CN116445095A - 共混eva-eaa-pvb封装胶膜及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏胶膜技术领域，尤其是涉及一种共混EVA‑EAA‑PVB封装胶膜及其制备方法和应用。共混EVA‑EAA‑PVB封装胶膜，主要由按重量份数计EVA树脂40～70份、EAA树脂5～40份、改性PVB树脂30～90份、过氧化物交联剂0.4～1份、助交联剂0.2～0.8份、光稳定剂0～0.3份和抗氧剂0～0.3份制得；改性PVB树脂主要由按重量份数计的PVB树脂20～50份、增塑剂10～40份和硅烷偶联剂0.1～2份制得；EAA树脂中，丙烯酸含量≥6wt％。本发明的封装胶膜具备较高的力学性能、光学性能、抗湿热老化性能及抗PID性能，且封装胶膜的制备方法，加工温度低，降低能耗，且工艺简单。

Description

共混EVA-EAA-PVB封装胶膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及光伏胶膜技术领域，尤其是涉及一种共混EVA-EAA-PVB封装胶膜及其制备方法和应用。
背景技术
BIPV组件是由上下两层钢化玻璃将晶体硅太阳电池进行封装，并通过内部热塑性胶膜将玻璃与晶体硅电池粘接在一起。目前国内BIPV组件的封装主要用到EVA和PVB两种封装材料。EVA胶膜具有粘接力强、光学性能优异、层压工艺简单等特点，非常适用于电池片的封装。但是抗紫外线能力弱，长期日晒容易发黄发黑，且拉伸强度等力学性能差，因此在建筑幕墙应用中其主要用于室内隔断。PVB具有良好的力学性能、隔声性、透明性及抗紫外线能力；结构中的羟基含量多，因此具有较好的粘接力，但也会导致PVB抗水性能不佳。而且加工条件较为严格，合片要用高温高压，大多用高压釜生产。同时PVB胶片硬度大，作为封装胶膜应用于光伏组件时，常常导致电池片破裂损坏。
现有PVB与EVA联合使用通常以层层堆积的方式，但是EVA层依旧需要大量助剂以达到交联效果，以及无法避免PVB严苛的加工条件。并且，EVA是由无极性、结晶性的乙烯单体与强极性、非结晶性的醋酸乙烯酯单体组成的无规共聚物，PVB是极性结晶聚合物，二者形态、结构、溶解度参数等差异很大，导致相界面作用力弱，在受外力作用时，体系中的缺陷容易在界面发展成裂纹而导致材料破坏，所以EVA与PVB体系属极不相容的共混体系。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的一个目的在于提供共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，以解决现有技术中存在的现有EVA和PVB胶膜加工条件严苛、且性能差等技术问题。
本发明的另一目的在于提供共混EVA-EAA-PVB封装胶膜的制备方法。
本发明的又一目的在于提供共混EVA-EAA-PVB封装胶膜在制备光伏组件中的应用。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，主要由按重量份数计的如下组分制得：
EVA树脂40～70份、EAA树脂5～40份、改性PVB树脂30～90份、过氧化物交联剂0.4～1份、助交联剂0.2～0.8份、光稳定剂0～0.3份和抗氧剂0～0.3份；
所述改性PVB树脂主要由按重量份数计的PVB树脂20～50份、增塑剂10～40份和硅烷偶联剂0.1～2份制得；
所述EAA树脂中，丙烯酸含量≥6wt％。
在本发明的具体实施方式中，所述EAA树脂中，丙烯酸含量为15wt％～20wt％。进一步的，所述EAA树脂的熔融指数为10～300g/10min，优选为10～40g/10min。
在本发明的具体实施方式中，所述EVA树脂中的VA含量≥25wt％。进一步的，所述EVA树脂中的VA含量为26wt％～30wt％。
在本发明的具体实施方式中，所述PVB树脂中的羟基含量≥18wt％，乙酰基含量≥1wt％。进一步的，所述PVB树脂中的羟基含量为18wt％～21wt％，乙酰基含量为1wt％～4wt％。
在本发明的具体实施方式中，所述PVB树脂的分子量为60000～100000。
在本发明的具体实施方式中，所述改性PVB树脂的制备包括：按比例称取PVB树脂、增塑剂和硅烷偶联剂，进行熔融挤出造粒。
