发明内容
本发明的第一目的在于提供POE封装胶,以解决现有技术中存在的POE封装胶的体积电阻率无法满足特殊环境使用需求的技术问题。
本发明的第二目的在于提供POE封装胶的制备方法,操作简便,能够兼顾POE封装胶的各项性能。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
POE封装胶,主要由按重量份数计的如下原料制得:
POE树脂100份、母料10~30份、交联剂1~2.5份、助交联剂0.8~2份、增粘剂0.2~1份、紫外吸收剂0.2~0.8份和抗氧剂0.1~0.8份;
所述母料主要由按质量百分比计的改性二氧化钛30%~60%和POE树脂40%~70%制成。
在本发明的具体实施方式中,所述改性二氧化钛的改性剂包括硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸镁、油酸、油酸锌、油酸钠、油酸镁、月桂酸、月桂酸锌、月桂酸钠、月桂酸镁、棕榈酸、棕榈酸锌、棕榈酸钠和棕榈酸镁中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述改性二氧化钛中,所述改性剂与所述二氧化钛的质量比为(6~15)﹕100。
在本发明的具体实施方式中,所述改性二氧化钛的制备方法包括:所述改性剂与所述二氧化钛混合,于90~150℃下反应80~120min。
在本发明的具体实施方式中,所述母料的制备方法包括:所述改性二氧化钛和所述POE树脂的混合物经双螺杆挤出机挤出切粒,所述双螺杆挤出机的各段温度为80~130℃。
在本发明的具体实施方式中,所述POE树脂的熔融指数为3~30g/10min。进一步的,所述母料采用的POE树脂与所述POE封装胶采用的POE树脂熔融指数相同。
在本发明的具体实施方式中,所述交联剂包括叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯、1,1-二(叔丁基过氧)环己烷、过氧化二异丙苯、正丁基-4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、叔丁基过氧基甲酸-2-乙基己基酯和二(4-甲基苯甲酰)过氧化物中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述助交联剂包括三烯丙基三聚氰酸酯、三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、聚三烯丙基异三聚氰酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述增粘剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述紫外吸收剂包括邻羟基苯甲酸苯酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2-(2-羟基-3,5双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯骈三唑和2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述抗氧剂包括三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的任一种或多种。
本发明还提供了POE封装胶的制备方法,包括如下步骤:
将各所述原料的混合物进行挤出、流延和压延处理。
在本发明的具体实施方式中,采用挤出机进行所述挤出处理,所述挤出机的各段温度为50~120℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明通过引入改性的二氧化钛填料,并采用特定的原料组成和配比,使得胶膜具有较高的体积电阻率,可达1×1016Ω·m以上;同时,对二氧化钛的疏水改性处理降低了二氧化钛颗粒团聚的倾向,分散均匀性好,制得的POE封装胶反射率均匀,有助于改善组件的工作效率;
(2)本发明的POE封装胶的制备方法操作简便,适宜于规模化生产。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,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。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
POE封装胶,主要由按重量份数计的如下原料制得:
POE树脂100份、母料10~30份、交联剂1~2.5份、助交联剂0.8~2份、增粘剂0.2~1份、紫外吸收剂0.2~0.8份和抗氧剂0.1~0.8份;
所述母料主要由按质量百分比计的改性二氧化钛30%~60%和POE树脂40%~70%制成。
本发明通过采用特定的组分和及相应的用量,使得POE封装胶具有较高的体积电阻率;同时,采用改性二氧化钛,使二氧化钛表面羟基含量减少,降低二氧化钛颗粒的团聚倾向,使得二氧化钛在POE封装胶中分散均匀,POE封装胶反射率均一,能够提升组件的工作效率。
如在不同实施方式中,所述母料中,改性二氧化钛的质量百分比可以为30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%等等;所述POE树脂的质量百分比可以为40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%等等。
在本发明的具体实施方式中,所述母料主要由按质量百分比计的改性二氧化钛50%~60%和POE树脂40%~50%制成。
在本发明的具体实施方式中,所述改性二氧化钛的改性剂包括硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸镁、油酸、油酸锌、油酸钠、油酸镁、月桂酸、月桂酸锌、月桂酸钠、月桂酸镁、棕榈酸、棕榈酸锌、棕榈酸钠和棕榈酸镁中的任一种或多种。进一步的,所述改性剂包括硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸镁、油酸、油酸锌、油酸钠、油酸镁、月桂酸、月桂酸锌、月桂酸钠、月桂酸镁、棕榈酸、棕榈酸锌、棕榈酸钠和棕榈酸镁中的至少两种。更进一步的,所述改性剂包括硬脂酸、油酸、月桂酸和棕榈酸中的至少两种。
在本发明的具体实施方式中,所述改性二氧化钛中,所述改性剂与所述二氧化钛的质量比为(6~15)﹕100。
如在不同实施方式中,所述改性剂与所述二氧化钛的质量比可以为6﹕100、7﹕100、8﹕100、9﹕100、10﹕100、11﹕100、12﹕100、13﹕100、14﹕100、15﹕100等等。
