一种光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法,特别涉及一种与封装胶膜高粘结力光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法。
背景技术
太阳能光伏电池背板作为太阳能电池的重要封装材料,对电池片起保护和支撑作用,具有可靠的耐老化性、阻隔性和绝缘性。常见的光伏背板一般为五层结构,从上到下依次是背板内层、粘合层、PET层、粘合层及最外层保护层,背板内层一般为含氟材料或聚烯烃类材料;已经工业化的聚烯烃类背板与胶膜连接层以聚乙烯为主,与透明EVA粘结力尚能达到要求,在70-80N/mm之间,但经老化处理后剥离力下降至40-50N/mm;同时由于太阳能电池组件对发电功率的要求,白EVA产品用量不断上升,由于白EVA中含有TiO2,同时采用预交联工艺,本身有一定交联度,与聚烯烃类薄膜的粘结力很低,约为40N/mm;另一方面,由于聚烯烃类材料均为非极性物质,而塑料添加剂如抗氧剂,光稳定剂等均为极性物质,与聚烯烃类材料的相容性较差,在使用过程中,特别是湿热条件下易由于助剂析出产生色斑等现象,影响产品外观。
CN204271101U公开了一种具有PE耐候层的增效型太阳能电池背板,所述增效型太阳能电池背板包括从上到下依次设置的PE耐候层、第一粘结层、PET基材层、第二粘结层和增效膜层,第一粘结层的两面分别与PE耐候层、PET基材层贴合,第二粘结层的两面分别与PET基材层、增效膜层贴合。该实用新型的背板结构简单,使用方便,光电转换效率高,较传统背板制作的太阳能电池组件的光电转换效率提升1%以上,且耐候性好。但是,该太阳能电池背板在湿热条件下时也容易产生色斑等现象。
CN103280479A公开了一种新型无氟多层共挤太阳能电池背板及其制备方法,背板主要有三层,耐候层为改性PA,厚25um;结构增强层为改性PET,厚300um;粘接层为改性PA,厚25um。制备方法为先对PA以及PET进行改性,然后通过多层共挤装置将耐候层及增强层、粘接层进行三层共挤。该发明不使用含氟树脂,采用三层共挤的加工方式制备得到的太阳能电池背板,不需要使用胶黏剂,对PA以及PET进行改性,共挤出得到的APA结构具有更好的力学性能,层与层之间的粘接性能优异、耐候性以及抗水解能力得到大幅度提高,保证了太阳能电池的使用寿命。但是,该发明的太阳能电池背板的粘结性能与耐老化性能有待进一步提高。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法,制得的光伏电池背板用聚烯烃膜与EVA的粘结力好,改善了基材与助剂的相容性,解决了在湿热条件下助剂析出的问题。
本发明的目的之一在于提供一种光伏电池背板用聚烯烃膜,为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种光伏电池背板用聚烯烃膜,包括EVA胶膜侧连接层,按质量份计,所述EVA胶膜侧连接层包含以下组分:
本发明中,采用聚烯烃类材料为基材,通过配方调整,添加少量极性接枝材料,在不影响原有耐候性、阻水性、反射透过率的基础上提升了聚烯烃薄膜与EVA特别是与白色EVA的剥离力;同时改善了基材与助剂的相容性,改善了湿热老化条件下由于助剂析出产生的色斑现象,同时保证了助剂长效性。
具体地,按质量份计,本发明的所述EVA胶膜侧连接层包含以下组分:
聚丙烯20~40份,例如聚丙烯(PP)的质量份为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份。
聚乙烯50~60份,例如聚乙烯(PE)的质量份为50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份。
接枝改性聚烯烃1~10份,例如接枝改性聚烯烃的质量份为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份。
钛白粉10~20份,例如钛白粉的质量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
光稳定剂0.5~1.5份,例如光稳定剂的质量份为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份。
抗氧剂0.1~1份,例如抗氧剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
EVA胶膜侧连接层的主材为PP、PE、接枝改性聚烯烃、钛白粉,含有光稳定剂、抗氧剂;其中,接枝改性聚烯烃的添加,在不影响原有耐候性、阻水性、反射透过率的基础上提升了聚烯烃膜与EVA特别是与白色EVA的剥离力;同时改善基材与助剂的相容性,改善了湿热老化条件下由于助剂析出产生的色斑现象,同时保证助剂长效性,EVA胶膜侧连接层的厚度为20~300μm,例如厚度为20、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm。
本发明中,接枝改性聚烯烃是在聚烯烃上接枝基团进行改性的。
其中,接枝改性聚烯烃的聚烯烃为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚烯烃弹性体(POE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的任意一种或至少两种的混合物。所述混合物典型但非限制的组合为两种聚烯烃的混合物,例如为PP、PE的混合物,PP、POE的混合物,PP、EVA的混合物,PE、POE的混合物,PE、EVA的混合物,POE、EVA的混合物;所述混合物也可以为三种聚烯烃的混合物,例如为PP、PE、POE的混合物,PP、PE、EVA的混合物,PE、POE、EVA的混合物;所述混合物还可以为四种聚烯烃的混合物,例如为PP、PE、POE、EVA的混合物。
