CN115725251A - 封装材料以及包含其的电子器件模块 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及光电转换器件领域,具体而言,涉及一种封装材料以及包含其的电子器件模块。
背景技术
清洁能源在世界主要国家能源结构中占比越来越大,其中太阳能光伏发电由于安全可靠、无噪声、无污染、可再生、且成本已接近甚至低于火力发电,而得到迅速的发展。近年来“双面双玻”太阳能组件由于可靠性高、可实现双面发电的特点正在被越来越多的电站业主所采用。“双面双玻”组件具备正面钢化玻璃、背面钢化玻璃、太阳能电池片以及将太阳能电池片密封于正面钢化玻璃和背面钢化玻璃之间的封装材料。
一般地,希望提高封装材料的透光率来增加入射光的光通量,常规封装材料乙烯-醋酸乙烯酯EVA(VA含量在28wt%及以上)在实现充分交联后透光率往往可以达到92.5%左右(380-1100nm范围),然而通常的镀膜玻璃的透光率可达到94%以上,封装材料的透光率和镀膜玻璃的透光率不配比,造成光学损失。另一方面,玻璃的折光指数为1.5,电池片表面的氮化硅材料的折光指数为2.0,经过理论计算,处于二者之间的封装材料的折光指数为二者的乘积的平方根,即1.73时,界面光反射达到最低值,即入射光利用率最大化。而通常用的封装材料EVA或是POE材料的折光指数为1.48至1.50之间,提高封装材料的折光指数成为研究的课题。
发明内容
本发明旨在提供一种封装材料以及包含其的电子器件模块,以解决现有入射光利用率低的问题。发明人经过深入的研究,惊奇的发现一种端基带有双键的笼型倍半硅氧烷不仅可以作为一种架桥剂,使得聚烯烃聚合物发生交联,另外凭借其纳米尺寸且刚性的内核,在参与和聚烯烃交联过程中,形成一种有机无机纳米杂化结构,从而提升了聚烯烃的折光指数。
根据本发明的一个方面,提供一种封装材料。该封装材料由聚烯烃组合物制备而成,聚烯烃组合物包括聚烯烃树脂和架桥剂,架桥剂具有通式(I)所示的结构:
其中,n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8各自独立地为0~6的整数。
进一步地,n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8各自独立地为0或1。
进一步地,聚烯烃组合物中以聚烯烃树脂重量为100重量份计,架桥剂相对聚烯烃树脂的质量含量为0.05%~3%。
进一步地,聚烯烃树脂为碳原子数小于20的α烯烃的均聚物或共聚物,共聚物为两种或两种以上的碳原子数小于20的α烯烃的无规共聚物或嵌段共聚物;优选的,碳原子数小于20的α烯烃为乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯或辛烯。
进一步地,聚烯烃树脂为乙烯-乙酸酯共聚物(EVA),其中VA含量为20wt%~40wt%。
进一步地,聚烯烃树脂的熔点为40~100℃;聚烯烃树脂的熔融指数为1~30g/10min。
进一步地,聚烯烃组合物还包含引发剂,以100重量份聚烯烃树脂计,引发剂的用量为0.1~1重量份。
进一步地,引发剂包括光引发剂或过氧化物。
进一步地,以100重量份聚烯烃树脂计,聚烯烃组合物还包括0.1~0.8重量份增粘剂。
进一步地,增粘剂为具有至少一个烯属不饱和基团和至少一个可水解基团的硅烷偶联剂。
进一步地,聚烯烃组合物还包括助剂,助剂为选自由光稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、增塑剂、颜料和填料组成的组中的一种或多种。
根据本发明的另一个方面,提供一种电子器件模块。该包含电子元件和一层或多层封装材料,封装材料为上述任一种封装材料。
进一步地,电子元件为太阳能电池片。
进一步地,封装材料为封装膜,封装膜的厚度为0.1mm~1mm。
进一步地,封装材料为封装膜,封装膜为未交联膜的或预交联膜,当封装膜为预交联膜时,预交联膜的预交联度为1%~80%。
本发明的封装材料使用的架桥剂是一类带有多个孤立双键的具有立体结构的聚倍半硅氧烷,这种架桥剂不仅可以使聚烯烃材料实现充分的交联,而且能够克服现有技术中架桥剂粘度大容易从封装材料中析出到表面的技术问题;另外,该类型的架桥剂还兼有粘结的作用,因此特别适用于聚烯烃封装材料。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本发明一实施例中的电子器件模块的结构示意图;以及
图2示出了本发明另一实施例中的电子器件模块的结构示意图。
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
