CN114122177A - 一种用于光伏组件的背板膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏背板用PVDF共挤膜，至少包括两层熔融共挤的内层和外层；所述内层包括PP为基体及与之熔融共混的EVA、EVOH、相容剂(a)形成的具有PP‑相容剂(a)‑EVOH‑EVA结构的均相复合体系(Ⅰ)；所述相容剂(a)为PP接枝共聚物；所述外层包括以PVDF为基体及与之熔融共混的PP、POE和相容剂(b)形成的POE‑PP‑PVDF结构的均相复合体系(Ⅱ)；所述相容剂(b)为PP或PE接枝共聚物。本发明提供的光伏背板膜，至少具有内外两层结构，其中，外层采用以PVDF为基体，PP和POE加入至PVDF基体中，三者熔融混合后形成PP‑POE‑PVDF均相复合体系(Ⅰ)，作为光伏背板膜的外层膜，将PP、PVDF和POE之间形成一个熔融共同体，产生协同增效作用，具有水汽阻挡性能、耐候性、耐老化性和刚性。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，具体涉及一种光伏背板用PVDF共挤膜及其制备方法。
背景技术
光伏组件的背板(Backsheet)是用在太阳能组件背面，直接与外环境大面积接触的光伏封装材料，其应具备卓越的耐长期老化(湿热、干热、紫外)、耐电气绝缘、水蒸气阻隔等性能，起到支撑组件、隔绝水汽和氧气的作用，经受全球各地十分复杂而迥异的户外环境考验。光伏背板由空气面从外至内分别为：氟膜保护层-粘结层-支撑层PET膜-粘结层-内面保护层。最外层的氟膜保护层无疑承担起耐老化、耐绝缘、耐水气等作用，保护PET支撑层不受紫外线、风沙、水等侵蚀，从而延缓PET的降解速度，使其核心硅晶组件能够支撑长时间的环境考验。因此，位于最外层的光伏背板膜就需要具有一定的耐候性，尤其要考虑温度、水蒸气、紫外线等因素的影响。
现有技术中，氟膜保护层一般均采用的是PVDF膜，原因在于PVDF(聚偏1,1-二氟乙烯)具有良好的耐候性、抗辐射性能和抗化学品的性能。
中国发明专利CN106585010A公开了一种双层共挤的光伏背板用PVDF膜及其制备方法，包括两层熔融共挤形成的内层和外层，内层为高反射率层，包括PVDF、改性后的钛白粉、PMMA、功能性树脂、抗氧剂和抗紫外剂，外层为聚偏氟乙烯层，包括PVDF、PMMA、钛白粉、抗氧剂和抗紫外剂，通过添加抗紫外剂来提高膜的抗紫外线性能，效果提升有限，同时由于内外两层均采用的常规技术中PVDF和PMMA共融的方法，虽然增加了共挤膜的粘合性能，但是PMMA的加入提高了共挤膜的透水、透气性能，但是作为光伏背板来说，潮湿条件下，水的侵蚀作用也是导致其快速老化的一个重要因素之一。显然，PMMA虽然提供了较好的粘结力，但是其它性能并不能满足与作为光伏背板的要求，在长达20年的使用年限内，要保证光伏背板膜能够持续保持阻隔性能、抗氧化性能、耐磨性、耐候性等，需要通过其他聚合物来提高性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于光伏组件的背板膜及其制备方法，制备的背板膜至少包括POE-PP-PVDF外层膜和PP-EVOH-EVA内层膜，辅以钛白粉，能够提高太阳的反射率，同时具有优异的耐候性，极低水汽透过率和防紫外线能力，且具有耐低温性能，提高了光伏背板在极端气候下的使用寿命，降低了老化速度。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案。
一种用于光伏组件的背板膜，至少包括两层熔融共挤的内层和外层；
所述内层包括PP为基体及与之熔融共混的EVA、EVOH、相容剂(a)形成的具有PP-相容剂(a)-EVOH-EVA结构的均相复合体系(Ⅰ)；所述相容剂(a)为PP接枝共聚物；所述外层包括以PVDF为基体及与之熔融共混的PP、POE和相容剂(b)形成的POE-PP-PVDF结构的均相复合体系(Ⅱ)；所述相容剂(b)为PP或PE接枝共聚物。其中，EVA中的乙酸乙烯酯(VA)含量为30～55％，优选地，VA含量为40～50％，EVA的熔体流动速率为150～400g/10min，优选地为300～400g/10min。
进一步地，以质量百分比计，所述均相复合体系(Ⅱ)中，PVDF的含量占外层总量的质量百分比为60～75％。