在本发明的具体实施方式中，所述过氧化物交联剂包括过氧化二异丙苯、二(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷和1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环氧己烷中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述助交联剂包括三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、二丙烯酸乙二醇酯、氰尿酸三烯丙酯和异氰尿酸三烯丙酯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述光稳定剂包括水杨酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑和单苯甲酸间苯二酚酯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述增塑剂包括三甘醇的脂肪族二酯和四甘醇的脂肪族二酯中的至少一种。进一步的，所述增塑剂包括三乙二醇二异辛酸酯、乙二醇二正庚酸酯、四乙二醇二正庚酸酯、癸二酸二丁酯、己二酸二正己酯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述硅烷偶联剂包括3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-脲丙基三烷氧基硅烷和3-巯基丙基三甲氧基硅烷中的任一种或多种。
本发明还提供了共混EVA-EAA-PVB封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：
(a)EVA树脂和EAA树脂进行挤出造粒，得到EVA-EAA；
(b)将EVA-EAA、改性PVB树脂、过氧化物交联剂、助交联剂、光稳定剂和抗氧剂进行挤出流延。
本发明还提供了上述任意一种所述共混EVA-EAA-PVB封装胶膜在制备光伏组件中的应用。
在本发明的具体实施方式中，所述光伏组件的层压方法包括：在150±5℃层压处理10～15min。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明在体系中引入EAA，利用EAA与EVA的结构相似性，以及EAA中的丙烯酸基团可以PVB分子链中的醇羟基具有较强的相互作用，增加了分子链之间的相互缠结，提高EVA与PVB的相容性及力学、光学性能，避免因相容性差所导致的透光性差、拉伸强度低等问题；
(2)本发明在体系中引入交联剂，使部分EVA、EAA和PVB原位反应，减少了EVA交联时C＝C共轭双键体系的生成，从而减少紫外光的吸收，降低胶膜黄变风险；同时，形成的致密的交联结构，减少了水汽进入的可能，降低了PID衰减率；
(3)本发明的封装胶膜具备较高的力学性能、光学性能、抗湿热老化性能及抗PID性能，且封装胶膜的制备方法，加工温度低，降低能耗，且工艺简单。
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。
共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，主要由按重量份数计的如下组分制得：
EVA树脂40～70份、EAA树脂5～40份、改性PVB树脂30～90份、过氧化物交联剂0.4～1份、助交联剂0.2～0.8份、光稳定剂0～0.3份和抗氧剂0～0.3份；
所述改性PVB树脂主要由按重量份数计的PVB树脂20～50份、增塑剂10～40份和硅烷偶联剂0.1～2份制得；
所述EAA树脂中，丙烯酸含量≥6wt％。
如在不同实施方式中，用于制备共混EVA-EAA-PVB封装胶膜的各组分的用量按重量份数计可以分别示例性的如下：
EVA树脂的用量可以为40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份等；
EAA树脂的用量可以为5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份等；
改性PVB树脂的用量可以为30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份等；
过氧化物交联剂的用量可以为0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等；
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份等；
光稳定剂的用量可以为0份、0.1份、0.2份、0.3份等；
抗氧剂的用量可以为0份、0.1份、0.2份、0.3份等。
如在不同实施方式中，所述改性PVB树脂中，按重量份数计，PVB树脂的用量可以示例性的为20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份等，增塑剂的用量可以示例性的为10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份等，硅烷偶联剂的用量可以示例性的为0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份等。