针对现有技术中存在的架桥剂粘度大容易从封装材料中析出到表面的技术问题,本发明人经过潜心研究,发现一类带有多个孤立双键的笼型硅氧烷架桥剂,这种架桥剂不仅可以使聚烯烃材料实现充分的交联,而且能够克服现有技术中架桥剂粘度大容易从封装材料中析出到表面的技术问题;另外,该类型的架桥剂还兼有粘结的作用,因此特别适用于聚烯烃封装材料。本发明提供的带有多个孤立双键的硅氧烷是以聚倍半硅氧烷(POSS)为核的多烯基化合物。
根据本发明一种典型的实施方式,提供一种封装材料。该封装材料由聚烯烃组合物制备而成,聚烯烃组合物包括聚烯烃树脂和架桥剂,该架桥剂具有通式(I)所示的结构:
其中,n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8各自独立地为0~6的整数,优选的,n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8的取值相同;优选的,n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8各自独立地为0或1。若n=0,则与Si相连接的是乙烯基,若n=1,则与Si相连接的是烯丙基。
优选的,聚烯烃组合物中以聚烯烃树脂重量为100重量份计,架桥剂相对聚烯烃树脂的质量含量为0.05%~3%,优选为0.1%~2%,再优选为0.2%~1.5%,进一步优选为0.3%~1.2%,再进一步优选0.4%~1%。在此配比范围内可以使以聚烯烃树脂得到充分交联。典型的,聚烯烃树脂为碳原子数小于20的α烯烃(例如,乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯或辛烯等)的均聚物或共聚物,共聚物为两种或两种以上的碳原子数小于20的α烯烃的无规共聚物或嵌段共聚物;典型的,聚烯烃树脂为乙烯-乙酸乙烯酯(EVA),其中VA含量为20wt%-40wt%。
在本发明一实施例中,该聚烯烃树脂的熔点为40~100℃,以差式扫描量热仪DSC的吸热峰的峰值温度判定,聚烯烃的树脂的熔融指数为1~30g/10min(190℃,2.16kg)。
在本发明另一实施方式中,提供了一种电子器件模块。该电子器件模块包含电子元件和一层或多层封装材料,为上述任一种封装材料。通常的,电子器件的截面图如图示1所示,电子器件模块由前盖板、后基板、电子元件、一层或多层封装材料经过真空热压后形成一个整体的模块。
根据本发明一种典型的实施方式,电子器件模块所属的电子器件为太阳能电池。比如可以为太阳能电池组件。在太阳能电池中,优选的,封装材料为封装膜,封装膜的厚度为0.1mm~1mm。
本发明提供的聚烯烃组合物可以是未交联的,也可以是预先交联的,当为预先交联的时,预交联度为1%~80%,预交联实现方式为行业公知的电子束辐照、X射线、γ射线或者是紫外光辐照等技术手段实现。
为使聚烯烃树脂能够得到充分的交联,本发明提供的聚烯烃组合物还包含有自由基引发剂。以100重量份聚烯烃树脂计,自由基引发剂的用量为0.1~1重量份。
其中,自由基引发剂是指能够在光、热等能量输入下形成活性自由基,从而引发聚合物的交联反应。本申请提供的上述形成胶膜的聚烯烃组合物中,自由基引发剂包括光引发剂和过氧化物。在上述聚烯烃组合物中同时加入光引发剂和过氧化物,有利于提高上述聚烯烃组合物的反应活性,从而有利于进一步提高其交联度,进而提高胶膜的综合性能。
上述光引发剂和过氧化物可以选用本申请常用的种类。优选地,光引发剂包括但不限于二苯甲酮、苯并蒽酮、苯偶姻、苯偶姻烷基醚、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、对苯氧基二氯苯乙酮、2-羟基异丙基-苯基酮、1-苯基丙二酮-2-(乙氧基羰基)肟、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化磷(TPO)、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化磷(819)、2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙酮(651)、2-乙氧基-1,2-二苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2-羟基环己基苯基酮(184),2-羟基异丙基苯基酮(1173)、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮(2959)、2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-吗啉-1-丙酮(907)和2-苯基-2,2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮(369)组成的组中的一种或多种。优选地,过氧化物包括但不限于过氧化二酰、二烷基过氧化物、过氧化酯、过氧化缩酮中的一种或多种混合物。