CN117467084B - 一种功能集成poe接枝料及封装胶膜、光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及POE光伏封装胶膜的技术领域，公开了一种功能集成POE接枝料及封装胶膜、光伏组件，按重量份计，所述功能集成POE接枝料的原料组分包括：POE树脂100份、引发剂0.01~1份、硅烷偶联剂1~3份、紫外吸收剂0.5~5份、助交联剂1~3份、活性功能单体6~12份；活性功能单体的制备包括：（1）将烯丙基异硫氰酸酯和多巴胺加入混合溶剂中，进行第一次加热反应以及室温下的自聚反应；（2）有机层中加入八乙烯基POSS，进行第二次加热反应，得到活性功能单体。本发明通过POE树脂原位功能化，在后续生产胶膜的过程中无需小分子助剂参与，老化条件下也可以保持良好的粘结性能，并且耐湿热和紫外老化性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及POE光伏封装胶膜的技术领域，尤其是涉及一种功能集成POE接枝料及封装胶膜、光伏组件。
背景技术
目前光伏组件多使用热固性封装胶膜进行封装，交联后的封装胶膜稳定好，耐候性佳，但也面临着层压温度高，不易回收等缺点。随着光伏行业快速发展，电池片迭代更新速度加快，从早期多晶硅、单晶硅的发展，到柔性电池、薄膜电池的第二代、再到以钙钛电池为概念的第三代电池片。新型的电池和组件对封装材料提出新的要求，尤其是对于柔性薄膜组件，薄膜组件需要具有轻量化、可定制化外观、热斑效应弱、温度系数低、封装工艺多元化等特点。
热塑性POE相较于热固性胶膜来说，在可定制化外观、适合各种封装工艺方面均有突出表现，且热斑效应弱、温度系数低的特点也为热塑性POE的应用提供基础。但现有的热塑性POE多由树脂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、光稳剂等助剂组成，例如，公开号为CN109810639 A的中国发明专利公开了一种抗电势诱导衰减的光伏封装材料POE胶膜，所述胶膜包括如下的组分：聚烯烃弹性体、有机过氧化物交联剂、内交联剂、助交联剂、防老化剂和硅烷偶联剂。这些助剂多为液体小分子，由于POE没有极性，所以很难对助剂吸收完全，尤其是随着放置时间的延长，助剂小分子会逐渐析出到胶膜表面，出现打滑的工艺问题，同时导致POE胶膜性能下降。目前已有使用的硅烷接枝料来减少助剂的析出并同时提高胶膜的粘接能力，但接枝的官能团单一，依旧无法摆脱小分子助剂的使用。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种功能集成POE接枝料及封装胶膜、光伏组件，通过将功能单体先与POE树脂反应得到功能集成的POE接枝料，再直接将该POE接枝料作为原料制备得到封装胶膜，不仅能够减少助剂的析出问题，而且能稳定接枝多个官能团，提升胶膜性能。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
第一方面，本发明提供了一种功能集成POE接枝料，按重量份计，原料组分包括：POE树脂100份、引发剂0.01~1份、硅烷偶联剂1~3份、紫外吸收剂0.5~5份、助交联剂1~3份、活性功能单体6~12份；所述活性功能单体的制备方法包括如下步骤：
（1）将烯丙基异硫氰酸酯和多巴胺加入甲苯和乙醇的混合溶剂中，进行第一次加热反应，冷却后加入Tris-HCl缓冲溶液，进行室温下的自聚反应；
（2）反应结束后，加水分层并取有机层，在其中加入八乙烯基POSS和过氧化二异丙苯，进行第二次加热反应，得到活性功能单体。
本发明利用将POE树脂原位功能化的技术，将不同官能团同时接枝在POE树脂的长链上，使其具备多种功能，达到功能集成化的效果。有效官能团的引入是通过化学键合反应引入，并不是简单的物理混合，因此官能团有效性更高，老化条件下也可以保持封装胶膜良好的粘结性能，耐湿热和紫外老化性能优异，并在后续生产胶膜的过程中无需小分子助剂的参与，大大提高了生产效率和使用寿命。
POE接枝料制备过程中由于加入了较多的助剂，也会出现混合不均匀、交联反应速率慢、功能助剂易析出的问题，并且POE主链为非极性大分子，在长期老化过程中，极性分子容易迁移和非极性分子造成分相，即使现有技术中采用大分子偶联剂和各种助交联剂，也会造成长期耐老化性能较差和粘结力不足等问题。鉴于此，本发明的活性功能单体不仅通过在POE主链上引入笼型聚倍半硅氧烷结构，而且还通过烯丙基异硫氰酸酯接枝聚多巴胺交联网状结构，为POE非极性分子链带来极性基团的同时，提升其他极性助剂与主链的相容性，以及提升助剂的结合稳定性，减少助剂迁移问题。
具体地，笼型聚倍半硅氧烷结构含有的多个乙烯基和甲基与聚烯烃有极好的相容性，还能反应结合其它助剂，接着聚多巴胺交联网状结构也能够反应结合其它助剂，同时依靠其交联结构分散固定小分子助剂，提升助剂在POE基体中的结合相容性。再加上烯丙基异硫氰酸酯经反应后形成的硫脲基团也为极性基团，也能够减弱极性与非极性之间的分相情况，提升助剂的相容性，因而，活性功能单体可从多角度避免助剂的迁移析出，提升胶膜的长期粘结性。
作为优选，步骤（1）中，所述烯丙基异硫氰酸酯、多巴胺和混合溶剂的添加量之比为0.3~0.7g：0.1~0.3g：50mL；所述甲苯和乙醇的体积比为1~1.2：1；所述第一次加热反应为加热至80~85℃反应7~8h；所述Tris-HCl缓冲溶液和混合溶剂的体积比为1.5~2：1，Tris-HCl缓冲溶液的pH为8~8.5；所述自聚反应为在室温下搅拌反应1~2h。
