CN116789883B - 一种聚烯烃弹性体及其在光伏封装膜中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于光伏封装膜的聚烯烃弹性体及其组合物的制备方法及应用，其中聚烯烃弹性体为由乙烯、α‑烯烃组成的无规或嵌段聚合物，其分子量Mw=30000‑200000，PDI为1.5‑3，190℃、2.16kg荷重条件下测定得到的MFR为1～50g/10分钟，密度0.85‑0.95g/cm3，单体插入率10‑65wt%，聚烯烃树脂在TGIC三氯苯升温淋洗过程中，40℃以下可溶物含量0.1%‑20%。该弹性体制备的组合物用于光伏封装胶膜具有更优异的光学性能、电绝缘性能及抗PID性能。

Description

一种聚烯烃弹性体及其在光伏封装膜中的应用
技术领域
本发明涉及一种用于光伏封装膜的聚烯烃弹性体，属于光伏胶膜技术领域。
背景技术
太阳能发电装置是利用太阳能光伏电池组件在P-N结的作用下将光能转换成电能的装置，其中最重要的核心装置是太阳能光伏电池组件，该组件是夹层装置，中心为太阳能电池，电池两侧为光伏胶膜，胶膜两侧是光伏玻璃或背板，通过加热层压制成光伏组件。由于光伏组件整体运营寿命高达25年，其组件的封装胶膜极为重要，一旦胶膜失效会造成组件报废，运营寿命降低。
目前晶体硅PERC电池仍是市面上主流的光伏电池，但PERC组件的长期可靠稳定运行面临着一个严峻挑战，即PID效应(电势诱导衰减)。PID效应可使太阳能电池组件的输出功率衰减20％，严重时衰减50％以上。
引起PID效应的真正原因尚无定论，但其中胶膜的抗PID性能仍然是界内最为关注的问题，界内普遍的提高胶膜抗PID性能的方法是向光伏胶膜中添加金属离子捕捉剂，或向胶膜中添加离子传导剂，该方法可通过胶膜配方的调整来达到较好的抗PID性能，但仍然是治标不治本。
发明内容
本发明制备了一种特殊微观结构的POE粒子，通过调节粒子的微观可溶物含量，实现粒子光学及电学性能优化，特别是PID性能的优化，实现高透光率、高抗PID性能光伏组合物的制备。
本发明所采用的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种用于光伏封装膜的聚烯烃弹性体，所述聚烯烃弹性体是由乙烯、α-烯烃组成的无规或嵌段聚合物，在TGIC三氯苯升温淋洗过程中，40℃以下可溶物含量为0.1%-20wt%；例如，0.2wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%、5wt%、10wt%、15wt%。
进一步的，其分子量Mw=30000~200000（例如，40000、50000、80000、100000、150000），PDI为1.5~3（例如，1.8、2.0、2.2、2.5、2.8），190℃、2.16kg荷重的条件下测定得到的MFR 为1~50g/10分钟（例如，2 g/10分钟、4 g/10分钟、5 g/10分钟、8 g/10分钟、10 g/10分钟、15 g/10分钟、20 g/10分钟、25 g/10分钟、30 g/10分钟、40 g/10分钟），密度为0.85~0.95g/cm3（0.86、0.88g/cm3、0.9g/cm3、0.92g/cm3、0.94g/cm3），单体插入率10~65wt%（例如，12wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、60wt%）；
进一步的，所述聚烯烃弹性体的体积电阻为1013-1018Ω·cm，例如，2*1013Ω·cm、5*1013Ω·cm、1014Ω·cm、5*1014Ω·cm、1015Ω·cm、5*1015Ω·cm、1016Ω·cm、5*1016Ω·cm、1017Ω·cm、5*1017Ω·cm；
所述聚烯烃弹性体，其中，α-烯烃为碳原子数3-13的烯烃，优选丙烯、丁烯、己烯、辛烯、壬烯和癸烯中的一种或几种；
进一步的，聚烯烃弹性体结构式表示为：
其中，n为0-10任意整数，例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9。
第二个方面，本发明提供上述聚烯烃弹性体的制备方法。
进一步的，所述用于光伏封装膜的聚烯烃弹性体制备方法包含以下步骤：
采用阳离子配位聚合的方式，将溶剂与α-烯烃按一定比例混合后注入反应釜中，在120-160℃（例如，130℃、140℃、150℃）温度下，通入乙烯气体，压力为1-5MPa（例如，2MPa、3MPa、4MPa），后将主催化剂与助催化剂加入到反应釜中搅拌反应3-15分钟（例如，4分钟、5分钟、8分钟、10分钟、12分钟），得到反应物溶液；
将灭活剂加入体系中，充分反应后，获得产品，产品冷却后干燥，得到聚合物。
所述制备方法中，溶剂选自脂族烃溶剂和/或芳族烃溶剂；优选地，所述脂族烃溶剂选自正丁烷、异丁烷、正戊烷、环戊烷、甲基环戊烷、亚甲基环戊烷、正己烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷或Isopar E中的一种或多种；所述芳族烃溶剂优选选自苯、甲苯、二甲苯、一氯代苯、二氯代苯、二氯甲苯中的一种或多种；