进一步地，以质量百分比计，所述外层包括PVDF60～75％，PP10～20％，POE3～8％，相容剂(b)5～7％，钛白粉1～20％，抗氧化剂1～3％。
进一步地，所述相容剂(b)为PP接枝共聚物PP-g-MAH，PP-g-MI，PP-g-AA，PP-g-GMA以及PP接枝马来酸酸酐的衍生物的至少一种。
进一步地，所述均相复合体系(Ⅰ)中，PP的含量占内层总量的质量百分比60～80％。
进一步地，以质量百分比计，所述内层包括PP60～80％，EVA5～10％，EVOH5～10％，钛白粉8～20％，抗氧化剂1～3％。
进一步地，所述相容剂(a)为PP接枝共聚物为PP-g-MAH，PP-g-ITA，PP-g-AA，PP-g-GMA以及PP接枝马来酸酸酐的衍生物的至少一种。
进一步地，所述内层的厚度为15～50微米，所述外层的厚度85～150微米。
本发明采用以PVDF为基体材料，复合其他成膜材料形成均相的复合体系，在进行共挤形成具有两层的具有高耐候性、高绝缘性能、极低水汽透过率和防紫外线性能的光伏背板膜。
PVDF(聚偏1,1-二氟乙烯)，一种高度非反应性热塑性含氟聚合物，具有强韧性、低摩擦系数、耐腐蚀性强、耐老化性、耐气候、耐辐照性能好等特点，因而应用于制造光伏背板膜。但是单纯的PVDF不能满足需求，因此采用与其他成膜材料形成均相复合体系，通过协同作用来提高光伏背板膜的综合性能。
而PVDF属于极性结晶高分子，两者无法共融形成均相复合体系，因此，通过加入相容剂(b)来使PVDF和PP相容，相容剂(b)、PVDF和PP混合后熔融形成均匀的均匀复合体系。以PVDF为基体的外层膜，具有优异的水汽阻挡性能和耐候性。POE(聚烯烃弹性体)是一种饱和的乙烯-辛烯共聚物，由美国DOW化学公司采用茂金属催化剂使乙烯和辛烯聚合而得的一种热塑弹性体。它具有非常窄的分子质量分布和一定的结晶度，使其既具有弹性体的性能又能像热塑性塑料一样便于加工，POE分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能和耐低温性能，且POE对PP有优良的增韧作用，并与PP有较好的相容性。将PP和POE加入至PVDF基体中，三者熔融混合后形成均相的PP-POE-PVDF复合体系，作为光伏背板膜的外层膜，将PP、PVDF和POE之间因化学键力，形成一个熔融共同体，产生协同增效作用，具有水汽阻挡性能、耐低温、耐候性、耐老化性。
聚丙烯(PP)的熔点165℃，属于非极性结晶高分子，结构规整，无极性基团，因此表面能低、易聚集静电，同时，其又具有优良的力学性能、对水特别稳定的优点，在水中的吸水率仅为0.01％，水汽透过率极低。乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)将乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚合物的阻隔作用相结合，乙烯-乙烯醇共聚物不仅表现出极好的加工性能，而且也对水蒸气、气体、溶剂等呈现出优异的阻断作用，具有抗静电性能好，加工性能好，且耐紫外线、耐辐射性能。但是由于EVOH极易结晶，脆性较大，在湿度大于60％以上时，表现出极强的亲水性，极易吸水，对水的阻透性明显下降，因此影响了其在光伏背板膜领域的应用。本发明将PP和EVOH结合，进行熔融共混制备PP-EVOH共混物。PP与EVOH均为结晶性聚合物，直接共混并不能相容，通过加入含有羰基的相容剂(a)与EVOH的羟基形成氢键，从而使PP、相容剂(a)及EVOH形成为链状多聚体缔合结构。
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)具有良好的粘结性能。本发明中，将EVA作为粘性改性剂，通过加入EVA增强体系的粘度。
由于EVA与PP不相容，共混时分别结晶，无法形成混晶，因此，通过加入EVOH形成链状的多聚体缔合结构后，加入EVA，利用EVA与EVOH能够相互融合的特性，将EVA接枝于链状的多聚体缔合结构的EVOH端，从而使EVA与EVOH-相容剂-PP复合体系产生协同效应，EVA均匀插接于多聚体缔合结构的空隙中，提高复合体系的粘结性能，从而形成了PP-相容剂(a)-EVOH-EVA均相复合体系(Ⅰ)。EVA中的乙酸乙烯酯(VA)含量为30～55％，优选地，本发明选取的EVA具有高的VA含量和高熔体流动速率，使EVA熔融体的粘度性能，以增加PP-相容剂(a)-EVOH-EVA均相复合体系(Ⅰ)的粘结性能，该体系与PMMA相比，粘结性能相当，且更具有耐水性能好的优点，因此不仅能够提高内膜层的粘结能力，同时还能够协助EVOH增强体系的阻隔性能，提高膜层的韧性和耐候性。