聚多巴胺的引入还可以中和酸性，减少对电池片的腐蚀。
作为优选，步骤（2）中，所述八乙烯基POSS、过氧化二异丙苯和烯丙基异硫氰酸酯的质量比为10：0.05~0.2：2~5；所述第二次加热反应为加热回流反应2~3h。
作为优选，所述引发剂为过氧化物引发剂；所述硅烷偶联剂为含环氧基团的硅烷偶联剂中的一种或多种。
作为优选，所述紫外吸收剂为2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮、4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮或2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基 2-甲基丙烯酸酯。
作为优选，所述助交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、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、丙氧化甘油三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯或二丙二醇二丙烯酸酯。
第二方面，本发明还提供了一种功能集成POE接枝料的制备方法，包括如下步骤：将引发剂、硅烷偶联剂、紫外吸收剂、助交联剂混合搅拌均匀后，再与活性功能单体、POE树脂混合熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
作为优选，所述熔融挤出的温度为120~200℃。
第三方面，本发明还提供了一种封装胶膜，所述封装胶膜为将功能集成POE接枝料与POE树脂混合熔融挤出得到。
该功能集成POE接枝料制备POE封装胶膜过程中，无需引入液体及小分子助剂，仅需将其与常规POE树脂共混熔融，大大减少了混料时间，没有助剂析出的风险，保质期长。
作为优选，所述功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为60~70%：30~40%，总质量百分比为100%。
第四方面，本发明还提供了一种光伏组件，包括上述封装胶膜。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）通过POE树脂原位功能化的技术，将不同官能团同时接枝在POE树脂的长链上，使其具备多种功能，达到功能集成化的效果；
（2）活性功能单体不仅通过在POE主链上引入笼型聚倍半硅氧烷结构，而且还通过烯丙基异硫氰酸酯接枝聚多巴胺交联网状结构，为POE非极性分子链带来极性基团的同时，提升其他极性助剂与主链的相容性，以及提升助剂的结合稳定性，减少助剂迁移问题；
（3）有效官能团的引入是通过化学键合反应引入，并不是简单的物理混合，因此官能团有效性更高，老化条件下也可以保持封装胶膜良好的粘结性能，耐湿热和紫外老化性能优异，并在后续生产胶膜的过程中无需小分子助剂的参与，大大提高了生产效率和使用寿命。
具体实施方式
以下用具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
1.功能集成POE接枝料
其制备方法包括如下步骤：按重量份计，将0.01~1份引发剂、1~3份硅烷偶联剂、0.5~5份紫外吸收剂、1~3份助交联剂混合搅拌均匀后，再与6~12份活性功能单体、100份POE树脂混合，在120~200℃熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
其中，POE树脂为乙烯与一种或多种α-烯烃的共聚物，α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、乙烯基环己烷。其密度为0.850g/cc至0.890g/cc(ASTM D792)，熔体指数为1.0g/10min至50.0g/10min(ASTMD1238，在190℃/2.16kg)。
引发剂为过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化碳酸异丙酯、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、2,2-双(过氧化叔丁基)丁烷、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢、过氧化氢二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、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、过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯中的一种或多种。
硅烷偶联剂为3-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
紫外吸收剂为2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮、4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮或2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基 2-甲基丙烯酸酯。