如在不同实施方式中，所述EAA树脂中，丙烯酸(AA)含量可以≥6wt％、8wt％、10wt％、12wt％、15wt％、18wt％、20wt％等。
本发明在封装胶膜体系中引入乙烯-丙烯酸共聚物EAA，由于EAA与EVA结构相似，同时EAA中的丙烯酸基团可与PVB分子链中的醇羟基有较强的相互作用，增加了分子链之间的相互缠结，提高相容性及力学、光学性能，避免了因相容性差所导致的透光性差、拉伸强度低等问题。
另外，由于EAA的引入，将EVA和PVB紧密结合，使共混封装胶膜更加致密，在较少的助剂添加量的情况下即可达到较高的交联度。同时，由于EAA与EVA加工温度、压力较低，在导入过程中，使得PVB加工温度向低温低压方向移动，层压工艺无需采用PVB严苛的高压釜工艺，在较低温度下保持较短时间就能达到很好的交联效果，简化了工艺，降低了能耗。
本发明的封装胶膜体系中加入交联剂，部分EVA、EAA和PVB原位反应，减少了EVA交联时C＝C共轭双键体系的生成，从而减少紫外光的吸收，降低胶膜黄变风险。同时，致密的交联结构，减少了水汽进入的可能，降低了PID衰减率。
本发明的共混EVA-EAA-PVB封装胶膜的拉伸强度＞25MPa，断裂伸长率＞500％，撕裂强度＞40N，完全满足JG/T 449-2014行标《建筑光伏组件用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶膜》中拉伸强度大于23MPa，断裂伸长率大于230％，撕裂强度大于30N的要求。并且192h抗PID衰减率能够小于2％。
在本发明的具体实施方式中，所述硅烷偶联剂中含有环氧基、氨基、脲基和巯基中的至少一种。
由于醋酸乙烯酯中碳氧双键和碳氧单键为极性键，具有很好的额亲水性，因此EVA胶膜在组件中的阻水性差，水汽透过率较高；并且，PVB中含有大量的羟基基团，极易与水分子相亲；因此，通过引入EAA解决共混相容性并改善了力学性能，但对于水汽阻隔性的改进仍旧无法保证共混封装胶膜在耐候湿热老化测验中具有较好的效果。因而，本发明对PVB树脂预先进行硅烷的接枝，在高温下利用硅烷偶联剂中的环氧基、氨基、脲基或巯基等与PVB上断裂的羟基发生反应，接枝后的PVB-SiOR能够与PVB上的另一羟基发生反应，从而形成交联结构，减少暴露在结构外侧的羟基，改善了PVB的耐候性。同时，硅烷偶联剂能够介于无机玻璃和有机聚合物之间，可形成有聚合物-硅烷偶联剂-玻璃的结合层，因此不会影响成膜后与玻璃的剥离强度。
并且，为了进一步保证EVA、EAA和PVB之间的相容性，在PVB中加入增塑剂，插入PVB树脂分子链中间，增大分子间距离，削弱分子间作用力，降低熔融粘度，增加分子链柔顺性，分子链打开后使PVB分子更容易与EVA树脂和EAA树脂相结合。
在本发明的具体实施方式中，共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，主要由按重量份数计的如下组分制得：
EVA树脂40～65份、EAA树脂5～20份、改性PVB树脂50～65份、过氧化物交联剂0.4～0.6份、助交联剂0.3～0.5份、光稳定剂0.05～0.2份和抗氧剂0.05～0.2份。
在本发明的具体实施方式中，所述改性PVB树脂主要由按重量份数计的PVB树脂30～40份、增塑剂15～25份和硅烷偶联剂0.1～0.5份制得。
在本发明的具体实施方式中，所述EAA树脂中，丙烯酸含量为15wt％～20wt％。进一步的，所述EAA树脂的熔融指数(190℃，2.16kg)为10～300g/10min，优选为10～40g/10min。
如在不同实施方式中，所述EAA树脂中，丙烯酸含量可以示例性的为15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％等；所述EAA树脂的熔融指数可以示例性的为10g/10min、20g/10min、30g/10min、40g/10min、50g/10min、100g/10min、150g/10min、200g/10min、250g/10min、300g/10min等。
在本发明的具体实施方式中，所述EVA树脂中的VA含量≥25wt％。进一步的，所述EVA树脂中的VA含量为26wt％～30wt％。
如在不同实施方式中，所述EVA树脂中的VA含量可以示例性的为25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％等。
在本发明的具体实施方式中，所述PVB树脂中的羟基含量≥18wt％，乙酰基含量≥1wt％。进一步的，所述PVB树脂中的羟基含量为18wt％～21wt％，乙酰基含量为1wt％～4wt％。
