CN112280163A - 一种用于钙钛矿柔性太阳能板的etfe薄膜面板及制备方法 - Google Patents

一种用于钙钛矿柔性太阳能板的etfe薄膜面板及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于ETFE薄膜领域，公开了一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板，其包括以下原料：ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂，所述ETFE的熔融指数为15～25，所述的功能添加剂包含常规氟塑料添加剂、常规工程类添加剂中的任意一种以上，所述ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂的用量按重量计为：100:10～20：3～5：1.5～2.5：5～8：4～6。本发明的制备方法操作简单，产品的厚度和质量可控，制备技术易于掌握，且得到的用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板具有耐高温，具有较好的化学性、耐候性、光线透过性、抗拉伸性、不粘性、绝缘性，且该薄膜面板不含灰尘等杂质，产品质量好。

Description

一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板及制备方法
技术领域
本发明涉及ETFE薄膜技术领域，具体为一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板及制备方法。
背景技术
ETFE薄膜作为一种新型透明建筑材料，非常坚固、耐用，并具有极高的透光性，在标志性建筑中得到成功应用，ETFE薄膜材料质地柔软，重量轻，透光率高，非常适合在温室、体育场馆等有采光要求的建筑中使用。
随着电子工业的高速发展，现代电子设备正日益成为高密度组装的高度集成系统，这使得产品的热流密度日趋变大。如果产品的散热能力不足，部件及电路温度上升，就会使设备热变形与热失效，影响到电子产品的性能与寿命。因此，如何提高电子工业及其他领域的散热性能已成为推进工业进步的重要课题，LED离型封装、半导体离型、柔性太阳能电池封装及电子离型膜中使用的ETFE薄膜主要要求ETFE薄膜具有拉伸性、不粘性、吸附性和高热辐射率、高导热率和低热阻值。
但是，现有的制备用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板的工艺复杂，因而制成性能良好、质量好的薄膜的技术很难掌握，因此，亟需一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板及制备方法来解决上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板及制备方法，解决了上述的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板，其包括以下原料：ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂，所述ETFE的熔融指数为15～25，所述的功能添加剂包含常规氟塑料添加剂、常规工程类添加剂中的任意一种以上；
所述ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂的用量按重量计为：100:10～20：3～5：1.5～2.5：5～8：4～6。
优选的，所述抗拉伸剂为云母，所述阻燃剂为氧化锌。
优选的，所述功能添加剂为四氟乙烯－全氟烷氧基乙烯基醚共聚物、聚偏氟乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种以上。
优选的，所述石墨烯为单层石墨烯，尺寸为5～10um。
优选的，所述抗静电剂为非离子型抗静电剂，所述抗静电剂选自乙氧基化脂肪族烷基胺或乙氧基化烷基酸胺中的任意一种。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板的制备方法，包括以下步骤：
1)向高混机中加入ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂，充分混合；
2)将混合好的物料加入到螺杆挤出机，加热至190～230℃，熔融挤出，通过平坦模具成型薄膜；
3)通过冷却滚筒在90～120℃冷却成型的薄膜，真空干燥；
4)再次降温10～20℃，待薄膜硬化后，采用具有粘着层的滚筒按压薄膜表面，使得灰尘被滚筒粘走；
5)切边，收卷得到ETFE薄膜面板。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板及制备方法，具备以下有益效果：
(1)本发明的制备方法操作简单，产品的厚度和质量可控，制备技术易于掌握，且得到的用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板具有耐高温，具有较好的化学性、耐候性、光线透过性、抗拉伸性、不粘性、绝缘性，且该薄膜面板不含灰尘等杂质，产品质量好。
(2)本方案以ETFE树脂(乙烯～四氟乙烯共聚物)为原料，而ETFE树脂是最强韧的氟塑料，它在保持了PTFE良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的同时，耐辐射和机械性能有很大程度的改善，拉伸强度可达到50MPa，接近聚四氟乙烯的2倍，并通过抗静电剂和阻燃剂的辅助，使得得到的ETFE薄膜面板综合性能优异。
(3)本方案通过添加石墨烯可有效提高原料间的混合，且石墨烯自身就为网状结构，在网状结构的石墨烯上的各个交接点上又不断的接枝乙烯～四氟乙烯共聚物分子链，如此产生大量分子的交接与聚集，使得分子间的作用力更加地牢固，并配合抗拉伸剂的辅助，从而使得生产出的ETFE薄膜面板的抗拉伸性能更强。
(4)由于膜材在外界使用过程中表面清理难度大，抗静电剂的加入能够减少ETFE薄膜面板表面的灰尘沉积，使薄膜面板在使用过程中长期保持高透光率。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。
实施例一：
一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板，其包括以下原料：ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂，ETFE的熔融指数为15，的功能添加剂包含常规氟塑料添加剂、常规工程类添加剂中的任意一种以上；
ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂的用量按重量计为：100:10：3：1.5：5：4。
进一步的，抗拉伸剂为云母，阻燃剂为氧化锌。
进一步的，功能添加剂为四氟乙烯－全氟烷氧基乙烯基醚共聚物、聚偏氟乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种以上。
进一步的，石墨烯为单层石墨烯，尺寸为5um。