助交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、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、丙氧化甘油三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯或二丙二醇二丙烯酸酯。
活性功能单体的制备方法包括如下步骤：
（1）将烯丙基异硫氰酸酯和多巴胺加入体积比为1~1.2：1的甲苯和乙醇的混合溶剂中，烯丙基异硫氰酸酯、多巴胺和混合溶剂的添加量之比为0.3~0.7g：0.1~0.3g：50mL，加热至80~85℃反应7~8h；冷却后加入pH为8~8.5的Tris-HCl缓冲溶液，在室温下搅拌反应1~2h；
（2）反应结束后，加水分层并取有机层，在其中加入八乙烯基POSS和过氧化二异丙苯，八乙烯基POSS、过氧化二异丙苯和烯丙基异硫氰酸酯的质量比为10：0.05~0.2：2~5，加热回流反应2~3h，得到活性功能单体。
2.封装胶膜
封装胶膜的制备方法为：将上述制得的功能集成POE接枝料和POE树脂（其密度为0.870g/cc至0.92g/cc(ASTM D792)，熔体指数为0.1g/10min至8.0g/10min(ASTMD1238，在190℃/2.16kg)熔程在85-130℃）混合，功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为60~70%：30~40%，总质量百分比为100%，之后熔融挤出，得到封装胶膜。
实施例1
1.功能集成POE接枝料
其制备方法包括如下步骤：按重量份计，将0.7份引发剂（过氧化氢二异丙苯）、3份硅烷偶联剂（3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷）、2份紫外吸收剂（2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮）、1.5份助交联剂（三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）混合搅拌均匀后，再与10份活性功能单体、100份POE树脂混合，在170℃熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
活性功能单体的制备方法包括如下步骤：
（1）将烯丙基异硫氰酸酯和多巴胺加入体积比为1：1的甲苯和乙醇的混合溶剂中，烯丙基异硫氰酸酯、多巴胺和混合溶剂的添加量之比为0.5g：0.1g：50mL，加热至80℃反应7h；冷却后加入pH为8~8.5的Tris-HCl缓冲溶液，在室温下搅拌反应1h；
（2）反应结束后，加水分层并取有机层，在其中加入八乙烯基POSS和过氧化二异丙苯，八乙烯基POSS、过氧化二异丙苯和烯丙基异硫氰酸酯的质量比为10：0.1：2，加热回流反应2h，得到活性功能单体。
2.封装胶膜
封装胶膜的制备方法为：将上述制得的功能集成POE接枝料和POE树脂混合，功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为70%：30%，之后190℃熔融挤出，得到封装胶膜。
实施例2
1.功能集成POE接枝料
其制备方法包括如下步骤：按重量份计，将0.7份引发剂（过氧化氢二异丙苯）、3份硅烷偶联剂（3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷）、2份紫外吸收剂（2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮）、1.5份助交联剂（三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）混合搅拌均匀后，再与10份活性功能单体、100份POE树脂混合，在170℃熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
活性功能单体的制备方法包括如下步骤：
（1）将烯丙基异硫氰酸酯和多巴胺加入体积比为1.2：1的甲苯和乙醇的混合溶剂中，烯丙基异硫氰酸酯、多巴胺和混合溶剂的添加量之比为0.6g：0.3g：50mL，加热至85℃反应8h；冷却后加入pH为8~8.5的Tris-HCl缓冲溶液，在室温下搅拌反应2h；
（2）反应结束后，加水分层并取有机层，在其中加入八乙烯基POSS和过氧化二异丙苯，八乙烯基POSS、过氧化二异丙苯和烯丙基异硫氰酸酯的质量比为10：0.1：4，加热回流反应3h，得到活性功能单体。
2.封装胶膜
封装胶膜的制备方法为：将上述制得的功能集成POE接枝料和POE树脂混合，功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为70%：30%，之后190℃熔融挤出，得到封装胶膜。
实施例3
1.功能集成POE接枝料
其制备方法包括如下步骤：按重量份计，将0.7份引发剂（过氧化氢二异丙苯）、3份硅烷偶联剂（3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷）、2份紫外吸收剂（2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮）、1.5份助交联剂（三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）混合搅拌均匀后，再与10份活性功能单体、100份POE树脂混合，在170℃熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