优选地,所述接枝改性聚烯烃的接枝基团为丙烯酸(AA)、马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯中的任意一种或至少两种的混合物。接枝基团不仅限于上述类型,还可以为本领域常用的其他类型。所述混合物典型但非限制的组合为两种接枝基团的混合物,例如为AA、MAH的混合物,AA、GMA的混合物,AA、丙烯酸甲酯的混合物,AA、丙烯酸丁酯的混合物,MAH、GMA的混合物,MAH、丙烯酸甲酯的混合物,MAH、丙烯酸丁酯的混合物,GMA、丙烯酸甲酯的混合物,GMA、丙烯酸丁酯的混合物,丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合物;所述混合物也可以为三种接枝基团的混合物,例如为AA、MAH、GMA的混合物,AA、MAH、丙烯酸甲酯的混合物,AA、MAH、丙烯酸丁酯的混合物,AA、GMA、丙烯酸甲酯的混合物,AA、GMA、丙烯酸丁酯的混合物,AA、丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合物,MAH、GMA、丙烯酸甲酯的混合物,MAH、GMA、丙烯酸丁酯的混合物,GMA、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯的混合物,AA、MAH、GMA、丙烯酸甲酯的混合物,AA、MAH、GMA、丙烯酸丁酯的混合物,AA、MAH、丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合物,MAH、GMA、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯的混合物;所述混合物还可以为五种接枝基团的混合物,例如为AA、MAH、GMA、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯的混合物。
本发明中,所述光稳定剂为双(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、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)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}中的任意一种或至少两种的混合物。所述混合物典型但非限制的组合为双(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)酯的混合物,双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚-{[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)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}的混合物,聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯和聚-{[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)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}的混合物,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)酯和聚-{[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)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}的混合物。
本发明中,所述抗氧剂为酚系抗氧剂、亚磷酸酯系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物。所述混合物典型但非限制的组合为酚系抗氧剂、亚磷酸酯系抗氧剂的混合物,酚系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂的混合物,亚磷酸酯系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂的混合物,酚系抗氧剂、亚磷酸酯系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂的混合物。
本发明的光伏电池背板用聚烯烃膜,还包括与所述EVA胶膜侧连接层相连接的空气侧耐候层。
优选地,按质量份计,所述空气侧耐候层包含以下组分:
聚丙烯20~40份,例如聚丙烯的质量份为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份。
聚乙烯10~30份,例如聚乙烯的质量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份。
尼龙6 10~20份,例如尼龙6(PA6)的质量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