如在不同实施方式中，所述PVB树脂中的羟基含量可以示例性的为18wt％、18.5wt％、19wt％、19.5wt％、20wt％、20.5wt％、21wt％等；乙酰基的含量可以示例性的为1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％。
在本发明的具体实施方式中，所述PVB树脂的数均分子量为60000～100000。
如在不同实施方式中，所述PVB树脂的数均分子量可以示例性的为60000、70000、80000、90000、100000等。
通过采用符合上述条件的EVA树脂、EAA树脂和PVB树脂，以进一步兼顾保证胶膜的高模量以及流延工艺的匹配性等。
在本发明的具体实施方式中，所述EAA树脂的用量占所述EVA树脂、EAA树脂和PVB树脂的总质量的5％～10％。
如在不同实施方式中，所述EAA树脂的用量可以占所述EVA树脂、EAA树脂和PVB树脂的总质量的5％、6％、7％、8％、9％、10％等。
在本发明的具体实施方式中，所述改性PVB树脂的制备包括：按比例称取PVB树脂、增塑剂和硅烷偶联剂，进行挤出造粒。
在本发明的具体实施方式中，所述改性PVB树脂的制备中，所述挤出造粒可采用双螺杆挤出机进行。进一步的，所述挤出造粒的温度为130～170℃。
在本发明的具体实施方式中，所述过氧化物交联剂包括过氧化二异丙苯、二(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷和1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环氧己烷中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述助交联剂包括三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、二丙烯酸乙二醇酯、氰尿酸三烯丙酯和异氰尿酸三烯丙酯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述光稳定剂包括水杨酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑和单苯甲酸间苯二酚酯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述增塑剂包括三甘醇的脂肪族二酯和四甘醇的脂肪族二酯中的至少一种。进一步的，所述增塑剂包括三甘醇的脂肪族二酯和四甘醇的脂肪族二酯中的至少一种。进一步的，所述增塑剂包括三乙二醇二异辛酸酯、乙二醇二正庚酸酯、四乙二醇二正庚酸酯、癸二酸二丁酯、己二酸二正己酯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述硅烷偶联剂包括3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-脲丙基三烷氧基硅烷和3-巯基丙基三甲氧基硅烷中的任一种或多种。
本发明还提供了共混EVA-EAA-PVB封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：
(a)EVA树脂和EAA树脂进行挤出造粒，得到EVA-EAA；
(b)将EVA-EAA、改性PVB树脂、过氧化物交联剂、助交联剂、光稳定剂和抗氧剂进行挤出流延。
为了防止EAA中的丙烯酸基团与PVB分子链中的醇羟基强的相互作用优先结合，形成中高极性的PVB-g-EAA接枝材料，导致低极性的EVA仍旧无法与中高极性的PVB-g-EAA相容，本发明首先将结构相似的EAA与EVA在熔融状态下接枝，形成中高极性的EVA-g-EAA材料，然后再与高极性的PVB树脂共混，以此形成均匀的透明的具有一定拉伸强度的三组分树脂。
在本发明的具体实施方式中，步骤(a)中，所述挤出造粒可采用双螺杆挤出机进行。进一步的，步骤(a)中，所述挤出造粒的温度为100～150℃。
在本发明的具体实施方式中，步骤(b)中，所述挤出造粒可采用双螺杆挤出流延机进行。进一步的，步骤(b)中，所述挤出流延的温度为130～160℃。
在实际操作中，挤出流延后，还可包括辊压、切边、收卷、包装等常规操作。
本发明还提供了上述任意一种所述共混EVA-EAA-PVB封装胶膜在制备光伏组件中的应用。
在本发明的具体实施方式中，所述光伏组件的层压方法包括：在150±5℃层压处理10～15min。
本发明的封装胶膜体系，层压工艺无需采用PVB严苛的高压釜工艺，在较低温度下保持较短时间就能达到很好的交联效果，简化了工艺，降低了能耗。
一种光伏组件，包括上述任意一种所述共混EVA-EAA-PVB封装胶膜。
实施例1～6
实施例1～6提供了共混EVA-EAA-PVB封装胶膜及其制备方法，其中，各共混EVA-EAA-PVB封装胶膜的原料组成见表1，制备方法包括如下步骤：
(1)按比例称取EVA树脂和EAA树脂，在双螺杆挤出机上140℃挤出造粒，烘干水分后，得到EVA/EAA待用；