活性功能单体的制备方法包括如下步骤：
（1）将烯丙基异硫氰酸酯和多巴胺加入体积比为1~1.2：1的甲苯和乙醇的混合溶剂中，烯丙基异硫氰酸酯、多巴胺和混合溶剂的添加量之比为0.3g：0.3g：50mL，加热至80℃反应8h；冷却后加入pH为8~8.5的Tris-HCl缓冲溶液，在室温下搅拌反应2h；
（2）反应结束后，加水分层并取有机层，在其中加入八乙烯基POSS和过氧化二异丙苯，八乙烯基POSS、过氧化二异丙苯和烯丙基异硫氰酸酯的质量比为10：0.1：5，加热回流反应3h，得到活性功能单体。
2.封装胶膜
封装胶膜的制备方法为：将上述制得的功能集成POE接枝料和POE树脂混合，功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为70%：30%，之后190℃熔融挤出，得到封装胶膜。
实施例4
1.功能集成POE接枝料
其制备方法包括如下步骤：按重量份计，将0.9份引发剂（过氧化氢二异丙苯）、2份硅烷偶联剂（3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷）、1.8份紫外吸收剂（2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮）、3份助交联剂（三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）混合搅拌均匀后，再与12份活性功能单体、100份POE树脂混合，在170℃熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
活性功能单体的制备方法包括如下步骤：
（1）将烯丙基异硫氰酸酯和多巴胺加入体积比为1：1的甲苯和乙醇的混合溶剂中，烯丙基异硫氰酸酯、多巴胺和混合溶剂的添加量之比为0.5g：0.1g：50mL，加热至80℃反应7h；冷却后加入pH为8~8.5的Tris-HCl缓冲溶液，在室温下搅拌反应1h；
（2）反应结束后，加水分层并取有机层，在其中加入八乙烯基POSS和过氧化二异丙苯，八乙烯基POSS、过氧化二异丙苯和烯丙基异硫氰酸酯的质量比为10：0.1：2，加热回流反应2h，得到活性功能单体。
2.封装胶膜
封装胶膜的制备方法为：将上述制得的功能集成POE接枝料和POE树脂混合，功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为65%：35%，之后190℃熔融挤出，得到封装胶膜。
对比例1
与实施例1的区别在于：功能集成POE接枝料的加入量过多。
1.功能集成POE接枝料
其制备方法包括如下步骤：按重量份计，将0.7份引发剂（过氧化氢二异丙苯）、3份硅烷偶联剂（3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷）、2份紫外吸收剂（2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮）、1.5份助交联剂（三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）混合搅拌均匀后，再与10份活性功能单体、100份POE树脂混合，在170℃熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
活性功能单体的制备方法包括如下步骤：
（1）将烯丙基异硫氰酸酯和多巴胺加入体积比为1：1的甲苯和乙醇的混合溶剂中，烯丙基异硫氰酸酯、多巴胺和混合溶剂的添加量之比为0.5g：0.1g：50mL，加热至80℃反应7h；冷却后加入pH为8~8.5的Tris-HCl缓冲溶液，在室温下搅拌反应1h；
（2）反应结束后，加水分层并取有机层，在其中加入八乙烯基POSS和过氧化二异丙苯，八乙烯基POSS、过氧化二异丙苯和烯丙基异硫氰酸酯的质量比为10：0.1：2，加热回流反应2h，得到活性功能单体。
2.封装胶膜
封装胶膜的制备方法为：将上述制得的功能集成POE接枝料和POE树脂混合，功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为80%：20%，之后190℃熔融挤出，得到封装胶膜。
对比例2
与实施例1的区别在于：未加入活性功能单体。
1.功能集成POE接枝料
其制备方法包括如下步骤：按重量份计，将0.7份引发剂（过氧化氢二异丙苯）、3份硅烷偶联剂（3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷）、2份紫外吸收剂（2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮）、1.5份助交联剂（三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）混合搅拌均匀后，再与100份POE树脂混合，在170℃熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