聚乙烯接枝尼龙10~20份,例如聚乙烯接枝尼龙(PE-g-PA)的质量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
钛白粉20~30份,例如钛白粉的质量份为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份。
光稳定剂0.5~1.5份,例如光稳定剂的质量份为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份。
抗氧剂0.1~1份,例如抗氧剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
空气侧耐候层的主材为PP、PE、PA6、PE-g-PA、钛白粉,含有光稳定剂、抗氧剂,空气侧耐候层的厚度为30~50μm,例如厚度为30μm、35μm、40μm、45μm、50μm。
本发明的光伏电池背板用聚烯烃膜,还包括与所述EVA胶膜侧连接层相连接的阻水层。
优选地,按质量份计,所述阻水层包含以下组分:
聚丙烯30~40份,例如聚丙烯(PP)的质量份为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份。
聚乙烯60~70份,例如聚乙烯(PE)的质量份为60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份、70份。
光稳定剂0.1~0.5份,例如光稳定剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
抗氧剂0.1~1份,例如抗氧剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
本发明的光伏电池背板用聚烯烃膜,所述EVA胶膜侧连接层与所述空气侧耐候层之间还包括骨架层。
优选地,按质量份计,所述骨架层包含以下组分:
聚丙烯70~80份,例如聚丙烯(PP)的质量份为70份、71份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78份、79份、80份。
聚乙烯5~20份,例如聚乙烯的质量份为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
聚烯烃弹性体10~20份,例如聚烯烃弹性体的质量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
光稳定剂0.1~0.5份,例如光稳定剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
抗氧剂0.1~1份,例如抗氧剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
其中,骨架层的主材为PP、PE、POE,含有光稳定剂、抗氧剂,骨架层的厚度为150~300μm,例如骨架层的厚度为150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm。
本发明中,EVA胶膜侧连接层、阻水层、骨架层、空气侧耐候层中光稳定剂、抗氧剂的种类可以与EVA胶膜侧连接层中列举的种类相同,也可以选择为本领域中常用的光稳定剂、抗氧剂的种类,在此不再赘述。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法,包括如下步骤:按配比,将EVA胶膜侧连接层的各组分混合,挤出成膜,;任选的,
按配比,将空气侧耐候层的各组分混合,共挤挤出成膜,与所述EVA胶膜侧连接层连接;
按配比,将阻水层的各组分混合,共挤挤出成膜,与所述EVA胶膜侧连接层连接;
按配比,将骨架层的各组分混合,共挤挤出成膜,设置于所述EVA胶膜侧连接层与所述空气侧耐候层之间;
得到所述光伏电池背板用聚烯烃膜。
本发明中,所述挤出成膜为共挤挤出成膜,所述共挤挤出的温度为180~230℃,例如共挤挤出的温度为180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃。
本发明的目的之三在于提供一种包含目的之一所述的光伏电池背板用聚烯烃膜的光伏电池背板。所述光伏电池背板包含单层或多层所述光伏电池背板用聚烯烃膜,即所述背板为双层或多层结构。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的采用聚烯烃类材料为基材,通过配方调整,添加少量极性接枝材料,在不影响原有耐候性、阻水性、反射透过率的基础上提升了聚烯烃薄膜与EVA特别是与白色EVA的剥离力,制得的聚烯烃膜与透明EVA的粘结力为119~129N/mm,与白色EVA的粘结力为88~96N/mm;同时赋予聚烯烃薄膜一定的极性,改善了基材与助剂的相容性,解决了在湿热条件下助剂析出的问题,保证了助剂的长效性,经老化处理后无助剂析出,无色斑。
(2)本发明的光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法,采用多层共挤手段,可根据实际需要制备单层或多层聚烯烃膜及聚烯烃背板。
附图说明
图1为本发明的实施例1的光伏电池背板用聚烯烃膜的结构示意图;
图2为本发明的实施例2的光伏电池背板用聚烯烃膜的结构示意图;
图3为本发明的实施例3的光伏电池背板用聚烯烃膜的结构示意图;
附图标记如下:
1-EVA胶膜侧连接层;2-阻水层;3-骨架层;4-空气侧耐候层。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明,本发明的各种原料均可市售购得,或根据本领域的常规方法制备得到。
实施例1
本实施例的光伏电池背板用聚烯烃膜为单层结构,为EVA胶膜侧连接层1,按质量份计,EVA胶膜侧连接层1包含以下组分:聚丙烯25份,聚乙烯55份,聚丙烯接枝马来酸酐5份,钛白粉15份,光稳定剂0.8份,抗氧剂0.5份,厚度为200μm。
其中,光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,抗氧剂为0.3份酚系抗氧剂、0.2份亚磷酸酯系抗氧剂的混合物。
本实施例的光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法,包括以下步骤:首先在高速混合机内将各个原材料树脂及助剂均匀混合,然后经双螺杆挤出机造粒,造粒完成的粒子再经单螺杆挤出流延机流延成膜,样品制备完成。
将本实施例制得的光伏电池背板用聚烯烃膜进行性能测试,其中,DH老化是将样品置于85℃,85%湿度条件下进行的加速老化测试;测得结果如下:与透明EVA粘结力123N/mm,与白色EVA粘结力89N/mm;经过DH1500h老化后△b为1.3,△Y为2.4,外观正常,无析出,无色斑;经过DH3000h老化后△b为2.7,△Y为4.3,外观正常,无析出,无色斑;水汽透过率2.6g/m2×day。
实施例2
本实施例的光伏电池背板用聚烯烃膜为两层结构,包括EVA胶膜侧连接层1和阻水层2,其中,
按质量份计,EVA胶膜侧连接层1包含以下组分:聚丙烯25份,聚乙烯55份,聚丙烯接枝马来酸酐5份,钛白粉15份,光稳定剂0.8份,抗氧剂0.5份,其厚度为40μm。其中,光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,抗氧剂为0.3份酚系抗氧剂、0.2份亚磷酸酯系抗氧剂的混合物。
按质量份计,阻水层2包含以下组分:聚丙烯35份,聚乙烯65份,光稳定剂0.2份,抗氧剂0.5份,其厚度为160μm。其中,光稳定剂为0.1份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、0.1份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯的混合物,抗氧剂为0.2份酚系抗氧剂、0.1份亚磷酸酯系抗氧剂和0.2份受阻胺类抗氧剂的混合物。
本实施例的光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法,包括以下步骤:首先在高速混合机内将EVA胶膜侧连接层和阻水层各个原材料树脂及助剂分别均匀混合,然后经双螺杆挤出机造粒,造粒完成的粒子再经双层共挤单螺杆流延机流延成膜,制备成双层样品。
将本实施例制得的光伏电池背板用聚烯烃膜进行性能测试,测得结果如下:与透明EVA粘结力121N/mm,与白色EVA粘结力90N/mm;经过DH1500h老化后△b为1.2,△Y为2.4,外观正常,无析出,无色斑;经过DH3000h老化后△b为2.5,△Y为4.1,外观正常,无析出,无色斑;水汽透过率1.7g/m2×day。
实施例3
本实施例的光伏电池背板用聚烯烃膜为三层结构,包括EVA胶膜侧连接层1、骨架层3和空气侧耐候层4,其中,
按质量份计,EVA胶膜侧连接层1包含以下组分:聚丙烯25份,聚乙烯55份,聚丙烯接枝马来酸酐5份,钛白粉15份,光稳定剂0.8份,抗氧剂0.5份,厚度为40μm。其中,光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,抗氧剂为0.3份酚系抗氧剂、0.2份亚磷酸酯系抗氧剂的混合物。
按质量份计,骨架层3包含以下组分:聚丙烯75份,聚乙烯10份,POE15份,光稳定剂0.2份,抗氧剂0.5份,厚度为160μm。其中,光稳定剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯,抗氧剂为0.3份亚磷酸酯系抗氧剂和0.2份受阻胺类抗氧剂的混合物。
按质量份计,空气侧耐候层4包含以下组分:聚丙烯25份,聚乙烯20份,钛白粉25份,尼龙6 15份,聚乙烯接枝尼龙(PE-g-PA)15份,光稳定剂0.8份,抗氧剂0.5份,厚度为40μm。其中,光稳定剂为0.2份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、0.3份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、0.3份聚-{[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)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}的混合物,抗氧剂为受阻胺类抗氧剂。
本实施例的光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法,包括以下步骤:首先在高速混合机内将EVA胶膜侧连接层、骨架层和空气侧耐候层各个原材料树脂及助剂分别均匀混合,然后经双螺杆挤出机造粒,造粒完成的粒子再经三层共挤单螺杆流延机流延成膜,制备成三层样品。
