CN115537126A - 组合物、封装胶膜、电子元器件以及太阳能电池组件 - Google Patents

组合物、封装胶膜、电子元器件以及太阳能电池组件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种组合物、封装胶膜、电子元器件以及太阳能电池组件。该组合物为非过氧化物引发型组合物，组合物包括聚烯烃树脂和单体，单体包括具有结构式I所示化合物：

Description

组合物、封装胶膜、电子元器件以及太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及封装材料技术领域，具体而言，涉及一种组合物、封装胶膜、电子元器件以及太阳能电池组件。
背景技术
聚烯烃材料(如茂金属催化聚合的乙烯-辛烯共聚物)由于具有良好的透光性、阻水性、高弹性、无腐蚀性而非常适于用作电子元器件的封装材料，如将聚烯烃材料用于太阳能电池板、液晶面板、场致发光器件、等离子显示器件、触摸屏等电子元器件。对于电子元器件来说，通常期望与之密切接触的封装材料具有高的绝缘电阻(1.0×1015Ω·cm以上)，这样可以减小器件的漏电流，增加安全系数。然而，聚烯烃材料由于微量金属元素的残存，导致其体积电阻率会受到影响，通常聚烯烃材料的体积电阻率只有1.0×1014Ω·cm，这是不能满足电子元器件的封装要求的，特别是在高的电压下，如聚烯烃材料不能满足太阳能电池板在1500V的系统电压或是更高电压下的使用要求。因此，市场上，聚烯烃合成厂家通过金属催化剂的特殊改性和聚合工艺的特殊控制可以提高聚烯烃的体积电阻率，但这往往导致生产成本的增加。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种组合物、封装胶膜、电子元器件以及太阳能电池组件，以解决现有技术中为提高聚烯烃的体积电阻率导致生产成本高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种组合物，该组合物为非过氧化物引发型组合物，组合物包括聚烯烃树脂和单体，单体包括具有结构式I所示化合物：
Figure BDA0003137885330000011
其中，R为H或甲基，n为2～5的整数，单体的聚合方式为紫外光引发聚合或辐照引发聚合或微波引发聚合。
进一步地，上述n为2～4，优选n为2～3，进一步地优选n为2。
进一步地，上述组合物包括：100重量份的聚烯烃树脂；0.05～5重量份的单体；优选单体的重量份为0.1～3重量份，进一步优选为0.2～2重量份，再进一步优选为0.3～1.5重量份，更进一步优选为0.4～1.2重量份，再优选为0.5～1重量份。
进一步地，上述聚烯烃树脂包括：乙烯与C3～20的α烯烃的共聚物，优选聚烯烃树脂选自乙烯-丙烯的共聚物、乙烯-丁烯的共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-辛烯的共聚物中的任意一种或多种的组合；优选聚烯烃树脂的熔点为40～85℃；优选聚烯烃树脂的熔融指数为3～40g/10min。
进一步地，上述组合物还包括：0.1～3重量份的助交联剂，优选助交联剂为至少包括三个双键的化合物，进一步优选助交联剂为具有环状结构的化合物，进一步优选助交联剂为三烯丙基异氰尿酸酯和/或三聚氰酸三烯丙酯。
进一步地，上述组合物还包括：0.1～1.5重量份的有机硅氧烷，优选有机硅氧烷同时包含有烯属基团和可水解基团，进一步优选有机硅氧烷为三烷氧基硅烷类化合物，进一步优选三烷氧基硅烷选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基硅烷)、烯丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种的组合。
进一步地，上述组合物中的聚烯烃树脂为乙烯基聚合物、单体为二乙二醇二甲基丙烯酸酯。
进一步地，上述乙烯基聚合物为热塑性乙烯基聚合物，乙烯基聚合物的熔点为86～125℃，优选为90～120℃，进一步地优选为95～115℃；优选乙烯基聚合物包括聚乙烯、超支化聚乙烯、乙烯-α烯烃共聚物中的任意一种或多种的组合，优选聚乙烯的密度为0.91～0.93g/cm3，优选超支化聚乙烯的支化度为40～140个支链/1000个碳，优选乙烯-α烯烃共聚物选自乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚、乙烯-丙烯-己烯共聚物中的任意一种或多种。