(2)按比例称取PVB树脂、增塑剂和硅烷偶联剂，在双螺杆挤出机上150℃挤出造粒，烘干水分后，得到改性PVB树脂待用；
(3)将步骤(1)和(2)得到的EVA/EAA、改性PVB树脂中，按比例添加交联剂、助交联剂、光稳定剂和抗氧剂，在55℃鼓风干燥箱中密封烘干，在挤出机上100℃流延成450～500g/m2的膜。
表1不同实施例的封装胶膜的原料组成信息(重量份)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
EVA树脂 65 60 50 55 50 40
EAA树脂 5 10 20 5 10 20
PVB树脂 30 30 30 40 40 40
增塑剂 20 20 20 20 20 20
硅烷偶联剂 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
交联剂 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
助交联剂 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
光稳定剂 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
抗氧剂 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
其中，EVA树脂中的VA含量为28wt％，熔融指数为25g/10min；
PVB树脂中的羟基含量为18wt％～21wt％，乙酰基含量为1wt％～4wt％，数均分子量为60000～100000；
EAA树脂中的AA含量为15wt％，熔融指数为30g/10min；
增塑剂为三乙二醇二异辛酸酯；
硅烷偶联剂为N-2-(氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷；
交联剂为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷；
助交联剂为三丙烯酸三羟甲基丙烷酯；
光稳定剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑；
抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇。
对比例1
对比例1提供了EVA纯膜封装胶膜及其制备方法，包括如下步骤：
按重量份数计分别称取EVA树脂100份、交联剂1份、助交联剂0.8份、硅烷偶联剂0.5份、光稳定剂0.1份和抗氧剂0.1份，在55℃鼓风干燥箱中密封烘干，在挤出机上100℃流延成450～500g/m2的膜。
其中，原料中所涉及的树脂及交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、光稳定剂和抗氧剂与实施例1中所使用的产品均相同。
对比例2
对比例2参考对比例1中的EVA纯膜封装胶膜，区别在于：助剂添加量不同。对比例2的制备方法包括：
按重量份数计分别称取EVA树脂100份、交联剂0.5份、助交联剂0.4份、硅烷偶联剂0.2份、光稳定剂0.1份和抗氧剂0.1份，在55℃鼓风干燥箱中密封烘干，在挤出机上100℃流延成450～500g/m2的膜。
对比例3
对比例3提供了共混EVA-PVB封装胶膜及其制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份数计分别称取EVA树脂70份和PVB树脂30份，在双螺杆挤出机上140℃挤出造粒，烘干水分后，待用；
(2)向步骤(1)得到的粒子中，添加20份增塑剂、0.5份交联剂、0.4份助交联剂、0.2份硅烷偶联剂、0.1份光稳定剂和0.1份抗氧剂，在55℃鼓风干燥箱中密封烘干，在挤出机上100℃流延成450～500g/m2的膜。
其中，原料中所涉及的树脂及增塑剂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、光稳定剂和抗氧剂与实施例1中所使用的产品均相同。
对比例4
对比例4提供了共混EVA-EAA-PVB封装胶膜及其制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份数计分别称取EVA树脂60份、EAA树脂10份、PVB树脂30份，在双螺杆挤出机上140℃挤出造粒，烘干水分后，待用；
(2)向步骤(1)得到的粒子中，添加20份增塑剂、0.5份交联剂、0.4份助交联剂、0.2份硅烷偶联剂、0.1份光稳定剂和0.1份抗氧剂，在55℃鼓风干燥箱中密封烘干，在挤出机上100℃流延成450～500g/m2的膜。