在这些有机过氧化物中可以列举出过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化醋酸叔丁酯、过氧化醋酸叔戊酯、过氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、过氧化-3,5,5-三甲基己酸叔戊酯、2,5-二甲基-2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、过氧化异丙基碳酸叔丁酯、过氧化物-2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化异丁酸叔戊酯、3,3-双(叔丁基过氧)丁酸乙酯、3,3-双(叔戊基过氧)丁酸乙酯、4,4-双(叔丁基过氧)戊酸正丁酯、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷。其中,优选过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷。
在一种优选的实施例中,以100重量份聚烯烃树脂计,上述聚烯烃组合物还包括0.1~0.8重量份增粘剂。增粘剂的用量包括但不限上述范围,而将其限定在上述范围内有利于进一步提高胶膜与基材的附着力。更优选地,以100重量份聚烯烃树脂计,上述聚烯烃组合物包括为0.15~0.6重量份增粘剂,进一步优选地,以100重量份聚烯烃聚合树脂计,上述聚烯烃组合物包括0.2~0.5重量份增粘剂。
上述增粘剂可以选用本领域常用的种类。在一种优选的实施例中,增粘剂为具有至少一个烯属不饱和基团和至少一个可水解基团的硅烷偶联剂。烯属基团的引入可以使增粘剂和聚合物发生化学结合,可水解基团(比如甲氧基或乙氧基)的引入,使得增粘剂在加热过程中可以和基板或电子器件发生粘接作用。更优选地,各烯属不饱和基团分别独立地选自乙烯基、烯丙基或γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基,各可水解基团分别独立地选自甲氧基或乙氧基;增粘剂选自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、烯丙基三甲氧基硅烷和烯丙基三乙氧基硅烷组成的组中的一种或多种。
为了进一步提高胶膜的综合性能,还可以在上述组合物中加入一些助剂。在一种优选的实施例中,上述助剂包括光稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、增塑剂、颜料和填料组成的组中的一种或多种。
其中,光稳定剂是用来提高封装胶膜在长期紫外线辐照下的稳定性。优选地,光稳定剂为受阻胺系化合物。更优选地,上述光稳定剂包括但不限于双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、4-(甲基)丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶与α-烯类单体聚合得到的接枝共聚物、4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇、3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇和三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯组成的组中的一种或多种。为了进一步提高胶膜的光稳定性,优选地,以100重量份聚烯烃树脂计,上述组合物中,光稳定剂的用量为0.02~0.8重量份,优选为0.05~0.6重量份,更优选为0.1~0.5重量份。
抗氧剂用来提高聚合物挤出加工过程,以及长期、使用过程中的稳定性,延缓因为热氧的作用下而发生降解。在一种优选的实施例中,抗氧剂为受阻酚系化合物和/或亚磷酸酯系化合物。相比于其它抗氧剂,上述抗氧剂具有较好的稳定性和抗氧化性能。更优选地,受阻酚系化合物包括但不限于2,6-二-叔丁基-4-乙基苯酚、2,2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基-双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、7-十八烷基-3-(4’-羟基-3’,5’-二-叔丁基苯基)丙酸酯、四-[亚甲基-3-(3’,5’-二-叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯]甲烷组成的组中的一种或多种;亚磷酸酯系化合物包括但不限于三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、双[2,4-双(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基]乙基酯亚磷酸、四(2,4-二-叔丁基苯基)[1,1-连苯基]-4,4’-二基双亚磷酸酯和双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯组成的组中的一种或多种。为了进一步提高胶膜的抗氧化性能,优选地,以100重量份聚烯烃树脂计,上述组合物中,抗氧剂的用量为0.005~0.5重量份,更优选为0.01~0.4重量份,进一步优选为0.02~0.3重量份,更进一步优选为0.03~0.2重量份。