所述α-烯烃为碳原子数3-13的烯烃，优选丙烯、丁烯、己烯、辛烯、壬烯和癸烯中的一种或几种；
所述主催化剂为茂金属催化剂和/或后茂金属催化剂，优选二甲硅基(N-叔丁胺基) (四甲基环戊二烯基)二氯化钛、二甲硅基(N-叔丁胺基) (四甲基环戊二烯基)二甲基钛、二甲硅基(N-叔丁胺基) (芴基)二氯化钛、(五甲基环戊二烯基)三甲氧基钛、二苯亚甲基(环戊二烯) (9-芴基)二氯化锆、二甲基二甲硅烷基双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆)、内消旋二甲基甲硅烷基双(1-茚基)二氯化锆、(双(甲基环戊二烯)二氯化锆)、(双(1,3-二甲基环戊二烯基)二氯化锆、(环戊二烯基) (1,2-二甲氧基乙烷)三氯化锆、二苯基硅烷基(环戊二烯) (9-芴基)二氯化锆、外消旋二甲基甲硅烷基双(2-甲基-1-茚基)二氯化锆、二苯亚甲基环戊二烯(2,7-二叔丁基-芴基)二氯化锆、二对甲苯亚甲基环戊二烯(2,7-二叔丁基-芴基)二氯化锆、二甲基双(丙基环戊二烯基)铪、双(正丁基环戊二烯)二氯化铪、二甲基硅基双(2-甲基-4-苯基茚定基)二氯化锆中的一种或几种；主催化剂的加入量可以由本领域技术人员根据催化剂活性和目标产物的重量进行确认，通常的，按聚合物重量计，主催化剂的加入量可以是1-10ppm（例如，2ppm、4ppm、5ppm、8ppm）；
所述的助催化剂为烷基铝、有机硼化合物、烷基铝氧烷中的至少一种，优选甲基铝氧烷、改性甲基铝氧烷、乙基铝氧烷、三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、三(五氟苯基)硼中的一种或多种；按聚合物重量计，助催化剂的加入量是200-9800ppm（例如，250ppm、500ppm、1000ppm、2000ppm、5000ppm、8000ppm、9000ppm）；
所述灭活剂为灭活剂A与灭活剂B的混合物，二者的混合质量比例是1-5：1-5（例如，1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、2:1、2:3、2:5、3:1、3:2、3:4、3:5、4:1、4:3、4:5、5:1、5:2、5:3、5:4），其中，灭活剂A是水和/或2至20个碳原子的醇，优选乙醇、乙二醇、正丙醇、丙三醇、正丁醇、2-丁醇、新戊醇、1,6-己二醇、正辛醇、2-乙基己醇、苯甲醇、正癸醇、十二碳醇、十四碳醇、十六碳醇；灭活剂B为酮类，优选为二甲基酮、二乙基酮、丁酮、甲基异丁酮、苯戊酮、乙基辛酮、甲基正壬酮、甲基苯己酮、二吡咯烷酮、二环[3.3.1]壬-3,7-二酮、二甲基环己二酮、2,2,6-三甲基-1,4-环己二酮、二苯基乙二酮、3-甲基-2，4-壬二酮、1-苯基-2,4-戊二酮、2,4-癸二酮的一种或几种。按聚合物重量计，灭活剂的用量是600-150000ppm（例如，800ppm、1000ppm、2000ppm、5000ppm、10000ppm、50000ppm、100000ppm、120000ppm）。
再一个方面，本发明提供上述聚烯烃弹性体在制备光伏封装膜中的应用。
进一步的，所述的光伏封装膜，包含聚烯烃弹性体、交联剂、助交联剂、偶联剂、抗氧剂；
在一种具体的方案中，各组分的用量为：
聚烯烃弹性体：100重量份，
交联剂：0.1-5重量份（例如，0.2重量份、0.4重量份、1重量份、1.5重量份、2.5重量份、4重量份、4.5重量份），优选0.5-2重量份
助交联剂：0.1-5重量份（例如，0.2重量份、0.4重量份、1重量份、1.5重量份、2.5重量份、4重量份、4.5重量份），优选0.1-2重量份
偶联剂：0.1-3重量份（例如，0.2重量份、0.4重量份、0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份），优选0.1-0.6重量份
抗氧剂：0.01-1重量份（例如，0.02重量份、0.04重量份、0.06重量份、0.1重量份、0.2重量份、0.4重量份、0.8重量份），优选0.05-0.5重量份；
进一步的，所述的交联剂为过氧化物类交联剂，包含但不限于以下一种或几种：叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5-二甲基-2,5-(双叔丁过氧基)己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、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)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、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3,3,5-三甲基己酸叔丁酯；