进一步的，抗静电剂为非离子型抗静电剂，抗静电剂选自乙氧基化脂肪族烷基胺或乙氧基化烷基酸胺中的任意一种。
一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板的制备方法，包括以下步骤：
1)向高混机中加入ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂，充分混合；
2)将混合好的物料加入到螺杆挤出机，加热至190℃，熔融挤出，通过平坦模具成型薄膜；
3)通过冷却滚筒在90℃冷却成型的薄膜，真空干燥；
4)再次降温10℃，待薄膜硬化后，采用具有粘着层的滚筒按压薄膜表面，使得灰尘被滚筒粘走；
5)切边，收卷得到ETFE薄膜面板。
该ETFE薄膜面板厚度为50μm，宽度1250mm，颜色为透明，表面为亮面。
实施例二：
一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板，其包括以下原料：ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂，ETFE的熔融指数为20，的功能添加剂包含常规氟塑料添加剂、常规工程类添加剂中的任意一种以上；
ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂的用量按重量计为：100:15：4：2：6.5：5。
进一步的，抗拉伸剂为云母，阻燃剂为氧化锌。
进一步的，功能添加剂为四氟乙烯－全氟烷氧基乙烯基醚共聚物、聚偏氟乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种以上。
进一步的，石墨烯为单层石墨烯，尺寸为7.5um。
进一步的，抗静电剂为非离子型抗静电剂，抗静电剂选自乙氧基化脂肪族烷基胺或乙氧基化烷基酸胺中的任意一种。
一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板的制备方法，包括以下步骤：
1)向高混机中加入ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂，充分混合；
2)将混合好的物料加入到螺杆挤出机，加热至210℃，熔融挤出，通过平坦模具成型薄膜；
3)通过冷却滚筒在115℃冷却成型的薄膜，真空干燥；
4)再次降温15℃，待薄膜硬化后，采用具有粘着层的滚筒按压薄膜表面，使得灰尘被滚筒粘走；
5)切边，收卷得到ETFE薄膜面板。
实施例三：
该ETFE薄膜面板厚度为50μm，宽度1250mm，颜色为透明，表面为亮面。
一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板，其包括以下原料：ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂，ETFE的熔融指数为15～25，的功能添加剂包含常规氟塑料添加剂、常规工程类添加剂中的任意一种以上；
ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂的用量按重量计为：100:20：5：2.5：8：6。
进一步的，抗拉伸剂为云母，阻燃剂为氧化锌。
进一步的，功能添加剂为四氟乙烯－全氟烷氧基乙烯基醚共聚物、聚偏氟乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种以上。
进一步的，石墨烯为单层石墨烯，尺寸为10um。
进一步的，抗静电剂为非离子型抗静电剂，抗静电剂选自乙氧基化脂肪族烷基胺或乙氧基化烷基酸胺中的任意一种。
一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板的制备方法，包括以下步骤：
1)向高混机中加入ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂，充分混合；
2)将混合好的物料加入到螺杆挤出机，加热至230℃，熔融挤出，通过平坦模具成型薄膜；
3)通过冷却滚筒在120℃冷却成型的薄膜，真空干燥；
4)再次降温20℃，待薄膜硬化后，采用具有粘着层的滚筒按压薄膜表面，使得灰尘被滚筒粘走；
5)切边，收卷得到ETFE薄膜面板。
该ETFE薄膜面板厚度为50μm，宽度1250mm，颜色为透明，表面为亮面。
本发明采用熔融挤出成型，在挤出机熔融，然后通过平坦模具挤出，成型，冷却，并在低温下利用静电小的原理，采用具有粘着层的滚筒进一步除去薄膜上可能粘附的灰尘，从而得到具有耐高温，优异的化学性、耐候性、光线透过性、抗拉伸性、不粘性、绝缘性的ETFE薄膜面板，制备方法操作简单，产品的厚度和质量可控。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板，其特征在于：包括以下原料：ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂，所述ETFE的熔融指数为15～25，所述的功能添加剂包含常规氟塑料添加剂、常规工程类添加剂中的任意一种以上；
所述ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂的用量按重量计为：100:10～20：3～5：1.5～2.5：5～8：4～6。
2.根据权利要求1所述的一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板，其特征在于：所述抗拉伸剂为云母，所述阻燃剂为氧化锌。
3.根据权利要求1所述的一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板，其特征在于：所述功能添加剂为四氟乙烯－全氟烷氧基乙烯基醚共聚物、聚偏氟乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种以上。
4.根据权利要求1所述的一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板，其特征在于：所述石墨烯为单层石墨烯，尺寸为5～10um。
5.根据权利要求1所述的一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板，其特征在于：所述抗静电剂为非离子型抗静电剂，所述抗静电剂选自乙氧基化脂肪族烷基胺或乙氧基化烷基酸胺中的任意一种。
6.一种用于钙钛矿柔性太阳能板的ETFE薄膜面板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)向高混机中加入ETFE树脂、功能添加剂、石墨烯、抗静电剂、抗拉伸剂及阻燃剂，充分混合；
2)将混合好的物料加入到螺杆挤出机，加热至190～230℃，熔融挤出，通过平坦模具成型薄膜；
3)通过冷却滚筒在90～120℃冷却成型的薄膜，真空干燥；
4)再次降温10～20℃，待薄膜硬化后，采用具有粘着层的滚筒按压薄膜表面，使得灰尘被滚筒粘走；
5)切边，收卷得到ETFE薄膜面板。
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