紫外光吸收剂是指能够在吸收大部分的紫外线能量,转换成热量的物质,从而保护某些电子器件不被紫外线所破坏。在一种优选的实施例中,上述紫外光吸收剂选自二苯甲酮类和/或苯并三唑类物质,更优选地,紫外光吸收剂包括但不限于2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,2-四亚甲基双(3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’,5’-二[1,1-二甲基苯基]苯基)-苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑和2-(2’-羟基-3’,5’二叔戊基苯基)-苯并三唑组成的组中的一种或多种。为了进一步提高其形成的胶膜的抗紫外线性能,在一种优选的实施例中,以100重量份聚烯烃树脂计,上述组合物中,紫外光吸收剂的用量为0.05~0.5重量份,更优选为0.1~0.4重量份,进一步优选为0.2~0.3重量份。
增塑剂是在加工过程中,能够减小聚合物分子与分子之间的作用力,以及减少聚合物熔体与金属表面的摩擦力,使得聚合物塑性增强,便于加工。在一种优选的实施例中,增塑剂包括但不限于邻苯二甲酸酯类有机物、脂肪族二元酸酯类有机物、磷酸酯类有机物、聚乙烯蜡类有机物和硬脂酸酸类有机物组成的组中的一种或多种;更优选地,增塑剂包括但不限于聚乙烯蜡、磷酸三烷基酯、磷酸三芳基酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、十二烷二羧酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂酸、硬脂酸锌和硬脂酸钙组成的组中的一种或多种,且增塑剂的数均分子量为2000~10000。为了进一步提高胶膜的加工性能,在一种优选的实施例中,以100重量份聚烯烃树脂计,上述组合物中,增塑剂的用量为0.01~5重量份,更优选为0.05~4重量份,进一步优选为0.1~3重量份,更进一步优选为0.3~2重量份。
颜料是能够使封装胶膜着色,而又具有透光性,因此可以使得封装的电子器件变得美观。颜料包含无机颜料和有机颜料,可选自铁镍黄、钛铬棕、钴绿、铁红、铁黄、钴蓝、铜铬黑、群青蓝、靛蓝、朱砂、雄黄、镉红、镉黄、铁蓝、立德粉、氧化铁红、氧化铁黄中的任意一种或多种混合物。
在一种优选的实施例中,以100重量份聚烯烃树脂计,上述组合物中,颜料的用量为0.1~10重量份,更优选为0.5~8重量份,进一步优选为1~7重量份,更进一步优选为2~6重量份。
填料是能够赋予封装胶膜具有反光性能或吸光性能的无机物,优选为钛白粉、碳酸钙、锌钡白、三氧化二铝、掺铝氧化锌、氧化铟锡、氧化二锑、硫酸钡、蒙脱土、高岭土、滑石粉、长石粉、炭黑组成的组中的一种或多种。为了进一步提高胶膜的反射率,从而提高电子器件的功率,更优选地,填料的用量为1~40重量份,优选为2~30重量份,更优选为3~20重量份,再优选为4~15重量份。
本发明的一个实施例中,所提供的聚烯烃组合物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的胶膜。该单层胶膜在存储过程中,架桥剂与聚烯烃树脂相容性好,故迁移到胶膜表面的量少,不会造成胶膜变滑,从而不会造成胶膜在铺设过程中和基板以及电子元件的相对移动。该单层胶膜用于电子器件的封装,如图1所示,按照玻璃盖板1、单层封装胶膜2、电子元件3、单层封装胶膜2、聚合物基板4的顺序层叠,并通过真空层压机,在130~180℃下层压5~30分钟,最终形成一个完整的电子器件模块。
本发明的另一个实施例中,是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聚烯烃组合物,另外的螺杆挤出机用来挤出其他的聚合物物料,其他的聚合物材料优选为带有极性基团的聚合物,极性基团选自羧基、酯基、羟基、环氧、氨基、酸酐、酰胺中的任意一种。特别的,带有极性基团的聚合物选自乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)中的一种,最优选为EVA。多台螺杆挤出的物料通过一个T型模头流延形成一个多层共挤的胶膜。
该方案的一个有益效果,聚烯烃组合物中的架桥剂与聚烯烃树脂相容性好,迁移到相邻的极性聚合物层较少,因此可以保证聚烯烃树脂的充分交联。