进一步地，所述的助交联剂为多官能团的丙烯酸酯类物质中的一种或多种，包括但不限于：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化甘油三丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯；
进一步地，所述的偶联剂是硅烷类偶联剂，包括但不限于以下一种或几种：γ-氯丙基甲氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯、苯胺甲基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷；
进一步地，所述的抗氧剂为受阻酚类或磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种，包括但不限于：β-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酸正十八碳醇酯、四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、1,2-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、2,2’-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯、N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮、二缩三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、4,6-二(辛硫甲基)邻甲酚、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双[2,4-二叔丁基苯基]季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯。
进一步的，所述的光伏封装膜的制备可以采用本领域的常规方法，例如包括以下步骤：原料高温预混合、熔体挤出、流延成膜、冷却分切及收卷工序。
本发明的有益效果在于：
本发明可以获得40℃以下较低含量的可溶物（低于20%含量），保证基体树脂小分子量部分较少，一方面可以得到高抗PID的POE粒子，无需升级胶膜配方，可以从根本上提高光伏胶膜的抗PID性能，另一方面，树脂拥有更高的光学性能及电绝缘性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，本发明所述实施例只是作为对本发明的说明，不限制本发明的范围。
在本申请中，“份”和“%”按重量计，除非另有规定。
主要物料：
乙烯-辛烯共聚物A（MFR：2g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为57000，PDI为2.8，密度为0.87g/cm3，辛烯含量40wt%，40℃以下可溶物含量1wt%，自制）
乙烯-辛烯共聚物B（MFR：5g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为70000，PDI为2.3，密度为0.868 g/cm3，40℃以下可溶物含量3wt%，辛烯含量33wt%，自制）
乙烯-丁烯共聚物C（MFR：5g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为75000，PDI为2.2，密度为0.877 g/cm3，40℃以下可溶物含量5wt%，丁烯含量24wt%，自制）
乙烯-己烯共聚物D（MFR：25g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为40000，PDI为2，密度为0.875 g/cm3，己烯含量30wt%，40℃以下可溶物含量7wt%，自制）
乙烯-辛烯共聚物E（MFR：35g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为100000，PDI为2.5，密度为0.873 g/cm3，辛烯含量30wt%，40℃以下可溶物含量15%，自制）
乙烯-己烯共聚物F（MFR：3g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为13000，PDI为2.1，密度为0.872 g/cm3，已烯含量35wt%，40℃以下可溶物含量38%，自制）
甲基铝氧烷，阿克苏，10%甲苯溶液；
改性甲基铝氧烷，诺利昂；
二甲基硅基双(2-甲基-4-苯基茚定基)二氯化锆，耀德信化工；
二对甲苯亚甲基环戊二烯(2 ,7-二叔丁基-芴基)二氯化锆，研峰科技，二甲硅基(N-叔丁胺基) (四甲基环戊二烯基)二甲基钛，江苏欣诺科催化剂有限公司，二甲基双(丙基环戊二烯基)铪，研峰科技，二苯亚甲基环戊二烯(2 ,7-二叔丁基-芴基)二氯化锆，耀德信化工，
二甲基甲硅烷(叔丁基氨基)四甲基环戊二烯基二甲基钛，欣诺科。
测试仪器：
熔指测试仪：ZwickMflow，测试标准ASTM D1238
挤出机为单螺杆挤出机（L/D=35），螺杆直径30mm，