将上述的至少两个(内层或外层)复合体系通过共挤工艺挤出具有两层结构的光伏组件的背板膜。同时在内层和外层之间也可以根据需要加入更多的膜层共挤形成两层结构的光伏组件的背板膜，来综合提高共挤膜的综合性能。
为实现制备上述具有两层共挤膜的目的，本发明采用了以下技术方案，包括以下具体步骤：
(1)将PP、EVOH和相容剂(a)加入高速混合机熔融共混形成PP-相容剂(a)-EVOH的相容共混体系，再加入EVA混合均匀形成具有PP-相容剂(a)-EVOH-EVA结构的均相复合体系(Ⅰ)，再加入钛白粉和抗氧化剂投入到到双螺杆挤出机中熔融、混合分散，形成内层膜粒子；
(2)将PP、POE加入高速混合机熔融共混，再加入PVDF和相容剂(b)熔融混合均匀形成具有PP-POE-PVDF结构的均相复合体系(Ⅱ)，再加入钛白粉和抗氧化剂投入到到双螺杆挤出机中熔融、混合分散，形成外层膜粒子；
(3)将步骤(1)和步骤(2)制得的内层膜粒子和外层膜粒子干燥，投入共挤吹膜机中，得到光伏背板用两层结构的共挤膜，所述两层共挤膜由内至外具有PP-相容剂(a)-EVOH-EVA结构层和PP-POE-PVDF结构层。
所述的共挤吹膜机为两层共挤吹膜机。
作为优选的实施方式，本发明的共挤膜不局限于本发明的双层共挤膜，可以在内层和外层膜之间增加中间层，中间层也不局限于单层的中间层，可以多层的中间层来制得具有三层、四层、五层等具有多层结构的共挤膜。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明提供的光伏组件的背板膜，至少具有内外两层结构，其中，外层采用以PVDF为基体，PP和POE加入至PVDF基体中，三者熔融混合后形成PP-POE-PVDF均相复合体系(Ⅰ)，作为光伏背板膜的外层膜，将PP、PVDF和POE之间因化学键力，形成一个熔融共同体，产生协同增效作用，具有水汽阻挡性能、耐候性、耐老化性和刚性。
(2)本发明提供的光伏组件的背板膜的内层将PP和EVOH结合，进行熔融共混制备PP-EVOH共混物，使PP、相容剂(a)及EVOH形成为链状多聚体缔合结构，在通过加入EVA作为粘度改性剂，将EVA插接于EVOH端，使其均匀分散于PP、相容剂(a)及EVOH形成均相复合体系中，从而形成具有稳定的、均匀的PP-相容剂(a)-EVOH-EVA均相复合体系(Ⅱ)。
(3)通过上述的两种均相复合体系(Ⅰ)和(Ⅱ)共挤形成的共挤膜兼具两种复合体系的性能，且具有增强效应，共挤膜具有超强的耐候性，抗水蒸气透过性，耐低温和老化，耐磨，在极端天气下也能具有超常时间的寿命。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，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，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种用于光伏组件的背板膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将PP、EVOH和相容剂(a)加入高速混合机熔融共混形成PP-相容剂(a)-EVOH的相容共混体系，再加入EVA混合均匀形成具有PP-相容剂(a)-EVOH-EVA结构的均相复合体系(Ⅰ)，再加入锐钛型钛白粉(平均粒径为0.02微米)和抗氧化剂投入到到双螺杆挤出机中熔融、混合分散，形成内层膜粒子；
(2)将PP、POE加入高速混合机熔融共混，再加入PVDF和相容剂(b)熔融混合均匀形成具有PP-POE-PVDF结构的均相复合体系(Ⅱ)，再将锐钛型钛白粉(平均粒径为0.02微米)和抗氧化剂投入到到双螺杆挤出机中熔融、混合分散，形成外层膜粒子；
(3)将步骤(1)和步骤(2)制得的内层膜粒子和外层膜粒子干燥，投入共挤吹膜机中，得到光伏组件的背板用两层结构的共挤膜，所述两层共挤膜由内至外具有PP-相容剂(a)-EVOH-EVA结构层和PP-POE-PVDF结构层。
其中，双螺杆挤出机机头的温度为200～260℃，双螺杆挤出机转速为180～210r/min，各区温度为180℃～240℃。