2.封装胶膜
封装胶膜的制备方法为：将上述制得的功能集成POE接枝料和POE树脂混合，功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为70%：30%，之后190℃熔融挤出，得到封装胶膜。
对比例3
与实施例1的区别在于：活性功能单体的加入量过少。
1.功能集成POE接枝料
其制备方法包括如下步骤：按重量份计，将0.7份引发剂（过氧化氢二异丙苯）、3份硅烷偶联剂（3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷）、2份紫外吸收剂（2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮）、1.5份助交联剂（三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）混合搅拌均匀后，再与5份活性功能单体、100份POE树脂混合，在170℃熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
活性功能单体的制备方法包括如下步骤：
（1）将烯丙基异硫氰酸酯和多巴胺加入体积比为1：1的甲苯和乙醇的混合溶剂中，烯丙基异硫氰酸酯、多巴胺和混合溶剂的添加量之比为0.5g：0.1g：50mL，加热至80℃反应7h；冷却后加入pH为8~8.5的Tris-HCl缓冲溶液，在室温下搅拌反应1h；
（2）反应结束后，加水分层并取有机层，在其中加入八乙烯基POSS和过氧化二异丙苯，八乙烯基POSS、过氧化二异丙苯和烯丙基异硫氰酸酯的质量比为10：0.1：2，加热回流反应2h，得到活性功能单体。
2.封装胶膜
封装胶膜的制备方法为：将上述制得的功能集成POE接枝料和POE树脂混合，功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为70%：30%，之后190℃熔融挤出，得到封装胶膜。
对比例4
与实施例1的区别在于：活性功能单体中仅加入八乙烯基POSS。
1.功能集成POE接枝料
其制备方法包括如下步骤：按重量份计，将0.7份引发剂（过氧化氢二异丙苯）、3份硅烷偶联剂（3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷）、2份紫外吸收剂（2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮）、1.5份助交联剂（三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）混合搅拌均匀后，再与10份活性功能单体（八乙烯基POSS）、100份POE树脂混合，在170℃熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
2.封装胶膜
封装胶膜的制备方法为：将上述制得的功能集成POE接枝料和POE树脂混合，功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为70%：30%，之后190℃熔融挤出，得到封装胶膜。
对比例5
与实施例1的区别在于：活性功能单体中多巴胺未进行自聚。
1.功能集成POE接枝料
其制备方法包括如下步骤：按重量份计，将0.7份引发剂（过氧化氢二异丙苯）、3份硅烷偶联剂（3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷）、2份紫外吸收剂（2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮）、1.5份助交联剂（三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）混合搅拌均匀后，再与10份活性功能单体、100份POE树脂混合，在170℃熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
活性功能单体的制备方法包括如下步骤：
（1）将烯丙基异硫氰酸酯和多巴胺加入体积比为1：1的甲苯和乙醇的混合溶剂中，烯丙基异硫氰酸酯、多巴胺和混合溶剂的添加量之比为0.5g：0.1g：50mL，加热至80℃反应7h；
（2）反应结束后，加水分层并取有机层，在其中加入八乙烯基POSS和过氧化二异丙苯，八乙烯基POSS、过氧化二异丙苯和烯丙基异硫氰酸酯的质量比为10：0.1：2，加热回流反应2h，得到活性功能单体。
2.封装胶膜
封装胶膜的制备方法为：将上述制得的功能集成POE接枝料和POE树脂混合，功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为70%：30%，之后190℃熔融挤出，得到封装胶膜。
性能测试
将封装胶膜按照“玻璃基板-封装胶膜-电池片-封装胶膜-玻璃基板”的顺序层压复合成双面电池组件，层压温度145°C，抽气5min，加压10min，加压压力0.5kg/cm2。
1.剥离强度：按照ASTMD903-98规定测试，并计算剥离强度保持率。
2.黄变指数(ΔYI)：按照GB/T2409规定测试。
3.耐湿热老化性能：将封装胶膜进行湿热老化试验，温度85℃，相对湿度85％，1000小时。
4.耐紫外老化性能：进行紫外老化测试，辐射量60kW•h/m2。