该实施例为1000V背板标准制备样品,将本实施例制得的光伏电池背板用聚烯烃膜进行性能测试,测得结果如下:与透明EVA粘结力121N/mm,与白色EVA粘结力91N/mm;经过DH1500h老化后△b为1.3,△Y为2.4,外观正常,无析出,无色斑;经过DH3000h老化后△b为2.7,△Y为4.2,外观正常,无析出,无色斑;水汽透过率0.9g/m2×day。
实施例4
本实施例的光伏电池背板用聚烯烃膜为三层结构,包括EVA胶膜侧连接层1、骨架层3和空气侧耐候层4,其中,
按质量份计,EVA胶膜侧连接层包含以下组分:聚丙烯25份,聚乙烯55份,聚丙烯接枝马来酸酐5份,钛白粉15份,光稳定剂0.8份,抗氧剂0.5份,厚度为40μm。其中,光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,抗氧剂为0.3份酚系抗氧剂、0.2份亚磷酸酯系抗氧剂的混合物。
按质量份计,骨架层包含以下组分:聚丙烯75份,聚乙烯10份,POE15份,光稳定剂0.2份,抗氧剂0.5份,厚度为300μm。其中,光稳定剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯,抗氧剂为0.3份亚磷酸酯系抗氧剂和0.2份受阻胺类抗氧剂的混合物。
按质量份计,空气侧耐候层包含以下组分:聚丙烯25份,聚乙烯20份,钛白粉25份,尼龙6 15份,聚乙烯接枝尼龙(PE-g-PA)15份,光稳定剂0.8份,抗氧剂0.5份,厚度为40μm。其中,光稳定剂为0.2份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、0.3份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、0.3份聚-{[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)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}的混合物,抗氧剂为受阻胺类抗氧剂。
本实施例的光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法,包括以下步骤:首先在高速混合机内将EVA胶膜侧连接层、骨架层和空气侧耐候层各个原材料树脂及助剂分别均匀混合,然后经双螺杆挤出机造粒,造粒完成的粒子再经三层共挤单螺杆流延机流延成膜,制备成三层样品。
该实施例为1500V背板标准制备样品,将本实施例制得的光伏电池背板用聚烯烃膜进行性能测试,测得结果如下:与透明EVA粘结力122N/mm,与白色EVA粘结力88N/mm;经过DH1500h老化后△b为1.1,△Y为2.5,外观正常,无析出,无色斑;经过DH3000h老化后△b为2.6,△Y为4.2,外观正常,无析出,无色斑;水汽透过率0.6g/m2×day。
实施例5
本实施例的光伏电池背板用聚烯烃膜为单层结构,为EVA胶膜侧连接层1,按质量份计,EVA胶膜侧连接层1包含以下组分:聚丙烯25份,聚乙烯58份,聚丙烯接枝马来酸酐2份,钛白粉15份,光稳定剂0.8份,抗氧剂0.5份,厚度为200μm。其中,光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,抗氧剂为0.3份酚系抗氧剂、0.2份亚磷酸酯系抗氧剂的混合物。
本实施例的光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法,包括以下步骤:首先在高速混合机内将各个原材料树脂及助剂均匀混合,然后经双螺杆挤出机造粒,造粒完成的粒子再经单螺杆挤出流延机流延成膜,样品制备完成。
将本实施例制得的聚烯烃膜进行性能测试,测得结果如下:与透明EVA粘结力119N/mm,与白色EVA粘结力88N/mm;经过DH1500h老化后△b为1.6,△Y为2.2,无色斑,无析出;经过DH3000h老化后△b为2.9,△Y为4.1,外观无色斑,无析出。
实施例6
本实施例的聚烯烃膜为单层结构,为EVA胶膜侧连接层,按质量份计,EVA胶膜侧连接层包含以下组分:聚丙烯25份,聚乙烯50份,聚丙烯接枝马来酸酐10份,钛白粉15份,光稳定剂0.8份,抗氧剂0.5份,厚度为200μm。其中,光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,抗氧剂为0.3份酚系抗氧剂、0.2份亚磷酸酯系抗氧剂的混合物。
本实施例的光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法,包括以下步骤:首先在高速混合机内将各个原材料树脂及助剂均匀混合,然后经双螺杆挤出机造粒,造粒完成的粒子再经单螺杆挤出流延机流延成膜,样品制备完成。
将本实施例制得的聚烯烃膜进行性能测试,测得结果如下:与透明EVA粘结力129N/mm,与白色EVA粘结力96N/mm;经过DH1500h老化后△b为1.1,△Y为2.3,外观正常,无析出,无色斑;经过DH3000h老化后△b为2.5,△Y为4,外观正常,无析出,无色斑。
对比例1
本对比例的聚烯烃膜为单层结构,为EVA胶膜侧连接层,与实施例1相比,未添加接枝改性聚烯烃,减少的接枝改性聚烯烃的量平均分配至聚丙烯、聚乙烯、钛白粉、光稳定剂和抗氧剂中,以保证总的质量份不变,厚度为200μm,制备方法与实施例1相同。
将本对比例制得的聚烯烃膜进行性能测试,测得结果如下:与透明EVA粘结力78N/mm,与白色EVA粘结力45N/mm;经过DH1500h老化后△b为3.8,△Y为5.9,外观有明显析出色斑;经过DH3000h老化后△b为7.9,△Y为9.5,外观有明显析出色斑。