相容剂(a)为PP接枝共聚物为PP-g-MAH，PP-g-ITA，PP-g-AA，PP-g-GMA以及PP接枝马来酸酸酐的衍生物的至少一种。其中，以质量百分比计，PP-g-MAH中MAH含量为0.2％；PP-g-ITA中ITA含量为0.12％；PP-g-AA中AA含量为0.25％。
相容剂(b)为PP接枝共聚物为PP-g-MAH，PP-g-MI，PP-g-AA，PP-g-GMA以及PP接枝马来酸酸酐的衍生物的至少一种。
抗氧化剂为酚类抗氧剂、有机磷类抗氧剂、硫酯类抗氧剂中的至少一种。
下面通过具体的实施例来详细说明上述制备方法。
其中原料：
抗氧化剂：BASF Irganox1010，BASF 1098，BASF Irgafos 168，BASF Irganox PS800(DLTP)。
实施例1
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，其中内层厚度为15微米，外层厚度为85微米，总膜厚为100微米。
内层原料(质量百分比％，以下同)为PP60％，EVA5％，EVOH5％，PP-g-ITA10％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉17％；外层原料为PVDF75％，PP10％，POE3％，PP-g-MAH8％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉3％。
按照上述的配比，先将PP、EVOH和相容剂(a)PP-g-ITA加入高速混合机熔融形成均相的PP-相容剂(a)-EVOH相容共混体系，再加入EVA混合均匀形成具有PP-相容剂(a)-EVOH-EVA结构的均相复合体系(Ⅰ)，再加入锐钛型钛白粉(平均粒径为0.02微米)和抗氧化剂投入到双螺杆挤出机中熔融、混合分散，形成内层膜粒子；将PP、POE加入高速混合机熔融共混，再加入PVDF和相容剂(b)PP-g-MAH熔融混合均匀形成具有PP-POE-PVDF结构的均相复合体系(Ⅱ)，再加入锐钛型钛白粉(平均粒径为0.02微米)和抗氧化剂投入到双螺杆挤出机中熔融、混合分散，形成外层膜粒子；双螺杆挤出机机头的温度为180～260℃，双螺杆挤出机转速为180～210r/min，各区温度为200℃～240℃；
将制得的内层膜粒子和外层膜粒子干燥后，投入两层共挤吹膜机中，在200～260℃进行输送、熔化与挤压，并汇流至流涎模头，模头温度为240℃，经模头挤出后拉伸、冷却定型、切边收卷，得到两层共挤的PVDF膜。
实施例2
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料(质量百分比％，以下同)为PP60％，EVA10％，EVOH10％，PP-g-ITA10％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉7％；外层原料为PVDF75％，PP10％，POE3％，PP-g-MAH5％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉6％。
实施例3
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料(质量百分比％，以下同)为PP60％，EVA10％，EVOH8％，PP-g-ITA10％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉9％；外层原料为PVDF75％，PP10％，POE3％，PP-g-MAH5％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉6％。
实施例4
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料(质量百分比％，以下同)为PP60％，EVA8％，EVOH8％，PP-g-ITA10％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉11％；外层原料为PVDF75％，PP10％，POE3％，PP-g-MAH5％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉6％。
实施例5