分子量及插入率测试仪：Polymer Char，GPC-IR
可溶物分析： Polymer Char，TGIC，溶剂三氯苯。TGIC以升温淋洗方式实现聚烯烃不同组分的分离表征。样品在165℃三氯苯中溶解并通过TGIC色谱柱，程序降温至40℃（20℃/min），部分聚烯烃结构由于与石墨柱吸附及结晶作用附着在色谱柱上，以0.5ml/min的流速冲洗，可溶物部分被冲至检测器IR5进行检测，升温淋洗，以2℃/min的速度升温至165℃，附着在柱子上的分子据其结晶能力差异及短支链多少被依次洗出。
PID设备：上海质卫环境箱型号EW-EC03PID02-021220
功率测试设备：南京力禧特型号LXT-CELL
电阻计：吉时利 型号6517B，1000v,10min。
制备例：
乙烯-辛烯共聚物A的制备：采用阳离子型茂金属配位聚合方式，将辛烯200g加入到1L正丁烷溶剂中，配成溶液后加入到反应釜中，升温到150℃，通入乙烯气体，控制釜内压力为2.5MPa。将主催化剂二甲基硅基双(2-甲基-4-苯基茚定基)二氯化锆1mg和助催化剂10wt%甲基铝氧烷甲苯溶液5ml加入到反应釜中搅拌、反应15min，得到反应物溶液；
将水与3-甲基-2，4-壬二酮以3：1的质量比混合，总质量为1.2g的混合液与反应物溶液充分反应后，获得的产品冷却，过滤干燥，得乙烯-辛烯共聚物A。MFR:2g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为57000，PDI为2.8，密度为0.87 g/cm3，辛烯含量40wt%，40℃以下可溶物含量1wt%，体积电阻为1017Ω·cm。
乙烯-辛烯共聚物B的制备：采用阳离子型茂金属配位聚合方式，将辛烯190g加入到1L Isopar E中，配成溶液后加入到反应釜中，升温到150℃，通入乙烯气体，控制釜内压力为2.5MPa。将主催化剂二对甲苯亚甲基环戊二烯(2 ,7-二叔丁基-芴基)二氯化锆0.87mg和助催化剂10wt%甲基铝氧烷甲苯溶液7ml加入到反应釜中搅拌、反应15min，得到反应物溶液；
将水与3-甲基-2，4-壬二酮以4：1的质量比混合，总质量为900mg的混合液与反应物溶液混合充分反应后，获得的产品冷却，得固体沉淀，过滤干燥，得乙烯-辛烯共聚物B。MFR:5g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为70000，PDI为2.3，密度为0.868 g/cm3，40℃以下可溶物含量3wt%，辛烯含量33wt%，体积电阻为1017Ω·cm。
乙烯-丁烯共聚物C的制备：采用阳离子型茂金属配位聚合方式，将1L Isopar E加入到反应釜中，升温到140℃，按乙烯：丁烯1：1的比例通入气体，控制釜内压力为3MPa。将主催化剂二甲硅基(N-叔丁胺基) (四甲基环戊二烯基)二甲基钛0.8mg和助催化剂7%AlIsopar E改性甲基铝氧烷溶液8ml加入到反应釜中搅拌、反应15min，得到反应物溶液；
将水与二吡咯烷酮以1：2的质量比混合后，总质量为600mg的混合液 与反应物溶液充分反应后，获得的产品冷却，过滤干燥，得乙烯-丁烯共聚物C。MFR:5g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为75000，PDI为2.2，密度为0.877 g/cm3，40℃以下可溶物含量5wt%，丁烯含量24wt%，体积电阻为1016Ω·cm。
乙烯-己烯共聚物D的制备：采用阳离子型茂金属配位聚合方式，将己烯200g加入到1L Isopar E溶剂中，配成溶液后加入到反应釜中，升温到140℃，通入乙烯气体，控制釜内压力为2.8MPa。将主催化剂二甲基双(丙基环戊二烯基)铪0.9mg和助催化剂10wt%甲基铝氧烷甲苯溶液3ml加入到反应釜中搅拌、反应15min，得到反应物溶液；
将正丁醇与1-苯基-2,4-戊二酮以2：3的质量比混合后，总质量为400mg的混合液与反应物溶液充分反应后，获得的产品冷却，过滤干燥，得乙烯-己烯共聚物D。MFR:25g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为40000，PDI为2，密度为0.875 g/cm3，己烯含量30wt%，40℃以下可溶物含量7wt%，体积电阻为1015Ω·cm。
乙烯-辛烯共聚物E的制备：采用阳离子型茂金属配位聚合方式，将辛烯190g加入到1L Isopar E溶剂中，配成溶液后加入到反应釜中，升温到150℃，通入乙烯气体，控制釜内压力为3.5MPa。将主催化剂二苯亚甲基环戊二烯(2 ,7-二叔丁基-芴基)二氯化锆1mg和助催化剂7%Al Isopar E改性甲基铝氧烷溶液10ml加入到反应釜中搅拌、反应15min，得到反应物溶液；
将乙醇与乙基辛酮以3：5的质量比混合后，总质量为200mg的混合液 与反应物溶液充分反应后，获得的产品冷却，过滤干燥，得乙烯-辛烯共聚物E。MFR:35g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为100000，PDI为2.5，密度为0.873 g/cm3，辛烯含量30wt%，40℃以下可溶物含量15%，体积电阻为1015Ω·cm。