进一步地，上述乙烯基聚合物还包括乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐接枝过的聚烯烃、硅烷接枝过的聚烯烃的任意一种或多种的组合。
进一步地，上述组合物的形态选自颗粒状、片状、条状、管状中的任意一种。
根据本发明的另一个方面，提供了一种封装胶膜，通过将组合物中的各成分进行混合并熔融挤出后得到，该组合物为上述的组合物。
进一步地，以上述组合物的乙烯基聚合物、二乙二醇二甲基丙烯酸酯为原料制备封装胶膜的制备方法包括：步骤S1，将乙烯基聚合物、二乙二醇二甲基丙烯酸酯进行混合，得到混合物；步骤S2，将混合物进行熔融挤出，得到挤出膜；步骤S3，对挤出膜进行紫外光照射或辐照，得到封装胶膜，优选辐照选自α射线辐射、β射线辐射、γ射线辐射、X射线辐射中的任意一种或多种，更优选挤出膜吸收的辐射剂量为1～100KGy。
进一步地，上述封装胶膜为单层封装胶膜或多层共挤封装胶膜。
根据本发明的又一个方面，提供了一种电子元器件，电子元器件包括太阳能电池、液晶面板、场致发光器件、等离子显示器件、触摸屏中的任意一种，电子元器件的至少一个表面与封装胶膜接触，封装胶膜为前述的封装胶膜。
根据本发明的又一个方面，提供了一种太阳能电池组件，包括太阳能电池，太阳能电池的至少一个表面与封装胶膜接触，封装胶膜为前述封装胶膜。
应用本发明的技术方案，上述聚烯烃树脂和单体在常温下能够均匀混合，但当聚烯烃树脂受热熔融后，极性的上述单体和非极性的聚烯烃树脂热力学不相容使得单体分子有一定的聚集。同时，单体通过紫外光引发聚合或辐照引发聚合在聚烯烃树脂基体中的原位形成一种带有若干酯基和醚键的超支化聚合物，该超支化聚合物结构能够减弱金属离子的移动能力或使其失去电子传导的作用，从而降低电子的移动能力，进而提高聚烯烃树脂的干绝缘电阻，且上述组合物的组分简单、原料易得、工艺步骤少、成本较低。其中，若n小于2，单体的分子量太低，导致其在聚烯烃树脂基体中容易析出，从而不能发挥其效果，若n大于5，则单体的粘度过大，不利于混配加工，且增加了聚合难度。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所分析的，现有技术中存在为提高聚烯烃的体积电阻率导致生产成本高的问题，为解决该问题，本发明提供了一种组合物、封装胶膜、电子元器件以及太阳能电池组件。
在本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种组合物，该组合物为非过氧化物引发型组合物，组合物包括聚烯烃树脂和单体，单体包括具有结构式I所示化合物：
Figure BDA0003137885330000031
其中，R为H或甲基，n为1～5的整数，单体的聚合方式为紫外光引发聚合或辐照引发聚合或微波引发聚合。
上述聚烯烃树脂和单体在常温下能够均匀混合，但当聚烯烃树脂受热熔融后，极性的上述单体和非极性的聚烯烃树脂热力学不相容使得单体分子有一定的聚集。同时，单体通过紫外光引发聚合或辐照引发聚合在聚烯烃树脂基体中的原位形成一种带有若干酯基和醚键的超支化聚合物，该超支化聚合物结构能够减弱金属离子的移动能力或使其失去电子传导的作用，从而降低电子的移动能力，进而提高聚烯烃树脂的干绝缘电阻，且上述组合物的组分简单、原料易得、工艺步骤少、成本较低。其中，若n小于2，单体的分子量太低，导致其在聚烯烃树脂基体中容易析出，从而不能发挥其效果，若n大于5，则单体的粘度过大，不利于混配加工，且增加了聚合难度。
为进一步地提高单体在聚烯烃树脂基体中的分散性，使其更好地在聚烯烃树脂基体的原位形成聚合物结构，优选上述n为2～4，优选n为2～3，进一步地优选n为2。
聚烯烃材料由于具有良好的透光性、阻水性、高弹性、无腐蚀性而非常适于用作电子元器件的封装材料，本申请为进一步提高聚烯烃材料的上述性能，从而得到具有优良性能的封装材料或母粒，优选上述组合物包括：100重量份的聚烯烃树脂；0.05～5重量份的单体；优选单体的重量份为0.1～3重量份，进一步优选为0.2～2重量份，再进一步优选为0.3～1.5重量份，更进一步优选为0.4～1.2重量份，再优选为0.5～1重量份。
单体的用量太少聚烯烃树脂的体积电阻率改善有限；而当单体的用量太多，则会导致助剂析出的负面作用。上述重量份数关系的组合物更有利于使各组分之间进行协同作用，从而更充分的发挥各组分的性能，得到综合性能优良的各种膜产品、电缆用等产品。