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料为PP60％，EVA8％，EVOH5％，PP-g-ITA10％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉14％；外层原料为PVDF75％，PP10％，POE3％，PP-g-MAH5％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉6％。
实施例6
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料为PP60％，EVA8％，EVOH8％，PP-g-ITA10％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉11％；外层原料为PVDF60％，PP20％，POE5％，PP-g-MAH3％，抗氧化剂7％，锐钛型钛白粉9％。
实施例7
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料(质量百分比％，以下同)包括PP60％，EVA8％，EVOH8％，PP-g-ITA10％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉11％；外层原料为PVDF60％，PP25％，POE8％，PP-g-MAH5％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉1％。
实施例8
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料(质量百分比％，以下同)包括PP60％，EVA8％，EVOH8％，PP-g-ITA10％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉11％；外层原料为PVDF60％，PP10％，POE5％，PP-g-MAH5％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉19％。
实施例9
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料(质量百分比％，以下同)包括PP60％，EVA8％，EVOH8％，PP-g-ITA 8％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉13％；外层原料为PVDF60％，PP10％，POE5％，PP-g-MAH5％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉19％。
实施例10
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料(质量百分比％，以下同)包括PP60％，EVA8％，EVOH8％，PP-g-ITA 8％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉13％；外层原料为PVDF60％，PP25％，POE5％，PP-g-MAH5％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉4％。
实施例11
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料(质量百分比％，以下同)包括PP60％，EVA8％，EVOH8％，PP-g-ITA 8％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉15％；外层原料为PVDF60％，PP20％，POE5％，PP-g-MAH 5％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉9％。
实施例12
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料(质量百分比％，以下同)包括PP60％，EVA8％，EVOH8％，PP-g-GMA 4％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉19％；外层原料为PVDF60％，PP20％，POE5％，PP-g-MAA 5％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉9％。
