CN110408333A - 一种抗纹eva胶膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏胶膜技术领域，尤其是一种抗纹EVA胶膜，其质量份组成如下：乙烯‑醋酸乙烯酯基共聚物100份、交联剂0.4‑2份、硅烷偶联剂1‑4份、填充剂10‑20份、阻燃剂1‑5份、表面活性剂0.2‑0.8份、抗氧化剂0.4‑0.8份、紫外光稳定剂0.2‑0.4份，所述乙烯‑醋酸乙烯酯基共聚物中VA的含量为22‑28%；本发明中的EVA胶膜中添加了表面活性剂，可以增加胶膜的表面接触角，降低胶膜的表面能，从而降低光伏表面的水汽凝结，从而提高胶膜的耐黄变性能，避免组件内部涂锡带的表面出现腐蚀性色斑或色块；本发明中通过降低光伏表面的水汽凝结以及通过避免在胶膜的原材料中添加能分解产生二氧化碳的原料，从源头上避免了碳酸银的形成，从而使得EVA胶膜具有抗纹性能。

Description

一种抗纹EVA胶膜
技术领域
本发明涉及光伏胶膜技术领域，尤其是一种抗纹EVA胶膜。
背景技术
EVA胶膜是一种热固性有粘性的胶膜，由于EVA胶膜在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有的优越性，使得它越来越广泛的引用于电流组件以及各种光学产品。
但是在使用过程中发现现有的EVA胶膜在使用过程中，随着使用时间的延长，光伏组件电池片上回出现暗色的条纹，进一步研究发现，这种条纹的产生常伴随着电池片的隐裂出现，这种条纹本身对光伏组件的功率衰减并无影响，只是随着时间的延长会影响光伏组件的稳定性。更深一步的研究发现，这种条纹的产生是由于胶膜中的某种物质与银浆反应形成了碳酸银，经分析，传统的EVA胶膜中交联剂会形成二氧化碳，二氧化碳逸出遇到水汽和银浆从而形成碳酸银，导致了条纹的形成。
发明内容
本发明的目的是：克服现有技术中不足，提供一种抗纹、耐黄变、导热率的抗纹EVA胶膜。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种抗纹EVA胶膜，其质量份组成如下：乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物100份、交联剂0.4-2份、硅烷偶联剂1-4份、填充剂10-20份、阻燃剂1-5份、表面活性剂0.2-0.8份、抗氧化剂0.4-0.8份、紫外光稳定剂0.2-0.4份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物中VA的含量为22-28%。
进一步的，所述填充剂选用无机纳米粒子，所述无机纳米粒子选用碳酸钙、滑石粉和晶须碳化硅中的一种或两种。
进一步的，所述无机纳米粒子选用晶须碳化硅和滑石粉的混合物，其质量比为1:1-3。
进一步的，所述阻燃剂选用氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或几种。
进一步的，所述交联剂选用2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷和二甲胺基丙胺的混合物，其质量比为1:1-3。
进一步的，所述硅烷偶联剂选用乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基硅烷)中的一种。
进一步的，所述表面活性剂选用硬脂酸、卵磷脂、甜菜碱、聚山梨酯和脂肪酸山梨坦中的一种或几种。
进一步的，所述抗氧化剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸三苯酯类抗氧剂的混合物，其摩尔比为1.8-2.4:1。
进一步的，所述紫外光稳定剂选用邻羟基苯甲酸苯酯、2-（2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基）苯并三氮唑、 2，4-二羟基二苯甲酮和 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种或几种。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
光伏组件在室外长时间工作，除日晒雨淋外，昼夜温差是造成组件内水汽凝结的主要原因，由于水汽凝结产生的漏电流通常会造成聚合物局部升温，形成干区，造成聚合物表面放电，产生腐蚀性副产物，本发明中的EVA胶膜中添加了表面活性剂，可以增加胶膜的表面接触角，降低胶膜的表面能，从而降低光伏表面的水汽凝结，从而提高胶膜的耐黄变性能，避免组件内部涂锡带的表面出现腐蚀性色斑或色块。
本发明中通过降低光伏表面的水汽凝结以及通过避免在胶膜的原材料中添加能分解产生二氧化碳的原料，从源头上避免了碳酸银的形成，从而使得EVA胶膜具有抗纹性能。
本发明中的填充剂选用碳酸钙、晶须碳化硅或者滑石粉，一方面可以增强EVA胶膜的刚性强度，另一方面，可以使得整个体系内呈连续的有机大分子与呈分散相的无机填料共混成一体，再通过挤出流延成型得到厚度均已的胶膜，能够明显增加导热率，进而提高光伏组件的效率和输出功率，克服了现有EVA胶膜多为热的不良导体，光伏组件在使用过程中银太阳辐射、本身热阻等因素而产生的热量不能被及时的传导出去，电池片的输出功率明显降低，容易引起封装材料老化、分层等一系列问题。
具体实施方式
本发明中的导电胶膜的制备方法，包括以下步骤：
本发明中的抗纹EVA胶膜，其质量份组成如下：乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物100份、交联剂0.4-2份、硅烷偶联剂1-4份、填充剂10-20份、阻燃剂1-5份、表面活性剂0.2-0.8份、抗氧化剂0.4-0.8份、紫外光稳定剂0.2-0.4份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物中VA的含量为22-28%。
本发明中的表面活性剂选用硬脂酸、卵磷脂、甜菜碱、聚山梨酯和脂肪酸山梨坦中的一种或几种，优选为甜菜碱和聚山梨酯的混合物，其质量比为1:1。