乙烯-己烯共聚物F的制备：采用阳离子型茂金属配位聚合方式，将辛烯160g加入到1L正丁烷溶剂中，配成溶液后加入到反应釜中，升温到135℃，通入乙烯气体，控制釜内压力为2.5MPa。将主催化剂二甲基甲硅烷(叔丁基氨基)四甲基环戊二烯基二甲基钛1mg和助催化剂10wt%甲基铝氧烷甲苯溶液4ml加入到反应釜中搅拌、反应15min，得到反应物溶液；
将水100mg与反应液充分反应后，获得的产品冷却，过滤干燥，得乙烯-己烯共聚物F。MFR:3g/10min(190℃，2.16kg)，Mw为13000，PDI为2.1，密度为0.872 g/cm3，已烯含量35wt%，40℃以下可溶物含量38%，体积电阻为1014Ω·cm。
实施例和对比例：
实施例1：
向1000g乙烯-辛烯共聚物A中加入9g过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯，5g三烯丙基异氰脲酸酯， 2g γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，1g γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，1g双[2,4-二叔丁基苯基]季戊四醇二亚磷酸酯和1g β-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酸正十八碳醇酯。将上述原料加热到50℃混合均匀，调节挤出机参数，下料口至模头温度为80℃，90℃，90℃，90℃，90℃，95℃，95℃，95℃，螺杆转速45rpm，牵引速度0.7rpm，收卷1.3rpm，经挤出、流延成膜、冷却分切及收卷工序，制备成光伏组件用封装胶膜，膜厚度为0.6mm。
实施例2
向1000g乙烯-辛烯共聚物B中加入6g 1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷，2g过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯，4g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，2g γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，1g γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，0.1g抗氧剂1076和1g抗氧剂1010。将上述原料加热到50℃混合均匀，调节挤出机参数，下料口至模头温度为80℃，90℃，90℃，90℃，90℃，95℃，95℃，95℃，螺杆转速45rpm，牵引速度0.7 rpm，收卷1.3 rpm，经挤出、流延成膜、冷却分切及收卷工序，制备成光伏组件用封装胶膜，膜厚度为0.6mm。
实施例3
向1000g乙烯-丁烯共聚物C中加入20g过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯，7g三烯丙基异氰脲酸酯，8g二甲基乙烯基乙氧基硅烷，0.5g四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。将上述原料加热到50℃混合均匀，调节挤出机参数，下料口至模头温度为80℃，90℃，90℃，90℃，90℃，95℃，95℃，95℃，螺杆转速45 rpm，牵引速度0.7 rpm、收卷1.3rpm，经挤出、流延成膜、冷却分切及收卷工序，制备成光伏组件用封装胶膜，膜厚度为0.6mm。
实施例4
向1000g乙烯-己烯共聚物D中加入15g 2,2-双(叔丁基过氧)丁烷， 10g三烯丙基异氰脲酸酯， 15g γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷， 0.1g1,2-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼和1g二缩三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]。将上述原料加热到50℃混合均匀，调节挤出机参数，下料口至模头温度为80℃，90℃，90℃，90℃，90℃，95℃，95℃，95℃，螺杆转速45 rpm，牵引速度0.7 rpm、收卷1.3 rpm，经挤出、流延成膜、冷却分切及收卷工序，制备成光伏组件用封装胶膜，膜厚度为0.6mm。
实施例5
向1000g乙烯-辛烯共聚物E中加入10g过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯， 8g三烯丙基异氰脲酸酯， 2g辛基三甲氧基硅烷，1g γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，0.1g二缩三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]和1g双[2,4-二叔丁基苯基]季戊四醇二亚磷酸酯。将上述原料加热到50℃混合均匀，调节挤出机参数，下料口至模头温度为80℃，90℃，90℃，90℃，90℃，95℃，95℃，95℃，螺杆转速45 rpm，牵引速度0.7 rpm、收卷1.3 rpm，经挤出、流延成膜、冷却分切及收卷工序，制备成光伏组件用封装胶膜，膜厚度为0.6mm。