实施例13
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料(质量百分比％，以下同)包括PP60％，EVA8％，EVOH8％，PP-g-GMA 2％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉21％；外层原料为PVDF60％，PP20％，POE5％，PP-g-MAA 5％，抗氧化剂1％，锐钛型钛白粉9％。
实施例14
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别原料配比不同。
本实施例的内层原料(质量百分比％，以下同)包括PP60％，EVA8％，EVOH8％，PP-g-GMA 1％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉20％；外层原料为PVDF60％，PP20％，POE5％，PP-g-MAA 5％，抗氧化剂3％，锐钛型钛白粉7％。
实施例15
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别仅在于膜厚不同，其他相同。本实施例的内层厚度为15微米，外层厚度为150微米，总膜厚200微米。
实施例16
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别仅在于膜厚不同，其他相同。本实施例的内层厚度为50微米，外层厚度为150微米，总膜厚200微米。
实施例17
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别仅在于膜厚不同，其他相同。本实施例的内层厚度为40微米，外层厚度为150微米。
实施例18
本实施例提供两层的PVDF挤出膜，与实施例1的区别仅在于膜厚不同，其他相同。本实施例的内层厚度为25微米，外层厚度为150微米。
对照例：
内层原料PVDF70％，PMMA20％，钛白粉9％，抗氧化剂1％；外层PVDF80％，PMMA10％，钛白粉8％，抗氧化剂1％，抗紫外线吸收剂1％，通过双螺杆挤出机分别制得内层膜粒子和外层膜粒子，投入至两层共挤吹膜机中，在180～260℃进行输送、熔化与挤压，并汇流至流涎模头，模头温度为230℃，经模头挤出后拉伸、冷却定型、切边收卷，得到两层共挤PVDF膜。内层膜和外层膜厚度分别为15、85微米。
根据上述方法制备的两层PVDF挤出膜(实施例1-16)原料配比参见表1。
将制备的挤出膜产品采用太阳能光伏电池背板膜中PVDF膜与PET基材板粘结力的测试方法测试实施例1～16样品的内层的粘结力，并对实施例1～16样品的水蒸汽透过率、抗紫外线强度进行了测试，并分别测试了不同温度下的杨氏模量，测试结果总结参见表2。
水蒸汽透过率：采用GB/T30412-2013《塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定湿度传感器法》中的方法进行检测。
紫外线老化试验箱进行紫外线老化试验，采用290nm波长照射老化，辐射度控制在1.50W/m2，连续照射24h，测试薄膜照射前后的前度变化。
杨氏模量采用拉伸法测定，并分别测定25℃和-5℃不同温度下的弹性模量。
通过表2的试验结果分析可知，实施例1～18的内层粘结力，均优于对照例的内层粘结力。由实施例1和实施例15-18可见，内层粘结力随着内层膜的厚度的增加而下降，当内层厚度为15微米时，其粘结力具有最佳的粘结。
进一步分析，由实施例1～5可见，实施例1、实施例2、实施例4的粘结力优于其他实施例，显然当EVA和EVOH的比值为1:1时粘结力更优。其中实施例4具有最佳的粘结力，其PP与EVA的比值为7.5:1(60:8)。因此，在内层的PP-相容剂(a)-EVOH-EVA结构的均相复合体系(Ⅰ)中EVOH和EVA对内层粘结力具有促进作用和协同作用，而非简单的性能的叠加。
实施例15～18具有相同的膜厚，内层的PP含量也相同，均为60％，当内层膜膜厚为15微米(实施例13)和25微米(实施例16)时的粘结力由于更高内膜层厚度的粘结力。