光伏组件在室外长时间工作，除日晒雨淋外，昼夜温差是造成组件内水汽凝结的主要原因，由于水汽凝结产生的漏电流通常会造成聚合物局部升温，形成干区，造成聚合物表面放电，产生腐蚀性副产物，本发明中的EVA胶膜中添加了表面活性剂，可以增加胶膜的表面接触角，降低胶膜的表面能，从而降低光伏表面的水汽凝结，从而提高胶膜的耐黄变性能，避免组件内部涂锡带的表面出现腐蚀性色斑或色块。
本发明中通过降低光伏表面的水汽凝结以及通过避免在胶膜的原材料中添加能分解产生二氧化碳的原料，从源头上避免了碳酸银的形成，从而使得EVA胶膜具有抗纹性能。
本发明中填充剂选用无机纳米粒子，无机纳米粒子选用碳酸钙、滑石粉和晶须碳化硅中的一种或两种，优选为晶须碳化硅和滑石粉的混合物，其质量比为1:1-3，进一步，优选为1:2。本发明中的填充剂选用碳酸钙、晶须碳化硅或者滑石粉，一方面可以增强EVA胶膜的刚性强度，另一方面，可以使得整个体系内呈连续的有机大分子与呈分散相的无机填料共混成一体，再通过挤出流延成型得到厚度均已的胶膜，能够明显增加导热率，进而提高光伏组件的效率和输出功率，克服了现有EVA胶膜多为热的不良导体，光伏组件在使用过程中银太阳辐射、本身热阻等因素而产生的热量不能被及时的传导出去，电池片的输出功率明显降低，容易引起封装材料老化、分层等一系列问题。
本发明中的阻燃剂选用氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或几种，添加阻燃剂能有效提高EVA胶膜的阻燃性，提高使用安全性。
本发明中的交联剂选用2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷和二甲胺基丙胺的混合物，其质量比为1:1-3，优选为1:2。
本发明中的硅烷偶联剂选用乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基硅烷)中的一种。
本发明中的抗氧化剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸三苯酯类抗氧剂的混合物，其摩尔比为1.8-2.4:1，优选为2:1。
本发明中的紫外光稳定剂选用邻羟基苯甲酸苯酯、2-（2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基）苯并三氮唑、 2，4-二羟基二苯甲酮和 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种或几种，优选为2，4-二羟基二苯甲酮。
现在结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种抗纹EVA胶膜，其质量份组成如下：乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物100份、交联剂0.4份、硅烷偶联剂1份、填充剂10份、阻燃剂1份、表面活性剂0.2份、抗氧化剂0.4份、紫外光稳定剂0.2份；
乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物中VA的含量为22%。
其中，表面活性剂选用硬脂酸。
其中，填充剂选用无机纳米粒子，无机纳米粒子选用晶须碳化硅。
其中，阻燃剂选用氢氧化镁。
其中，交联剂选用2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷和二甲胺基丙胺的混合物，其质量比为1:1。
其中，硅烷偶联剂选用乙烯基三乙氧基硅烷。
其中，抗氧化剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸三苯酯类抗氧剂的混合物，其摩尔比为1.8:1。
其中，紫外光稳定剂选用邻羟基苯甲酸苯酯。
实施例2
一种抗纹EVA胶膜，其质量份组成如下：乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物100份、交联剂0.6份、硅烷偶联剂1.5份、填充剂12份、阻燃剂2份、表面活性剂0.3份、抗氧化剂0.5份、紫外光稳定剂0.25份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物中VA的含量为26%。
其中，表面活性剂选用甜菜碱和聚山梨酯的混合物，其质量比为1:1。
其中，填充剂选用无机纳米粒子，无机纳米粒子选用晶须碳化硅和滑石粉的混合物，其质量比为1:1。
其中，阻燃剂选用氢氧化铝。
其中，交联剂选用2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷和二甲胺基丙胺的混合物，其质量比为1:1。
其中，硅烷偶联剂选用乙烯基三甲氧基硅烷。
其中，抗氧化剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸三苯酯类抗氧剂的混合物，其摩尔比为2:1。
其中，紫外光稳定剂选用2-（2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基）苯并三氮唑。
实施例3
一种抗纹EVA胶膜，其质量份组成如下：乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物100份、交联剂1.2份、硅烷偶联剂2.5份、填充剂15份、阻燃剂3份、表面活性剂0.5份、抗氧化剂0.6份、紫外光稳定剂0.3份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物中VA的含量为28%。
其中，表面活性剂选用甜菜碱和聚山梨酯的混合物，其质量比为1:1。
其中，填充剂选用无机纳米粒子，无机纳米粒子选用晶须碳化硅和滑石粉的混合物，其质量比为1:2。
其中，阻燃剂选用氢氧化铝。
其中，交联剂选用2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷和二甲胺基丙胺的混合物，其质量比为1:2。
其中，硅烷偶联剂选用乙烯基三乙氧基硅烷。
其中，抗氧化剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸三苯酯类抗氧剂的混合物，其摩尔比为2:1。
其中，紫外光稳定剂选用2，4-二羟基二苯甲酮。