对比例1
向1000g乙烯-己烯共聚物F中加入9g过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯，5g三烯丙基异氰脲酸酯， 2g γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，1g γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，1g双[2,4-二叔丁基苯基]季戊四醇二亚磷酸酯和1g β-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酸正十八碳醇酯。将上述原料加热到50℃混合均匀，调节挤出机参数，下料口至模头温度为80℃，90℃，90℃，90℃，90℃，95℃，95℃，95℃，螺杆转速45 rpm，牵引速度0.7rpm、收卷1.3 rpm，经挤出、流延成膜、冷却分切及收卷工序，制备成光伏组件用封装胶膜，膜厚度为0.6mm。
将上述实施例和对比例制备的封装胶膜用于制备光伏组件，测试其透光率及PID性能，测试结果见下表；
其中，测试方法为：
PID衰减：将每一实施例与对比例所制备的胶膜均作为同一光伏组件的正面、背面封装胶膜，光伏组件由钢化玻璃、上层封装胶膜、双面晶硅电池片、下层封装胶膜、钢化玻璃构成。通过层压机，在150℃，先抽真空后加压，交联18min。测试组件HAST(85℃，85％RH，-1500V，192h)老化前后的功率变化。
透光率测试：按GB/T 2410-2008的分光光度计法进行测试，分别计算波段范围为290nm～380nm和380nm～1100nm的透光率平均值。
实施例与对比例测试结果：
由上表所述实施例和对比例的性能测试数据对比可知：
本发明提供的一种用于光伏封装胶膜的聚烯烃弹性体及其组合物，基体树脂合成过程中控制可溶物含量，使基体树脂自身抗PID性能提高，制成的光伏胶膜无需在配方层面添加抗PID助剂，便可实现高抗PID性能，可以大范围推广至胶膜领域，减少助剂的添加，并且其光学性能也十分优异。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种聚烯烃弹性体，其特征在于，所述聚烯烃弹性体是由乙烯、α-烯烃组成的无规或嵌段聚合物；所述聚烯烃弹性体的α-烯烃为碳原子数3-13的烯烃；
所述聚烯烃弹性体在TGIC三氯苯升温淋洗过程中，40℃以下可溶物含量为0.1%-15wt%；
所述聚烯烃弹性体的分子量Mw=30000~200000，PDI为1.5~3，190℃、2.16kg荷重条件下的MFR 为1~50g/10分钟，密度为0.85~0.90g/cm3，单体插入率为20~65wt%。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃弹性体，其特征在于，所述聚烯烃弹性体的体积电阻为1013-1018Ω·cm。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃弹性体，其特征在于，所述α-烯烃选自丙烯、丁烯、己烯、辛烯、壬烯和癸烯中的一种或几种。
4.一种权利要求1-3任一项所述聚烯烃弹性体的制备方法，包含以下步骤：
将溶剂与α-烯烃混合后注入反应釜中，在一定温度下，通入乙烯气体，后将主催化剂与助催化剂加入到反应釜中搅拌反应，得到反应物溶液；
将灭活剂加入体系中，充分反应后，获得产品；
所述灭活剂为灭活剂A与灭活剂B的混合物，二者的混合比例是1~5：1~5；
其中，灭活剂A是水和/或2至20个碳原子的醇；灭活剂B为酮类。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述主催化剂为茂金属催化剂和/或后茂金属催化剂。
6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述主催化剂选自二甲硅基(N-叔丁胺基) (四甲基环戊二烯基)二氯化钛、二甲硅基(N-叔丁胺基) (四甲基环戊二烯基)二甲基钛、二甲硅基(N-叔丁胺基) (芴基)二氯化钛、(五甲基环戊二烯基)三甲氧基钛、二苯亚甲基(环戊二烯) (9-芴基)二氯化锆、内消旋二甲基甲硅烷基双(1-茚基)二氯化锆、双(甲基环戊二烯)二氯化锆、双(1,3-二甲基环戊二烯基)二氯化锆、(环戊二烯基) (1,2-二甲氧基乙烷)三氯化锆、二苯基硅烷基(环戊二烯) (9-芴基)二氯化锆、外消旋二甲基甲硅烷基双(2-甲基-1-茚基)二氯化锆、二苯亚甲基环戊二烯(2,7-二叔丁基-芴基)二氯化锆、二对甲苯亚甲基环戊二烯(2,7-二叔丁基-芴基)二氯化锆、二甲基双(丙基环戊二烯基)铪、双(正丁基环戊二烯)二氯化铪、二甲基硅基双(2-甲基-4-苯基茚定基)二氯化锆中的一种或几种。