为进一步地提高聚烯烃树脂与单体聚合物的协同性，从而有利于提高聚烯烃树脂的干绝缘电阻，优选上述聚烯烃树脂包括：乙烯与C3～20的α烯烃的共聚物，优选聚烯烃树脂选自乙烯-丙烯的共聚物、乙烯-丁烯的共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-辛烯的共聚物中的任意一种或多种的组合；尤其是采用低熔点的聚烯烃树脂形成的封装胶膜其透光性更好，更适于用作光伏组件正面的封装胶膜，为进一步地提高封装胶膜的透光性，优选聚烯烃树脂的熔点为40～85℃。此外，聚烯烃树脂的熔融指数越低，封装胶膜层压时的流动性越弱，越不利于对电池的良好封装，聚烯烃树脂的熔融指数越高，封装胶膜层压时的流动性越强，越容易导致层压过程中电池片的滑动，从而不利于光伏组件结构的保持，为兼顾封装胶膜对光伏组件整体的封装效果并保持光伏组件各层相对位置的稳定性，优选聚烯烃树脂的熔融指数为3～40g/10min，其中聚烯烃树脂的熔点由差式扫描量热仪(DSC)的熔融峰值温度判定。
为进一步提高聚烯烃树脂的交联密度，优选上述组合物还包括：0.1～3重量份的助交联剂，优选助交联剂为至少包括三个双键的化合物，进一步优选助交联剂为具有环状结构的化合物，进一步优选助交联剂为三烯丙基异氰尿酸酯和/或三聚氰酸三烯丙酯。
在本申请的一种实施例中，上述组合物还包括：0.1～1.5重量份的有机硅氧烷，优选有机硅氧烷同时包含有烯属基团和可水解基团，进一步优选有机硅氧烷为三烷氧基硅烷类化合物，进一步优选三烷氧基硅烷选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基硅烷)、烯丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种的组合。
上述有机硅氧烷为包含一种同时带有烯属基团和可水解基团的有机硅氧烷，其可以提升聚烯烃树脂的界面粘接力。当然，本领域技术人员也可以根据实际需要，在上述组合物中添加抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗焦化剂、增塑剂、抗静电剂、抗腐蚀剂、无机颜填料中的任意一种或多种。
在本申请的一些实施例中，优选上述组合物中的聚烯烃树脂为乙烯基聚合物、单体为二乙二醇二甲基丙烯酸酯，有利于进一步地提高聚烯烃树脂与二乙二醇二甲基丙烯酸酯单体的协同作用，得到更有利于降低电子移动能力的超支化聚合物。
在本申请的一种实施例中，上述乙烯基聚合物为热塑性乙烯基聚合物，乙烯基聚合物的熔点为86～125℃，优选为90～120℃，进一步地优选为95～115℃。
对于包括上述熔点的乙烯基聚合物的组合物在制备得到封装胶膜时不需要额外的加入交联剂或者助交联剂，从而既节约了原料成本又节约了制作时间成本，可被广泛地用作光伏组件背面的封装胶膜。
若将上述组合物制备成封装胶膜并将封装胶膜用于太阳能组件时，若其中的乙烯基聚合物的熔点过低，则太阳能组件在户外使用过程中容易发生蠕变，使得玻璃和电池片之间产生相对位移；若乙烯基聚合物的熔点过高，则封装胶膜的杨氏模量大，不利于封装胶膜的缓冲性能。本申请为了使所封装的太阳能电池组件具有耐热蠕变的能力，优选采用上述熔点的乙烯基聚合物。此外，乙烯基聚合物的熔点以差式扫描量热仪测试的最大熔融峰值温度判定，其测试的升温速度为10℃/min。
为进一步地兼顾太阳能电池组件的耐热蠕变的能力以及避免空洞的现象，优选乙烯基聚合物包括聚乙烯、超支化聚乙烯、乙烯-α烯烃共聚物中的任意一种或多种的组合，优选聚乙烯的密度为0.91～0.93g/cm3，优选超支化聚乙烯的支化度为40～140个支链/1000个碳，优选乙烯-α烯烃共聚物选自乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚、乙烯-丙烯-己烯共聚物中的任意一种或多种。
在本申请的一种实施例中，上述乙烯基聚合物还包括乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐接枝过的聚烯烃、硅烷接枝过的聚烯烃的任意一种或多种的组合。如优选马来酸酐接枝过的聚烯烃为马来酸酐接枝的POE、硅烷接枝过的聚烯烃为乙烯基三甲氧基硅烷接枝的POE。
其中的乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物本身具有的粘接性好于上述乙烯基聚合物的粘结性，马来酸酐或硅烷接枝过的聚烯烃由于分别引入两亲性基团而使得枝过的聚烯烃的粘接性提高，因此，当将上述组合物制备得到封装胶膜时，有利于增加封装胶膜的粘接性。