在本发明的具体实施方式中,所述改性二氧化钛的制备方法包括:所述改性剂与所述二氧化钛混合,于90~150℃下反应80~120min。
如在不同实施方式中,所述改性二氧化钛的制备中,反应温度可以为90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃等等;反应时间可以为80min、90min、100min、110min、120min等等。
在本发明的具体实施方式中,所述母料的制备方法包括:所述改性二氧化钛和所述POE树脂的混合物经双螺杆挤出机挤出切粒,所述双螺杆挤出机的各段温度为80℃~90℃、100℃~120℃、120℃~130℃、120℃~130℃、120℃~130℃、120℃~130℃、120℃~130℃、120℃~130℃、80℃~100℃。
如在不同实施方式中,所述POE封装胶的原料中,母料的用量可以为10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份等等;交联剂的用量可以为1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份等等;助交联剂的用量可以为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;紫外吸收剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份等等;抗氧剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份等等。
在本发明的具体实施方式中,所述POE树脂的熔融指数为3~30g/10min。用于制备POE封装胶中的POE树脂以及用于制备母料的POE树脂的熔融指数均分别可以为3~30g/10min。如在不同实施例中,POE树脂的熔融指数可以为3g/10min、5g/10min、8g/10min、10g/10min、12g/10min、15g/10min、18g/10min、20g/10min、22g/10min、25g/10min、28g/10min、30g/10min等等。
在本发明的具体实施方式中,所述交联剂包括叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯、1,1-二(叔丁基过氧)环己烷、过氧化二异丙苯、正丁基-4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、叔丁基过氧基甲酸-2-乙基己基酯和二(4-甲基苯甲酰)过氧化物中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述助交联剂包括三烯丙基三聚氰酸酯、三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、聚三烯丙基异三聚氰酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述增粘剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述紫外吸收剂包括邻羟基苯甲酸苯酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2-(2-羟基-3,5双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯骈三唑和2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述抗氧剂包括三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的任一种或多种。
本发明还提供了POE封装胶的制备方法,包括如下步骤:
将各所述原料的混合物进行挤出、流延和压延处理。
在本发明的具体实施方式中,采用挤出机进行所述挤出处理,所述挤出机的各段温度为50℃~70℃、80℃~90℃、110℃~120℃、110℃~120℃、110℃~120℃、110℃~120℃。
实施例1
本实施例提供了POE封装胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)称取质量比为8﹕100的硬脂酸和二氧化钛粉体,在120℃条件下搅拌反应100min,得到改性二氧化钛。
(2)按重量份数计,分别称取60份步骤(1)制得的改性二氧化钛和40份熔融指数为5g/10min的POE树脂,混合均匀,经双螺杆挤出机挤出、拉条、切粒,得到白色母料;所述双螺杆挤出机的各段温度为80℃、100℃、130℃、130℃、130℃、130℃、130℃、130℃、100℃。
(3)按重量份数计,分别称取100份熔融指数为5g/10min的POE树脂、步骤(2)制得的18份白色母料、1份叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯、2份三烯丙基三聚氰酸酯、0.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.2份2,4-二羟基二苯甲酮、0.1份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,然后将上述物料在混料釜中充分混合均匀后投入流延机中,经过塑化挤出、流延、牵引、收卷,得到POE封装胶膜。其中,挤出的各段温度为60℃、80℃、110℃、120℃、120℃、110℃。
实施例2
本实施例提供了POE封装胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)称取质量比为8﹕2﹕100的硬脂酸、油酸和二氧化钛粉体,在120℃条件下搅拌反应100min,得到改性二氧化钛。
(2)按重量份数计,分别称取60份步骤(1)制得的改性二氧化钛和40份熔融指数为13g/10min的POE树脂,混合均匀,经双螺杆挤出机挤出、拉条、切粒,得到白色母料;所述双螺杆挤出机的各段温度为80℃、100℃、120℃、120℃、120℃、120℃、120℃、120℃、90℃。
(3)按重量份数计,分别称取100份熔融指数为13g/10min的POE树脂、步骤(2)制得的18份白色母料、1份叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯、0.5份1,1-二(叔丁基过氧)环己烷、1.5份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、0.7份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.4份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.3份四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯,然后将上述物料在混料釜中充分混合均匀后投入流延机中,经过塑化挤出、流延、牵引、收卷,得到POE封装胶膜。其中,挤出的各段温度为60℃、80℃、110℃、120℃、120℃、110℃。