其中，原料中所涉及的树脂及增塑剂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、光稳定剂和抗氧剂与实施例1中所使用的产品均相同。
对比例5
对比例5参考实施例2的共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，区别在于：制备方法不同。对比例3的制备方法包括：
(1)按重量份数计分别称取EVA树脂60份、EAA树脂10份，在双螺杆挤出机上140℃挤出造粒，烘干水分后，待用；
(2)按重量份数计分别称取PVB树脂100份、增塑剂20份，在双螺杆挤出机上140℃挤出造粒，烘干水分后，待用；
(3)将步骤(1)、和步骤(2)的两种粒子烘干后，称取粒子使得EVA、EAA、PVB粒子在混合粒子中份数分别为60份、10份、30份。在混合粒子中加入0.5份交联剂，0.4份助交联剂，0.2份硅烷偶联剂，0.1份光稳定剂和0.1份抗氧剂，在55℃鼓风干燥箱中密封烘干，，在挤出机上100℃流延成450～500g/m2的膜。
实验例1
为了对比说明不同实施例和比较例制备得到的封装胶膜的差异，对不同实施例和比较例制得的封装胶膜进行如下测试，测试结果见表2。
1、交联度测试：取100mm*100mm样品放入层压机150℃，10min后取出，冷却后，剪成3mm*3mm的小碎片，称取0.2000g±0.0050g(记W2)；将小碎片装入已知重量(记W1)的120目不锈钢网袋中，将试样放入已沸腾的二甲苯溶液中，保持沸腾5h，进行萃取。萃取完成后，放入140℃真空干燥箱烘3h，冷却取出，称重(记W3)。
交联度计算公式：(W3-W1)/(W2-W1)*100％
2、透光率测试：取100mm*100mm样品放入层压机150℃，10min后取出，冷却后，剪成30mm*50mm小块，放入紫外-可见分光光度计中测试380～1100nm范围内的透光率；
3、拉伸强度和断裂伸长率测试：在150℃，10min下层压，冷却至室温，样品形状和尺寸按照GB/T 1040.3-2006中5型试验的规定从大片样品中裁切，每组样品准备5个。分别用千分尺记录试样厚度d，在拉力试验机上按100±10mm/min的速度，进行拉伸测试，记录拉伸强度及断裂伸长率数值。
4、撕裂强度：在150℃，10min下层压，冷却至室温，样品形状和尺寸按照GB/T 529-2008中直角型试样的规定从大片样品中裁切，每组样品准备5个，在拉力试验机上按100±10mm/min的速度，进行撕裂强度测试，记录最大值F。撕裂强度TS＝F/d。
5、DH-剥离强度测试：取尺寸为200mm*100mm的胶膜，按照玻璃-胶膜-背板的顺序制备样品，在150℃，10min层压，冷却后观察制备样品外观无缺陷，交联度一致，放入温度85±5℃，湿度85±5％高温高湿老化箱中1000h，取出测试剥离强度。
6、DH-△Y测试：取尺寸为70mm*70mm的胶膜，按照玻璃-胶膜-背板的顺序制备样品，在150℃，10min层压，冷却后观察制备样品外观无缺陷，交联度一致，测试黄度指数，记Y1。放入温度85±5℃，湿度85±5％高温高湿老化箱中1000h，取出测试黄度指数，记Y2。DH-△Y＝Y2-Y1。
7、功率衰减测试：将166mm的PERC电池片按照2*10半片串联，按照玻璃-胶膜-电池片-胶膜-玻璃，在150℃，10min层压制备成外观无缺陷的光伏组件。按照企业标准组件进行校准，测试样品功率(记P1)。放入温度85±5℃，湿度85±5％高温高湿老化箱中，接通PID电源-1500V，使组件通电，192h后测试样品功率(记P2)。功率衰减率＝(P1-P2)/P1*100％。
表2不同实施例的封装胶膜的性能测试结果
备注：其中“--”表示未进行测试
通过上述测试结果可知，对比例1的纯膜与对比例2的纯膜相比，在配方上助剂量减少了一半，但交联度大幅降低，拉伸强度均不高，无法达到PVB建筑光伏组件拉伸强度大于23MPa要求。
对比例3的封装胶膜的拉伸强度仅5.77MPa，在拉伸实验中，出现应力发白现象，这是由于EVA与PVB不相容，聚合物分子间形成空穴，在应力作用下，产生大量银纹，银纹区折光指数降低，雾度升高，透光率下降。
对比例4的封装胶膜将各组分简单共混，EAA会与极性较高的PVB优先结合，导致EVA与PVB-EAA之间的极性差异依旧较大，相容性差的问题未解决。
对比例5与实施例2的区别在于PVB与硅烷偶联剂是否提前进行改性处理，对比例5未进行提前改性处理，拉伸强度、断裂伸长率及撕裂强度差异不大，主要差异在老化测试后剥离强度及功率衰减率；DH-1000h后的剥离强度仅有89.60N/cm，主要原因是PVB上含有大量羟基，具有较好的亲水性，因此耐候性较差，抗PID功率衰减能力差。