当然，本领域技术人员也可以根据实际需要，使上述组合物中包括抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗焦化剂、增塑剂、抗静电剂、抗腐蚀剂、无机盐填料中的任意一种或多种。
为了得到多样的膜产品、电缆等产品，优选上述组合物的形态选自颗粒状、片状、条状、管状中的任意一种。
在本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种封装胶膜，通过组合物中的各成分进行混合并熔融挤出后得到，该组合物为前述的组合物。
采用上述组合物得到的封装胶膜具有较高的体积电阻率。
为进一步提高上述封装胶膜的合成效率，以下对封装胶膜的制备过程进行举例说明：将上述组合物中的各成分按照比例称好后通过螺带式混料釜、密炼机、双螺杆挤出机等混配设备进行均匀的混合并最终形成干燥的粒子。然后将干燥粒子通过螺杆挤出机熔融塑化，并通过衣架式T型模头挤出成膜，得到封装胶膜。具体地，如通过一台螺杆挤出机挤出，并通过一个T型的模头流延形成单层胶膜，再通过一根花纹辊和一根橡胶辊挤压使得单层胶膜表面形成纹路，然后经过数根金属辊进行冷却、牵引，并最终卷绕成卷。或由两台或两台以上螺杆挤出机共同挤出，其中至少一台螺杆挤出机是用来挤出本发明提供的封装组合物，多台螺杆挤出的物料通过同一个T型模头流延形成一个多层共挤的多层封装胶膜，并通过一根花纹辊和一根橡胶辊挤压使得多层封装胶膜表面形成纹路，然后经过数根金属辊进行冷却、牵引，并最终卷绕成卷。当然本领域技术人员也可以参考现有技术中常规的技术手段进行该封装胶膜合成。在此不再赘述。
在本申请的一种实施例中，以组合物的乙烯基聚合物、二乙二醇二甲基丙烯酸酯为原料制备封装胶膜的制备方法包括：步骤S1，将乙烯基聚合物、二乙二醇二甲基丙烯酸酯进行混合，得到混合物；步骤S2，将混合物进行熔融挤出，得到挤出膜；步骤S3，对挤出膜进行紫外光照射或辐照，得到封装胶膜。
对挤出膜进行紫外光照射或辐照，有利于二乙二醇二甲基丙烯酸酯在乙烯基聚合物的原位聚合，同时乙烯基聚合物也发生一定程度的交联，从而得到热固性封装胶膜。且上述封装胶膜的制备方法简单、原料易得、成本较低。此外，为进一步地提高辐照的效率，优选上述辐照选自α射线辐射、β射线辐射、γ射线辐射、X射线辐射中的任意一种或多种，更优选挤出膜吸收的辐射剂量为1～100KGy。
为进一步地适应市场的需求，优选上述封装胶膜为单层封装胶膜或多层共挤封装胶膜。
在本申请的又一种典型的实施方式中，提供了一种电子元器件，该电子元器件包括太阳能电池、液晶面板、场致发光器件、等离子显示器件、触摸屏中的任意一种，该电子元器件的至少一个表面与封装胶膜接触，该封装胶膜为前述的封装胶膜。
将本申请的上述封装胶膜用于电子元器件，如太阳能电池、液晶面板、场致发光器件、等离子显示器件、触摸屏等电子元器件，该电子元器件的至少一个表面与本发明所提供的封装胶膜密切接触，最外侧为玻璃或其他硬质或软质的聚合物基板，通过真空热压合排除内部气体后形成一个整体，其中通过本发明提供的封装材料具有低电子转移能力的特点，在真空热压后使漏电流降低，保证了电子器件在高电压下的安全性。根据实际需求可以制备得到单层封装胶膜封装电子器件或多层共挤胶膜封装电子器件。
在本申请的又一种典型的实施方式中，提供了一种太阳能电池组件，包括太阳能电池，该太阳能电池的至少一个表面与封装胶膜接触，该封装胶膜为前述封装胶膜。
通过本发明提供的封装材料，在真空热压后使漏电流降低，保证了太阳能电池组件在高电压下的安全性。根据实际需求可以制备得到单层封装胶膜封装太阳能电池组件或多层共挤胶膜封装太阳能电池组件。
以下将结合具体实施例和对比例，对本申请的有益效果进行说明。
实施例1
称取0.8份二乙二醇二甲基丙烯酸酯(2EGDMA)，0.7份助交联剂三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC)，0.3份增粘剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，将这三种物质混合均匀后加入100份乙烯-辛烯共聚物(DOW Engage 8411，熔点为76℃，熔融指数为18g/10min)POE粒子中并进行搅拌，直至2EGDMA进入POE粒子内部而使得POE粒子表面干燥。将干燥的POE粒子加入一台单螺杆挤出机，挤出机的温度为80℃，通过螺杆的熔融剪切作用形成均匀的POE熔体，再通过一个衣架式模头挤出得到挤出膜，模头的温度为100℃，通过压花辊和胶辊的挤压作用在膜的表面形成纹理结构，然后经过数个冷却辊进行冷却，最后通过收卷辊进行收卷，得到初级膜。