进一步分析实施例的水蒸气透过率。本发明的实施例与对照例相比具有极大的降低，显而易见地，实施例均具有更加优异的阻隔水蒸气透过的性能。实施例6-7具有相同的膜厚，其他条件均相同，仅外层PP含量不同条件下，水蒸气透过率均不相同，可以推测其水蒸气透过率与PP含量有关。实施例9-12可见，实施例10的外层PP含量或总的PP含量均为最高，但是其水蒸气透过率高于实施例11，显然，加入POE后增强了PP-POE-PVDF均相复合体系(Ⅱ)的阻隔水蒸气透过的性能。实施例11的PP与POE比值为4:1。
对于内层添加的相容剂(a),参见实施例12～14，实施例13的粘结力和水蒸气透过性能均强于实施例12和14。PP、EVA和EVOH的比值一定时，相容剂(a)与EVA比值为1:4为最佳。
表1 两层共挤膜(实施例1～12)原料配比表(质量百分比％)
紫外照射老化的检测结果可见，实施例1～5的外层PVDF含量均高于实施例6～14，但是其老化速度却明显更快。其中实施例6和实施例11～14的抗老化更优，这些实施例的共同特点为PVDF与PP的质量比值3:1，也就是说，在PP与PVDF质量比是PP对PVDF具有协同作用，能够促进PVDF的抗老化速度，其中实施例9优于实施例5和实施例10。
杨氏模量采用拉伸法测试，通过实施例1～16对比可见，本发明的各实施例杨氏模量均大于对照例，且在-5℃的杨氏模量变化不大，说明本发明具有耐低温性能。POE的加入增加了整个多层共挤膜结构的韧性和弹性，低温下具有一定的柔软度，不易脆性断裂。
表2 实施例与对照例的性能对照表
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种用于光伏组件的背板膜，其特征在于，至少包括两层熔融共挤的内层和外层；
所述内层包括PP为基体及与之熔融共混的EVA、EVOH、相容剂(a)形成的具有PP-相容剂(a)-EVOH-EVA结构的均相复合体系(Ⅰ)；
所述外层包括以PVDF为基体及与之熔融共混的PP、POE和相容剂(b)形成的POE-PP-PVDF结构的均相复合体系(Ⅱ)。
2.如权利要求1所述的用于光伏组件的背板膜，其特征在于，以质量百分比计，所述均相复合体系(Ⅱ)中，PVDF的含量占外层总量的质量百分比为60～75％。
3.如权利要求2所述的用于光伏组件的背板膜，其特征在于，以质量百分比计，所述外层包括PVDF60～75％，PP10～20％，POE3～8％，相容剂(b)5～7％，钛白粉1～20％，抗氧化剂1～3％。
4.如权利要求1-3任一所述的光伏背板用PVDF两层共挤膜，其特征在于，所述相容剂(b)为PP接枝共聚物PP-g-MAH，PP-g-MI，PP-g-AA，PP-g-GMA以及PP接枝马来酸酸酐的衍生物的至少一种。
5.如权利要求1所述的用于光伏组件的背板膜，其特征在于，所述均相复合体系(Ⅰ)中，PP的含量占内层总量的质量百分比60～80％。
6.如权利要求5所述的用于光伏组件的背板膜，其特征在于，以质量百分比计，所述内层包括PP60～80％，EVA5～10％，EVOH5～10％，相容剂(a)1～10％，钛白粉1～20％，抗氧化剂1～3％。
7.如权利要求1，2，3，5，6任一所述的用于光伏组件的背板膜，其特征在于，所述相容剂(a)为PP接枝共聚物PP-g-MAH，PP-g-ITA，PP-g-AA，PP-g-GMA以及PP接枝马来酸酸酐的衍生物的至少一种。
8.如权利要求7所述的用于光伏组件的背板膜，其特征在于，所述内层的厚度为15～50微米，所述外层的厚度85～150微米。
9.一种如权利要求1-8任一所述的用于光伏组件的背板膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将PP、EVOH和相容剂(a)加入高速混合机熔融共混形成PP-相容剂(a)-EVOH的相容共混体系，再加入EVA混合均匀形成具有PP-相容剂(a)-EVOH-EVA结构的均相复合体系(Ⅰ)，再加入钛白粉和抗氧化剂投入到到双螺杆挤出机中熔融、混合分散，形成内层膜粒子；
(2)将PP、POE加入高速混合机熔融共混，再加入PVDF和相容剂(b)熔融混合均匀形成具有PP-POE-PVDF结构的均相复合体系(Ⅱ)，再加入钛白粉和抗氧化剂投入到到双螺杆挤出机中熔融、混合分散，形成外层膜粒子；
(3)将步骤(1)和步骤(2)制得的内层膜粒子和外层膜粒子干燥，投入共挤吹膜机中，得到光伏背板用两层结构的共挤膜，所述两层共挤膜由内至外具有PP-相容剂(a)-EVOH-EVA结构层和PP-POE-PVDF结构层。
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