5.摩擦系数：COF-2002型摩擦系数仪测试封装胶膜静置一周后的动摩擦系数。在滑块底部贴上双面胶，将裁好的胶膜固定在滑块底部（要求宽度大于14cm，长度大于等于40cm，即宽度大于滑块，长度大于滑移距离）。胶膜应平整无褶皱，试验表面应无灰尘、指纹和任何可能改变表面性质的外来物质。打开摩擦系数仪进行动态摩擦系数测试，将固定有试样的滑块无冲击的放在胶膜胶辊面上，与传感器连接并使滑块试验方向和滑动方向平行，试验速度为100mm/min。
注：普通胶膜为：按重量份计，96份POE基础树脂（POE 8411美国陶氏，熔融指数为12g/10min）， 0.8份的过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，0.7份甘油三羟丙基醚三丙烯酸酯，1份乙烯基三乙氧基硅烷，0.05份双季戊四醇，0.05份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸异辛醇酯，0.05份双(2 ,2 ,6 ,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸，混合均匀后， 90℃熔融挤出。
表1
由表1可知，实施例1-4中胶膜静置一周后的摩擦系数远大于普通胶膜，表明本发明利用功能集成POE接枝料制备的封装胶膜可以有效减少小分子助剂的迁移析出，并且POE接枝料和POE树脂混合的非交联体系仍具有优异的剥离强度，同时也具有优良的耐湿热老化性能和紫外老化性能。对比例1表明封装胶膜中功能集成POE接枝料的加入比例对于性能尤为重要，加入量过多反而不利于得到良好的长期老化性能，对比例2-3则表明活性功能单体的加入可以显著影响粘结性能和长期老化性能。对比例4-5则表明活性功能单体的结构对于从多角度提升助剂的相容性和结合性尤为重要，在本发明的条件参数限定下制得的活性功能单体，所得封装胶膜的性能最优。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种功能集成POE接枝料，其特征在于，按重量份计，原料组分包括：POE树脂100份，引发剂0.01~1份，硅烷偶联剂1~3份，紫外吸收剂0.5~5份，助交联剂1~3份，活性功能单体6~12份；所述活性功能单体的制备方法包括如下步骤：
（1）将烯丙基异硫氰酸酯和多巴胺加入甲苯和乙醇的混合溶剂中，所述烯丙基异硫氰酸酯、多巴胺和混合溶剂的添加量之比为0.3~0.7g：0.1~0.3g：50mL，进行第一次加热反应，加热至80~85℃反应7~8h；冷却后加入Tris-HCl缓冲溶液，进行室温下的自聚反应，在室温下搅拌反应1~2h；
（2）反应结束后，加水分层并取有机层，在其中加入八乙烯基POSS和过氧化二异丙苯，进行第二次加热反应，得到活性功能单体。
2.根据权利要求1所述功能集成POE接枝料，其特征在于，步骤（1）中，所述甲苯和乙醇的体积比为1~1.2：1；所述Tris-HCl缓冲溶液和混合溶剂的体积比为1.5~2：1，Tris-HCl缓冲溶液的pH为8~8.5。
3.根据权利要求1或2所述功能集成POE接枝料，其特征在于，步骤（2）中，所述八乙烯基POSS、过氧化二异丙苯和烯丙基异硫氰酸酯的质量比为10：0.05~0.2：2~5；所述第二次加热反应为加热回流反应2~3h。
4.根据权利要求1所述功能集成POE接枝料，其特征在于，所述引发剂为过氧化物引发剂；所述硅烷偶联剂为含环氧基团的硅烷偶联剂中的一种或多种。
5.根据权利要求1或4所述功能集成POE接枝料，其特征在于，所述紫外吸收剂为2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮、4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮或2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯。
6.根据权利要求1或4所述功能集成POE接枝料，其特征在于，所述助交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、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、丙氧化甘油三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯或二丙二醇二丙烯酸酯。
7.一种如权利要求1-6任一项所述功能集成POE接枝料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将引发剂、硅烷偶联剂、紫外吸收剂、助交联剂混合搅拌均匀后，再与活性功能单体、POE树脂混合熔融挤出，得到功能集成POE接枝料。
8.一种封装胶膜，其特征在于，所述封装胶膜为将功能集成POE接枝料与POE树脂混合熔融挤出得到；所述功能集成POE接枝料为如权利要求1-6任一项所述功能集成POE接枝料或如权利要求7所述制备方法制得的功能集成POE接枝料。
9.根据权利要求8所述封装胶膜，其特征在于，所述功能集成POE接枝料和POE树脂的质量比为60~70%：30~40%，总质量百分比为100%。
10.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求8或9所述封装胶膜。
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