实施例3
本实施例提供了POE封装胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)称取质量比为10﹕100的月桂酸和二氧化钛粉体,在120℃条件下搅拌反应120min,得到改性二氧化钛。
(2)按重量份数计,分别称取60份步骤(1)制得的改性二氧化钛和40份熔融指数为18g/10min的POE树脂,混合均匀,经双螺杆挤出机挤出、拉条、切粒,得到白色母料;所述双螺杆挤出机的各段温度为80℃、100℃、120℃、120℃、120℃、120℃、120℃、120℃、90℃。
(3)按重量份数计,分别称取100份熔融指数为18g/10min的POE树脂、步骤(2)制得的23份白色母料、1.2份正丁基-4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、1.8份二丙二醇二丙烯酸酯、0.8份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.6份2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑和0.5份双(2,4二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,然后将上述物料在混料釜中充分混合均匀后投入流延机中,经过塑化挤出、流延、牵引、收卷,得到POE封装胶膜。其中,挤出的各段温度为60℃、80℃、110℃、120℃、120℃、110℃。
实施例4
本实施例提供了POE封装胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)称取质量比为10﹕5﹕100的月桂酸、棕榈酸和二氧化钛粉体,在120℃条件下搅拌反应150min,得到改性二氧化钛。
(2)按重量份数计,分别称取60份步骤(1)制得的改性二氧化钛和40份熔融指数为30g/10min的POE树脂,混合均匀,经双螺杆挤出机挤出、拉条、切粒,得到白色母料;所述双螺杆挤出机的各段温度为80℃、100℃、120℃、120℃、120℃、120℃、120℃、120℃、90℃。
(3)按重量份数计,分别称取100份熔融指数为30g/10min的POE树脂、步骤(2)制得的23份白色母料、2份叔丁基过氧基甲酸-2-乙基己基酯、1份季戊四醇四丙烯酸酯、1份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.8份2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、0.4份双(2,4二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和0.2份四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯,然后将上述物料在混料釜中充分混合均匀后投入流延机中,经过塑化挤出、流延、牵引、收卷,得到POE封装胶膜。其中,挤出的各段温度为60℃、80℃、110℃、120℃、120℃、110℃。
比较例1
比较例1提供一种POE封装胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份数计,分别称取60份二氧化钛粉体和40份熔融指数为5g/10min的POE树脂,混合均匀,经双螺杆挤出机挤出、拉条、切粒,得到白色母料;所述双螺杆挤出机的各段温度为80℃、100℃、130℃、130℃、130℃、130℃、130℃、130℃、100℃。
(2)按重量份数计,分别称取100份熔融指数为5g/10min的POE树脂、1份硬脂酸、步骤(1)制得的18份白色母料、1份叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯、2份三烯丙基三聚氰酸酯、0.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.2份2,4-二羟基二苯甲酮、0.1份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,然后将上述物料在混料釜中充分混合均匀后投入流延机中,经过塑化挤出、流延、牵引、收卷,得到POE封装胶膜。其中,挤出的各段温度为60℃、80℃、110℃、120℃、120℃、110℃。
比较例2
比较例2参考实施例1的制备方法,区别在于:步骤(3)中各组分用量不同;
比较例2的用量为:按重量份数计,分别称取100份熔融指数为5g/10min的POE树脂、步骤(2)制得的8份白色母料、0.8份叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯、0.6份三烯丙基三聚氰酸酯、0.1份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.2份2,4-二羟基二苯甲酮、0.2份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
实验例
为了对比说明本发明不同实施例和比较例制得的POE封装胶膜的性能,对各实施例和比较例制得的POE封装胶膜(各实施例和比较例制得的POE封装胶膜的厚度均为0.5mm)进行如下性能测试,测试结果见表1。
表1不同POE封装胶膜的性能测试结果
其中,各测试项目的测试方法分别如下:
体积电阻率的测试方法参考:NB/T10200-2019;
反射率的测试中,分别取1m×1m的POE封装胶膜样品随机位置5处进行测试,测试方法参考:GB/T29848-2018;
交联度的测试方法参考:NB/T10200-2019;
POE与剥离的剥离强度的测试方法参考:NB/T10200-2019;
黄变指数的测试方法参考:NB/T10200-2019;
耐紫外老化性能的测试条件为:120kWh/m2、UV1000h后测试剥离强度和黄变指数;
高温高湿老化性能的测试条件为:RH85%、85℃、2000h后测试剥离强度和黄变指数。
由上表中可知,本发明的POE封装胶膜性能满足国家标准要求,同时体积电阻率值处于高位,胶膜反射率比较均一,能够满足更严苛的要求,具有更广泛的应用前景。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。