然后用β射线辐照初级膜，初级膜吸收的辐射剂量为25KGy。最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，单体为三乙二醇二甲基丙烯酸酯(3EGDMA)，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于，单体为四乙二醇二甲基丙烯酸酯(4EGDMA)，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于，单体为五乙二醇二甲基丙烯酸酯(5EGDMA)，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于，2EGDMA为0.05重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于，2EGDMA为5重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于，2EGDMA为0.1重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例8
实施例8与实施例1的区别在于，2EGDMA为3重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例9
实施例9与实施例1的区别在于，2EGDMA为2重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例10
实施例10与实施例1的区别在于，2EGDMA为0.2重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例11
实施例11与实施例1的区别在于，2EGDMA为1.5重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例12
实施例12与实施例1的区别在于，2EGDMA为0.3重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例13
实施例13与实施例1的区别在于，2EGDMA为1.2重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例14
实施例14与实施例1的区别在于，2EGDMA为0.4重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例15
实施例15与实施例1的区别在于，2EGDMA为1.0重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例16
实施例16与实施例1的区别在于，2EGDMA为0.5重量份，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例17
实施例17与实施例1的区别在于，聚烯烃树脂为Mitsui TAFMER DF7350，最终得到厚度为0.5mm的膜，其中，Mitsui TAFMER DF7350的熔点为55℃，熔融指数为35g/10min。
实施例18
实施例18与实施例1的区别在于，聚烯烃树脂为北欧化工Queo 7007LA，最终得到厚度为0.5mm的膜，其中，7007LA的熔点为48℃，熔融指数为6.6g/10min。
实施例19
实施例19与实施例1的区别在于，助交联剂为三聚氰酸三烯丙酯，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例20
实施例20与实施例1的区别在于，有机硅氧烷为乙烯基三乙氧基硅烷(A151)，最终得到厚度为0.5mm的膜。
实施例21
称取1份二乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.3份增粘剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)将这两种物质混合均匀后加入50份乙烯-辛烯共聚物(DOW Engage 8402，)和50份乙烯-辛烯共聚物(DOW Engage 8200)的混合粒子中进行搅拌，直至2EGDMA进入粒子内部而使得粒子表面干燥。将干燥的粒子加入一台长径比为38的单螺杆挤出机，挤出机的熔融段温度设置为140℃，螺杆转速为50rpm/min。通过螺杆的熔融剪切作用乙烯基聚合物粒子形成均匀的POE熔体，再经过一个衣架式模头挤出得到挤出膜。通过压花辊和胶辊的挤压作用在膜的表面形成纹理结构，再经β射线辐射挤出膜，挤出膜吸收的辐射剂量为25KGy，然后经过数个冷却辊进行冷却，最后通过收卷辊进行收卷，得到厚度为0.5mm的封装胶膜。该封装胶膜的熔点为97℃，140℃的平衡扭矩为0.2dN·m。