实施例1～6的封装胶膜与对比例3和对比例2相比，助剂量一致，在配方中混入一定的PVB和EAA，当EAA用量为EVA、EAA和PVB总质量的5％时，拉伸强度有大幅提升，达到25.99MPa，撕裂强度45.97MPa，完全满足纯PVB膜建筑光伏组件行标要求。当EAA用量为EVA、EAA和PVB总质量的10％时，相较于5％的情况，拉伸强度和撕裂强度均稍有降低，但也满足拉伸强度＞23MPa，撕裂强度＞36N的标准。同时EAA的加入并没有使得胶膜透光率下降。进一步说明本发明引入的EAA，它既可与EVA相容又能与PVB有很好的反应活性，增加了分子链之间的相互缠结，提高相容性及力学、光学性能，避免了因相容性不好导致的透光性差、拉伸强度低等问题。但当EAA添加量继续升高，各性能会大幅降低，尤其体现在拉伸强度，这是由于EAA本身强度和模量都较低，因此当EAA含量增加，会导致胶膜刚性增强，拉伸强度大幅下降。
同时，实施例1～6在温度85℃±5℃，相对湿度85％±5％，实验1000h测试对剥离的剥离强度、黄变及功率衰减。实施例3和实施例6由于EAA的添加量过多，导致膜力学性能变差，因此在1000h后与玻璃脱层；实施例1、2、4和5经1000h测试，对玻璃的剥离强度仍能大于100N/cm，黄变小于2％，功率衰减也小于2％。其原因可能为：硅烷偶联剂与PVB接枝后，减少了PVB分子中羟基的暴露，减少亲水性，提高耐候性；以及，EAA的引入同时提高了EAA与EVA和EAA与PVB极性链段之间的相互作用力，增加了分子链之间的缠结，使得封装胶膜更加致密，减小了水汽进入，促使PID衰减率降低。
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。

Claims (10)

1.共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，其特征在于，主要由按重量份数计的如下组分制得：
EVA树脂40～70份、EAA树脂5～40份、改性PVB树脂30～90份、过氧化物交联剂0.4～1份、助交联剂0.2～0.8份、光稳定剂0～0.3份和抗氧剂0～0.3份；
所述改性PVB树脂主要由按重量份数计的PVB树脂20～50份、增塑剂10～40份和硅烷偶联剂0.1～2份制得；
所述EAA树脂中，丙烯酸含量≥6wt％。
2.根据权利要求1所述的共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，其特征在于，所述EAA树脂中，丙烯酸含量为15wt％～20wt％；
所述EAA树脂的熔融指数为10～300g/10min。
3.根据权利要求1所述的共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，其特征在于，所述EVA树脂中的VA含量≥25wt％；
和/或，所述PVB树脂中的羟基含量≥18wt％，乙酰基含量≥1wt％。
4.根据权利要求1所述的共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，其特征在于，所述EVA树脂中的VA含量为26wt％～30wt％；
和/或，所述PVB树脂中的羟基含量为18wt％～21wt％，乙酰基含量为1wt％～4wt％；
所述PVB树脂的分子量为60000～100000。
5.根据权利要求1所述的共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，其特征在于，所述EAA树脂的用量占所述EVA树脂、EAA树脂和PVB树脂的总质量的5％～10％。
6.根据权利要求1所述的共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，其特征在于，所述改性PVB树脂的制备包括：按比例称取PVB树脂、增塑剂和硅烷偶联剂，进行挤出造粒；
所述挤出造粒的温度为130～170℃。
7.根据权利要求1所述的共混EVA-EAA-PVB封装胶膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂中含有环氧基、氨基、脲基和巯基中的至少一种。
8.权利要求1～7任一项所述的共混EVA-EAA-PVB封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)EVA树脂和EAA树脂进行挤出造粒，得到EVA-EAA；
(b)将EVA-EAA、改性PVB树脂、过氧化物交联剂、助交联剂、光稳定剂和抗氧剂进行挤出流延。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，所述挤出造粒的温度为100～150℃；
步骤(b)中，所述挤出流延的温度为130～160℃。
10.权利要求1～7任一项所述的共混EVA-EAA-PVB封装胶膜在制备光伏组件中的应用。
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