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述助催化剂为烷基铝、有机硼化合物、烷基铝氧烷中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述助催化剂选自甲基铝氧烷、改性甲基铝氧烷、乙基铝氧烷、三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、三(五氟苯基)硼中的一种或多种。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述灭活剂A选自乙醇、乙二醇、正丙醇、丙三醇、正丁醇、2-丁醇、新戊醇、1,6-己二醇、正辛醇、2-乙基己醇、苯甲醇、正癸醇、十二碳醇、十四碳醇、十六碳醇中的一种或多种；
所述灭活剂B选自二甲基酮、二乙基酮、丁酮、甲基异丁酮、苯戊酮、乙基辛酮、甲基正壬酮、甲基苯己酮、二吡咯烷酮、二环[3.3.1]壬-3,7-二酮、二甲基环己二酮、2,2,6-三甲基-1,4-环己二酮、二苯基乙二酮、3-甲基-2，4-壬二酮、1-苯基-2,4-戊二酮、2,4-癸二酮中的一种或多种。
10.根据权利要求1-3任一项所述的聚烯烃弹性体或者权利要求4-9任一项所述的制备方法制得的聚烯烃弹性体在制备光伏封装膜中的应用。
11.一种光伏封装膜，包含：如权利要求1-3任一项所述的聚烯烃弹性体或者权利要求4-9任一项所述的制备方法制得的聚烯烃弹性体、交联剂、助交联剂、偶联剂、抗氧剂。
12.根据权利要求11所述的光伏封装膜，其特征在于，所述光伏封装膜的各组分的用量为：
聚烯烃弹性体：100重量份，
交联剂：0.1-5重量份，
助交联剂：0.1-5重量份，
偶联剂：0.1-3重量份，
抗氧剂：0.01-1重量份。
13.根据权利要求11所述的光伏封装膜，其特征在于，所述的交联剂为过氧化物类交联剂；和/或：
所述的助交联剂为多官能团的丙烯酸酯类物质中的一种或多种；和/或：
所述的偶联剂是硅烷类偶联剂；和/或：
所述的抗氧剂为受阻酚类或磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种。
14.根据权利要求13所述的光伏封装膜，其特征在于，所述的交联剂选自以下一种或几种：叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5-二甲基-2,5-(双叔丁过氧基)己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、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)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、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3,3,5-三甲基己酸叔丁酯；和/或：
所述的助交联剂选自以下一种或几种：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化甘油三丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯；和/或：
所述的偶联剂选自以下一种或几种：γ-氯丙基甲氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯、苯胺甲基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷；和/或：
所述的抗氧剂选自以下一种或几种：β-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酸正十八碳醇酯、四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、1,2-双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、2,2’-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯、N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮、二缩三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、4,6-二(辛硫甲基)邻甲酚、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双[2,4-二叔丁基苯基]季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯。
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