该多层共挤胶膜用于电子器件的封装,按照玻璃盖板1、多层共挤封装胶膜5、电子元件3、多层共挤装胶膜5、聚合物基板4的顺序层叠,并通过真空层压机,在130~180℃下层压5~30分钟,最终形成一个完整的电子器件模块。如图2所示。多层共挤胶膜2中至少有一层是由本发明提供的聚烯烃组合物形成,优选的,本发明提供的聚烯烃组合物层为中间层,这样能赋予共挤胶膜更好的截面粘接力。
下面将结合具体的实施例说明本发明的有益效果。
以下实施例中涉及的测试方法如下:
1.交联度
按照GB/T 29848-2018的标准,将所得的胶膜裁切成10cm×10cm的尺寸,以150℃、真空5分钟、加压13分钟,使用层压装置进行层压,使得胶膜发生交联反应。
称取层压后的胶片约1g,若是多层共挤胶膜,则使用工具将聚烯烃层剥离出来,称量聚烯烃(使称量值为A(g)),利用沸腾的二甲苯进行索氏提取5小时,
用30目的不锈钢过滤网过滤后,将网在145℃进行3小时减压干燥,算出网上的残存量B(g),使用下述式计算出交联度。交联度(重量%)=B/A×100%。
2.架桥剂迁移测定
在测定架桥剂迁移之前,将0.5mm厚度的封装胶膜密封于铝塑袋中,放置在一定的温度下持续所需要的时间。在完成放置后,裁取4cm×5cm的样品(约1g),浸泡于5mL的异丙醇中,然后快速超声震荡5分钟。收集异丙醇浸泡液用于Agilent 7890A气相色谱(分析)。若是多层共挤胶膜,则在保存后,使用工具剥离出聚烯烃层,称取1g聚烯烃浸泡于5mL的异丙醇中24小时,后取异丙醇浸泡液用于Agilent 7890A气相色谱(分析)。根据以下表1条件通过GC分析样品:
表1
异丙醇溶液中的架桥剂由预先确立的校准曲线计算。校准曲线通过针对若干不同浓度的某种架桥剂的异丙醇溶液来绘制来自GC检测器的信号响应来确立。随后,样品溶液中架桥剂的浓度可以由这一预先确立的曲线来确定。在已知样品溶液中的架桥剂的含量的情况下,可以反推出胶膜中迁移到表面的架桥剂的量,或者是迁移到相邻聚合物层的量,数值以聚烯烃重量的ppm为单位给出。
3.摩擦系数测定
将0.5mm厚的胶膜裁切成7.5cm×10cm的片状,然后密封于铝塑袋中,放置在规定的温度下一定的时间。完成保存后,取出胶膜,按照ASTM D1894的标准,在PARAM MXD-02的仪器上测试胶膜的动摩擦系数。具体操作是将胶膜的花纹面(带有金字塔的花纹)朝向干净的压花玻璃面上,将胶膜上面放置一个100g 7.5cm×7.5cm方形的砝码,通过水平移动玻璃,测试胶膜和玻璃之间的动摩擦系数,即为胶膜与玻璃之间的摩擦力与砝码重力之比值。其数值越小,则说明摩擦力越小,表明胶膜表面助剂渗出严重。
4.粘接力测定
按照300mm×150mm的玻璃/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5mm将柔性背板/胶膜切割成10mm±0.5mm的试样用于测试胶膜与玻璃之间的粘结力。按照GB/T 2790-1995的试验方法,以100mm/min±10mm/min的拉伸速度在拉力试验机上测试胶膜与玻璃之间的剥离力,取三个试验的算术平均值作为胶膜的剥离力,精确到1N/cm。
5.组件外观评价
采用4片电池片的组件,按照玻璃、胶膜、电池片、胶膜、玻璃的顺序层叠,利用真空层压机在150C,抽真空5分钟,层压13分钟的工艺进行层压,制作成一个双玻太阳能组件。然后将组件放置PCT老化箱进行老化(温度121℃,相对湿度100%),老化96小时后取出组件观察外观。
实施例1
称取0.05份架桥剂八乙烯基聚倍半硅氧烷,0.7份过氧化物叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯(TBEC),将这两种物质混合均匀后喷洒入100份乙烯-辛烯共聚物POE粒子(DOWEngage8669,熔融指数14g/10min,熔点80℃)中并进行搅拌,直至POE粒子表面干燥。将干燥的POE粒子加入一台单螺杆挤出机,通过螺杆的熔融剪切作用形成均匀的POE熔体,在通过一个宽缝式喷嘴挤出成膜,通过压花辊和胶辊的挤压作用在膜的表面形成纹理结构,然后经过数个冷却辊进行冷却,最后通过收卷辊进行收卷。膜的厚度为0.5mm。记作S1。
实施例2至实施例7(实施例简称S,例如实施例1简称S1),以及对比例1(C1)和对比例2(C2)采用和实施例1相同的方式实施,所用原料的配比如表2。
表2 S1-S7以及C1和C2的组成
S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S7 | C1 | C2 | |
Engage 8669 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |||
TBEC | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | |||
八乙烯基聚倍半硅氧烷 | 0.05 | 3 | 1 | ||||||
八烯丙基聚倍半硅氧烷 | 1 | ||||||||