由对比例1可以看出,相对于实施例1,EVA胶膜侧连接层未加接枝改性聚烯烃,制得的聚烯烃膜与透明EVA粘结力,以及与白色EVA粘结力都有所下降,经老化处理后,有色斑析出。
对比例2
本对比例的光伏电池背板用聚烯烃膜为单层结构,为EVA胶膜侧连接层1,按质量份计,EVA胶膜侧连接层1包含以下组分:聚丙烯25份,聚乙烯40份,聚丙烯接枝马来酸酐20份,钛白粉15份,光稳定剂0.8份,抗氧剂0.5份,厚度为200μm。其中,光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,抗氧剂为0.3份酚系抗氧剂、0.2份亚磷酸酯系抗氧剂的混合物。
本对比例的光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法,包括以下步骤:首先在高速混合机内将各个原材料树脂及助剂均匀混合,然后经双螺杆挤出机造粒,造粒完成的粒子再经单螺杆挤出流延机流延成膜,样品制备完成。
将本对比例制得的光伏电池背板用聚烯烃膜进行性能测试,其中,DH老化是将样品置于85℃,85%湿度条件下进行的加速老化测试;测得结果如下:与透明EVA粘结力130N/mm,与白色EVA粘结力95N/mm;经过DH1500h老化后△b为4.0,△Y为5.8,外观正常,无析出,无色斑;经过DH3000h老化后△b为8.2,△Y为9.5,外观正常,无析出,无色斑;水汽透过率2.6g/m2×day。
此对比例为接枝料含量20%配比,本样品与透明EVA及白色EVA剥离力有所提升,但不明显,同时由于接枝料的加入与助剂相容性改善,无色斑及助剂析出,但由于接枝材料相对纯PP或PE材料更容易发生黄变,与上述实施例相比,抗氧剂及光稳定剂效果无法掩盖接枝物黄变对样品的影响,因此此对比例的黄变指数明显上升,耐黄变性能下降。
由对比例2可以看出,相对于实施例1,EVA胶膜侧连接层添加20%接枝改性聚烯烃,制得的聚烯烃膜与透明EVA粘结力,以及与白色EVA粘结力有所上升,但幅度不大,经老化处理后,无色斑析出,但样品黄变明显。
以上实施例仅用来说明本发明的详细方法,本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种光伏电池背板用聚烯烃膜,其特征在于,包括EVA胶膜侧连接层,按质量份计,所述EVA胶膜侧连接层包含以下组分:
2.根据权利要求1所述的光伏电池背板用聚烯烃膜,其特征在于,所述接枝改性聚烯烃是在聚烯烃上接枝基团进行改性的;
优选地,所述接枝改性聚烯烃的聚烯烃为聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃弹性体和乙烯-醋酸乙烯共聚物中的任意一种或至少两种的混合物;
优选地,所述接枝改性聚烯烃的接枝基团为丙烯酸、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯中的任意一种或至少两种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的光伏电池背板用聚烯烃膜,其特征在于,所述光稳定剂为双(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)酯和聚-{[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)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}中的任意一种或至少两种的混合物;
优选地,所述抗氧剂为酚系抗氧剂、亚磷酸酯系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物。
4.根据权利要求1-3之一所述的光伏电池背板用聚烯烃膜,其特征在于,还包括与所述EVA胶膜侧连接层相连接的空气侧耐候层。
5.根据权利要求1-4之一所述的光伏电池背板用聚烯烃膜,其特征在于,按质量份计,所述空气侧耐候层包含以下组分:
6.根据权利要求5所述的光伏电池背板用聚烯烃膜,其特征在于,还包括与所述EVA胶膜侧连接层相连接的阻水层;
优选地,按质量份计,所述阻水层包含以下组分:
7.根据权利要求1-5之一所述的光伏电池背板用聚烯烃膜,其特征在于,所述EVA胶膜侧连接层与所述空气侧耐候层之间还包括骨架层;
优选地,按质量份计,所述骨架层包含以下组分:
8.一种如权利要求1-7之一所述的光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:按配比,将EVA胶膜侧连接层的各组分混合,挤出成膜;任选的,
按配比,将空气侧耐候层的各组分混合,共挤挤出成膜,与所述EVA胶膜侧连接层连接;
按配比,将阻水层的各组分混合,共挤挤出成膜,与所述EVA胶膜侧连接层连接;
按配比,将骨架层的各组分混合,共挤挤出成膜,设置于所述EVA胶膜侧连接层与所述空气侧耐候层之间;
得到所述光伏电池背板用聚烯烃膜。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述挤出成膜为共挤挤出成膜,所述共挤挤出的温度为180~230℃。
10.一种光伏电池背板,其特征在于,包含如权利要求1-7任一项所述的光伏电池背板用聚烯烃膜;
优选地,所述光伏电池背板包含单层或多层所述光伏电池背板用聚烯烃膜。
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