实施例22
实施例22与实施例21的区别在于，乙烯基聚合物为30份低密度聚乙烯(2426K)，70份乙烯-辛烯共聚物(Engage 8400)的混合物。最终得到厚度为0.5mm的封装胶膜，该封装胶膜的熔点为105℃，140℃的平衡扭矩为0.3dN·m。
实施例23
实施例23与实施例21的区别在于，乙烯基聚合物为乙烯-辛烯共聚物(Engage8450)，最终得到厚度为0.5mm的封装胶膜，该封装胶膜的熔点为97℃，140℃的平衡扭矩为0.5dN·m。
实施例24
实施例24与实施例21的区别在于，乙烯基聚合物为超支化聚乙烯(支化度为60个支链/1000个碳)，最终得到厚度为0.5mm的封装胶膜，该封装胶膜的熔点为120℃，140℃的平衡扭矩为0.25dN·m。
实施例25
实施例25与实施例1的区别在于，乙烯基聚合物还包括10重量份的为乙烯-醋酸乙烯酯，最终得到厚度为0.5mm的封装胶膜。
实施例26
实施例26与实施例1的区别在于，乙烯基聚合物还包括10重量份乙烯基三甲氧基硅烷接枝的POE，最终得到厚度为0.5mm的封装胶膜。
实施例27
实施例27与实施例1的区别在于，乙烯基聚合物还包括10重量份马来酸酐接枝的POE，最终得到厚度为0.5mm的封装胶膜。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，不添加二乙二醇二甲基丙烯酸酯，最终得到厚度为0.5mm的膜。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于，采用乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)代替二乙二醇二甲基丙烯酸酯(2EGDMA)，最终得到厚度为0.5mm的膜。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于，采用六乙二醇二丙烯酸酯(6EGDMA)代替二乙二醇二甲基丙烯酸酯(2EGDMA)，最终得到厚度为0.5mm的膜。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在于，采用二丙二醇二甲基丙烯酸酯(DPGDMA)代替二乙二醇二甲基丙烯酸酯(2EGDMA)，最终得到厚度为0.5mm的膜。
对比例5
对比例5与实施例1的区别在于，采用三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)代替二乙二醇二甲基丙烯酸酯(2EGDMA)，最终得到厚度为0.5mm的膜。
以下对实施例1至27、对比例1至5得到的封装胶膜的交联度、粘接力以及漏电流进行测试，具体测试方法如下，并将测试结果列于表1。
1.粘接力测定
按照300mm×150mm的玻璃/封装胶膜(两层)/柔性背板依次叠好放入真空层压机中，按照150℃、18分钟的层压工艺进行层压，得到层压件。在宽度方向上每隔5cm将柔性背板/封装胶膜切割成10mm±0.5mm的试样用于测试封装胶膜与玻璃之间的粘接力。按照GB/T2790-1995的试验方法，以100mm/min±10mm/min的拉伸速度在拉力试验机上测试封装胶膜与玻璃之间的粘接力，取三个试验的算术平均值作为封装胶膜的粘接力，精确到1N/cm。
2.漏电流测试
将所得的封装胶膜裁切成10cm×10cm的尺寸，以150℃、真空5分钟、加压2分钟，使用层压装置进行层压，使得封装胶膜表面的花纹去除得到表面平整，厚度为0.5mm的封装胶膜，然后将封装胶膜平放置于23℃，50％相对湿度的环境中48小时。用KEITHLEY8009Resistivity test fixture将封装胶膜固定，用KEITHLEY 6517B高阻仪测试封装胶膜的漏电流，施加的电压为100V，在电压施加的初始记录电流，即为封装胶膜的漏电流。
表1
Figure BDA0003137885330000111
Figure BDA0003137885330000121
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