八(1-丁烯基)聚倍半硅氧烷 | 1 | ||||||||
八(1-戊烯基)聚倍半硅氧烷 | 1 | ||||||||
八(1-己烯基)聚倍半硅氧烷 | 1 | ||||||||
三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC) | 1 | ||||||||
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA) | 1 |
使用上文所述的测试方法分析S1-S7,以及C1和C2的交联行为,粘接力行为,助剂迁移行为以及摩擦系数。结果提供于下表3中。
表3 S1-S7以及C1和C2的测试结果
S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S7 | C1 | C2 | |
交联度% | 40.3 | 84 | 79.3 | 77.7 | 75 | 74.8 | 72 | 80 | 14.4 |
与玻璃的粘接力N/cm | 42 | 126 | 107 | 98 | 90 | 87 | 87 | 6 | 5 |
助剂迁移ppm(25℃,4周) | 18 | 613 | 204 | 235 | 244 | 198 | 206 | 2657 | 6043 |
摩擦系数(25℃,4周) | 3.34 | 2.43 | 2.92 | 2.74 | 2.63 | 2.99 | 2.87 | 1.89 | 0.39 |
实施例8
称取0.8份架桥剂八乙烯基聚倍半硅氧烷,0.7份过氧化物叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯(TBEC),0.3份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570),0.2份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(Tinuvin 770),将上述物质混合均匀后喷洒入100份乙烯-辛烯共聚物POE粒子(DOW Engage 8669,熔融指数14g/10min,熔点80℃)中并进行搅拌,直至POE粒子表面干燥。
将干燥的POE粒子加入一台单螺杆挤出机,另外两台挤出机挤出EVA(VA含量28wt%,MI 25),然后通过同一个模头流延形成一种EVA/POE/EVA三层共挤的胶膜,其中POE为中间层,EVA为上下两个表面层。胶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,然后经过数个冷却辊进行冷却,最后通过收卷辊进行收卷。膜的厚度为0.5mm,每一层各三分之一厚。记作S9。
实施例9至实施例11以及对比例3和对比例4采用实施例8相同的方式制作EVA/POE/EVA三层共挤胶膜,其中EVA层完全一致,POE层的配方如表4;
表4
S8 | S9 | S10 | S11 | C3 | C4 | |
Engage 8669 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
TBEC | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
KH570 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
Tinuvin 770 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | |
八乙烯基聚倍半硅氧烷 | 0.8 | |||||
八烯丙基聚倍半硅氧烷 | 0.8 | |||||
八(1-丁烯基)聚倍半硅氧烷 | 0.8 | |||||
八(1-己烯基)聚倍半硅氧烷 | 0.8 | |||||
三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC) | 0.8 | |||||
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA) | 0.8 |
使用上文所述的方法分析S8~S11以及C3和C4中间层的架桥剂含量,以及中间层的交联度和组件的外观,分析结果如表5:
表5
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:本发明的架桥剂不仅可以使聚烯烃材料实现充分的交联,而且能够克服现有技术中架桥剂粘度大容易从封装材料中析出到表面的技术问题;另外,该类型的架桥剂还兼有粘结的作用,因此特别适用于聚烯烃封装材料。
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 (16)