实施例4
一种抗纹EVA胶膜，其质量份组成如下：乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物100份、交联剂1.8份、硅烷偶联剂3份、填充剂18份、阻燃剂4份、表面活性剂0.6份、抗氧化剂0.6份、紫外光稳定剂0.3份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物中VA的含量为28%。
其中，表面活性剂选用甜菜碱和聚山梨酯的混合物，其质量比为1:1。
其中，填充剂选用无机纳米粒子，无机纳米粒子选用晶须碳化硅和滑石粉的混合物，其质量比为1:2。
其中，阻燃剂选用氢氧化铝。
其中，交联剂选用2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷和二甲胺基丙胺的混合物，其质量比为1:2。
其中，硅烷偶联剂选用乙烯基三(β-甲氧乙氧基硅烷)。
其中，抗氧化剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸三苯酯类抗氧剂的混合物，其摩尔比为2:1。
其中，紫外光稳定剂选用和 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
实施例5
一种抗纹EVA胶膜，其质量份组成如下：乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物100份、交联剂2份、硅烷偶联剂4份、填充剂20份、阻燃剂5份、表面活性剂0.8份、抗氧化剂0.8份、紫外光稳定剂0.4份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物中VA的含量为28%。
其中，表面活性剂选用甜菜碱和聚山梨酯的混合物，其质量比为1:1。
其中，填充剂选用无机纳米粒子，无机纳米粒子选用晶须碳化硅和滑石粉的混合物，其质量比为1: 3。
其中，阻燃剂选用氢氧化镁。
其中，交联剂选用2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷和二甲胺基丙胺的混合物，其质量比为1:2。
其中，硅烷偶联剂选用乙烯基三(β-甲氧乙氧基硅烷)。
其中，抗氧化剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸三苯酯类抗氧剂的混合物，其摩尔比为2:1。
其中，紫外光稳定剂选用邻羟基苯甲酸苯酯。
本发明中的EVA胶膜与现有商品抗纹EVA胶膜的性能对比见下表。
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 现有抗纹胶膜
交联度/% 91.8 92.2 94.5 93.9 93.5 89
抗拉伸强度/MPa 6.12 6.15 6.18 6.12 6.09 5.89
断裂伸长率/% 358 359 362 357 358 346
导热系数（W·m<sup>-1</sup>·k<sup>-1</sup>） 1.67 1.78 1.89 1.85 1.82 0.89
使用12个月后有无条纹出现 无 无 无 无 无 有
由表中性能对比数据可知本发明中的导电胶膜的各性能参数均优于现有技术中的导电胶膜。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种抗纹EVA胶膜，其特征在于：其质量份组成如下：乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物100份、交联剂0.4-2份、硅烷偶联剂1-4份、填充剂10-20份、阻燃剂1-5份、表面活性剂0.2-0.8份、抗氧化剂0.4-0.8份、紫外光稳定剂0.2-0.4份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯基共聚物中VA的含量为22-28%。
2.根据权利要求1所述的一种抗纹EVA胶膜，其特征在于：所述填充剂选用无机纳米粒子，所述无机纳米粒子选用碳酸钙、滑石粉和晶须碳化硅中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的一种抗纹EVA胶膜，其特征在于：所述无机纳米粒子选用晶须碳化硅和滑石粉的混合物，其质量比为1:1-3。
4.根据权利要求1所述的一种抗纹EVA胶膜，其特征在于：所述阻燃剂选用氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种抗纹EVA胶膜，其特征在于：所述交联剂选用2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷和二甲胺基丙胺的混合物，其质量比为1:1-3。
6.根据权利要求1所述的一种抗纹EVA胶膜，其特征在于：所述硅烷偶联剂选用乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基硅烷)中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种抗纹EVA胶膜，其特征在于：所述表面活性剂选用硬脂酸、卵磷脂、甜菜碱、聚山梨酯和脂肪酸山梨坦中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种抗纹EVA胶膜，其特征在于：所述抗氧化剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸三苯酯类抗氧剂的混合物，其摩尔比为1.8-2.4:1。
9.根据权利要求1所述的一种抗纹EVA胶膜，其特征在于：所述紫外光稳定剂选用邻羟基苯甲酸苯酯、2-（2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基）苯并三氮唑、 2，4-二羟基二苯甲酮和 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种或几种。
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