上述聚烯烃树脂和单体在常温下能够均匀混合，但当聚烯烃树脂受热熔融后，极性的上述单体和非极性的聚烯烃树脂热力学不相容使得单体分子有一定的聚集。同时，单体通过紫外光引发聚合或辐照引发聚合在聚烯烃树脂基体中的原位形成一种带有若干酯基和醚键的超支化聚合物，该超支化聚合物结构能够减弱金属离子的移动能力或使其失去电子传导的作用，从而降低电子的移动能力，进而提高聚烯烃树脂的干绝缘电阻，且上述组合物的组分简单、原料易得、工艺步骤少、成本较低。其中，若n小于2，单体的分子量太低，导致其在聚烯烃树脂基体中容易析出，从而不能发挥其效果，若n大于5，则单体的粘度过大，不利于混配加工，且增加了聚合难度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种组合物，其特征在于，所述组合物为非过氧化物引发型组合物，所述组合物包括聚烯烃树脂和单体，所述单体包括具有结构式I所示化合物：
Figure FDA0003137885320000011
其中，R为H或甲基，n为2～5的整数，所述单体的聚合方式为紫外光引发聚合或辐照引发聚合或微波引发聚合。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述n为2～4，优选所述n为2～3，进一步地优选所述n为2。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述组合物包括：
100重量份的所述聚烯烃树脂；
0.05～5重量份的所述单体；
优选所述单体的重量份为0.1～3重量份，进一步优选为0.2～2重量份，再进一步优选为0.3～1.5重量份，更进一步优选为0.4～1.2重量份，再优选为0.5～1重量份。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，所述聚烯烃树脂包括：乙烯与C3～20的α烯烃的共聚物，优选所述聚烯烃树脂选自乙烯-丙烯的共聚物、乙烯-丁烯的共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-辛烯的共聚物中的任意一种或多种的组合；优选所述聚烯烃树脂的熔点为40～85℃；优选所述聚烯烃树脂的熔融指数为3～40g/10min。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包括：0.1～3重量份的助交联剂，优选所述助交联剂为至少包括三个双键的化合物，进一步优选所述助交联剂为具有环状结构的所述化合物，进一步优选所述助交联剂为三烯丙基异氰尿酸酯和/或三聚氰酸三烯丙酯。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包括：0.1～1.5重量份的有机硅氧烷，优选所述有机硅氧烷同时包含有烯属基团和可水解基团，进一步优选所述有机硅氧烷为三烷氧基硅烷类化合物，进一步优选所述三烷氧基硅烷选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基硅烷)、烯丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种的组合。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物中的所述聚烯烃树脂为乙烯基聚合物、所述单体为二乙二醇二甲基丙烯酸酯。
8.根据权利要求7所述的组合物，其特征在于，所述乙烯基聚合物为热塑性乙烯基聚合物，所述乙烯基聚合物的熔点为86～125℃，优选为90～120℃，进一步地优选为95～115℃；
优选所述乙烯基聚合物包括聚乙烯、超支化聚乙烯、乙烯-α烯烃共聚物中的任意一种或多种的组合，优选所述聚乙烯的密度为0.91～0.93g/cm3，优选所述超支化聚乙烯的支化度为40～140个支链/1000个碳，优选所述乙烯-α烯烃共聚物选自乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚、乙烯-丙烯-己烯共聚物中的任意一种或多种。
9.根据权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述乙烯基聚合物还包括乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐接枝过的聚烯烃、硅烷接枝过的聚烯烃中的任意一种或多种的组合。
10.根据权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述组合物的形态选自颗粒状、片状、条状、管状中的任意一种。