2.根据权利要求1所述的封装材料,其特征在于,n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8各自独立地为0或1。
3.根据权利要求1所述的封装材料,其特征在于,所述聚烯烃组合物中以聚烯烃树脂重量为100重量份计,所述架桥剂相对所述聚烯烃树脂的质量含量为0.05%~3%。
4.根据权利要求1所述的封装材料,其特征在于,所述聚烯烃树脂为碳原子数小于20的α烯烃的均聚物或共聚物,所述共聚物为两种或两种以上的碳原子数小于20的α烯烃的无规共聚物或嵌段共聚物。
5.根据权利要求4所述的封装材料,其特征在于,所述碳原子数小于20的α烯烃为乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯或辛烯。
6.根据权利要求1所述的封装材料,其特征在于,所述聚烯烃树脂为乙烯-乙酸乙烯酯。
7.根据权利要求1所述的封装材料,其特征在于,所述聚烯烃树脂的熔点为40~100℃;所述聚烯烃树脂的熔融指数为1~30g/10min。
8.根据权利要求1所述的封装材料,其特征在于,所述聚烯烃组合物还包含引发剂,以100重量份聚烯烃树脂计,所述引发剂的用量为0.1~1重量份。
9.根据权利要求8所述的封装材料,其特征在于,所述引发剂包括光引发剂或过氧化物。
10.根据权利要求1所述的封装材料,其特征在于,以100重量份聚烯烃树脂计,所述聚烯烃组合物还包括0.1~0.8重量份增粘剂。
11.根据权利要求1所述的封装材料,其特征在于,以100重量份聚烯烃树脂计,所述聚烯烃组合物还包括0.01~5重量份酰胺类化合物。
12.根据权利要求10所述的封装材料,其特征在于,所述增粘剂为具有至少一个烯属不饱和基团和至少一个可水解基团的硅烷偶联剂。
13.根据权利要求1所述的封装材料,其特征在于,所述聚烯烃组合物还包括助剂,所述助剂为选自由光稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、增塑剂、颜料和填料组成的组中的一种或多种。
14.一种电子器件模块,包含电子元件和一层或多层封装材料,其特征在于,所述封装材料为权利要求1至13中任一项所述的封装材料。
15.根据权利要求14所述的电子器件模块,其特征在于,所述电子元件为太阳能电池片。
16.根据权利要求14所述的电子器件模块,其特征在于,所述封装材料为封装膜,所述封装膜为未交联膜或预交联膜,当所述封装膜为预交联膜时,所述预交联膜的预交联度为1%~80%。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
CN104277182A (zh) * | 2014-05-12 | 2015-01-14 | 浙江大学 | 一种交联低密度聚乙烯的制备方法 |
CN104530994A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 苏州度辰新材料有限公司 | 一种用于光伏电池的抗pid封装胶膜 |
CN109694521A (zh) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种低voc低气味聚丙烯树脂组合物及其制备方法 |
US20200199340A1 (en) * | 2017-06-29 | 2020-06-25 | Dow Global Technologies Llc | Polyolefin composition |
CN111465669A (zh) * | 2017-12-06 | 2020-07-28 | 3M创新有限公司 | 阻隔性粘合剂组合物和制品 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104277182A (zh) * | 2014-05-12 | 2015-01-14 | 浙江大学 | 一种交联低密度聚乙烯的制备方法 |
CN104530994A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 苏州度辰新材料有限公司 | 一种用于光伏电池的抗pid封装胶膜 |
US20200199340A1 (en) * | 2017-06-29 | 2020-06-25 | Dow Global Technologies Llc | Polyolefin composition |
CN109694521A (zh) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种低voc低气味聚丙烯树脂组合物及其制备方法 |
CN111465669A (zh) * | 2017-12-06 | 2020-07-28 | 3M创新有限公司 | 阻隔性粘合剂组合物和制品 |
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