11.一种封装胶膜，通过将组合物中的各成分进行混合并熔融挤出后得到，其特征在于，所述组合物为权利要求1至10中任一项所述的组合物。
12.根据权利要求11所述的封装胶膜，其特征在于，以所述组合物的乙烯基聚合物、二乙二醇二甲基丙烯酸酯为原料制备所述封装胶膜的制备方法包括：
步骤S1，将所述乙烯基聚合物、所述二乙二醇二甲基丙烯酸酯进行混合，得到混合物；
步骤S2，将所述混合物进行熔融挤出，得到挤出膜；
步骤S3，对所述挤出膜进行紫外光照射或辐照，得到所述封装胶膜，
优选所述辐照选自α射线辐射、β射线辐射、γ射线辐射、X射线辐射中的任意一种或多种，更优选所述挤出膜吸收的辐射剂量为1～100KGy。
13.根据权利要求11所述的封装胶膜，其特征在于，所述封装胶膜为单层封装胶膜或多层共挤封装胶膜。
14.一种电子元器件，所述电子元器件包括太阳能电池、液晶面板、场致发光器件、等离子显示器件、触摸屏中的任意一种，其特征在于，所述电子元器件的至少一个表面与封装胶膜接触，所述封装胶膜为权利要求11至13中任一项所述的封装胶膜。
15.一种太阳能电池组件，包括太阳能电池，所述太阳能电池的至少一个表面与封装胶膜接触，其特征在于，所述封装胶膜为权利要求11至13中任一项所述封装胶膜。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160340560A1 (en) * 2014-02-24 2016-11-24 Shanghai Hiuv New Materials Co., Ltd. Radiation pre-crosslinked polyolefin film and preparation method, and related encapsulation method and encapsulation assembly
WO2018121656A1 (zh) * 2016-12-30 2018-07-05 广州鹿山新材料股份有限公司 一种白色聚烯烃封装胶膜及其制备方法
CN110713803A (zh) * 2018-07-12 2020-01-21 杭州福斯特应用材料股份有限公司 一种热塑性光伏组件封装胶膜及制备方法
US20200216647A1 (en) * 2017-07-25 2020-07-09 Hangzhou Xinglu Technologies Co., Ltd Encapsulating composition and encapsulating film comprising same and electronic component assembly
CN111454668A (zh) * 2020-04-13 2020-07-28 杭州福斯特应用材料股份有限公司 共挤胶膜、太阳能电池组件及双层玻璃

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160340560A1 (en) * 2014-02-24 2016-11-24 Shanghai Hiuv New Materials Co., Ltd. Radiation pre-crosslinked polyolefin film and preparation method, and related encapsulation method and encapsulation assembly
WO2018121656A1 (zh) * 2016-12-30 2018-07-05 广州鹿山新材料股份有限公司 一种白色聚烯烃封装胶膜及其制备方法
US20200216647A1 (en) * 2017-07-25 2020-07-09 Hangzhou Xinglu Technologies Co., Ltd Encapsulating composition and encapsulating film comprising same and electronic component assembly
CN110713803A (zh) * 2018-07-12 2020-01-21 杭州福斯特应用材料股份有限公司 一种热塑性光伏组件封装胶膜及制备方法
CN111454668A (zh) * 2020-04-13 2020-07-28 杭州福斯特应用材料股份有限公司 共挤胶膜、太阳能电池组件及双层玻璃

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