CN117511432B - 转紫外透明型含氟聚合物膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光伏膜制备技术领域,具体的涉及一种转紫外透明型含氟聚合物膜及其制备方法。本发明所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,由外层和内层组成,其中,外层为含氟聚合物层,由以下原料组成:乙烯‑四氟乙烯共聚物、四氟乙烯‑全氟甲基乙烯基醚共聚物、转光剂A、耐高温硅油、光稳定剂、抗氧剂和结晶抑制剂;内层为粘合层,由以下原料组成:偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯‑三氟氯乙烯共聚物、硅酮粘合剂、转光剂B以及紫外线吸收剂。制备的含氟聚合物膜在保证透光率的同时,还能有效的将太阳能中的紫外光转换成可见光,提高光伏组件的发电效率,从而更充分的利用太阳光能;本发明还同时提供了其制备方法。
Description
技术领域
本发明属于光伏膜制备技术领域,具体的涉及一种转紫外透明型含氟聚合物膜及其制备方法。
背景技术
随着煤炭、石油和天然气的大量开采和广泛使用,非再生能源面临着枯竭的危险,而太阳能却是取之不尽,用之不竭的能源,在新能源领域中,如何高效利用太阳能成为当前科技的研究重点。
太阳能光伏背板上常用高分子材料作为外层保护材料,外层保护材料是决定太阳能光伏背板使用寿命的关键因素。随着耐候性PET背板、涂覆光伏背板的粉化、脱层问题接连出现,含氟聚合物复合背板因其性能优异逐渐脱颖而出。含氟型复合背板已成为背板外层保护材料的主力军,占据背板市场70%-80%的份额。
目前市场上的含氟聚合物薄膜大部分为遮光性的薄膜,主要起到阻隔水汽,保护背板内部结构的作用,但是无法在双玻组件中替代外层玻璃。柔性太阳能电池的提出,光伏建筑一体化进程的加快,促使研究者提出了采用透明膜替代玻璃。专利CN109666248A中公开了一种超耐候光伏组件用聚偏氟乙烯薄膜,其制备的薄膜耐候性和抗老化性能优异,但该膜透光性差。专利CN115558223A中公开了一种抗紫外透明型聚偏氟乙烯膜,其制备的含氟聚合物复合膜具有良好的透光率,紫外阻隔性能达到95%,防止了有机光伏(OPV)中的有机光敏层受紫外线的降解。虽然专利CN115558223A中制备的含氟聚合物复合膜有效阻止了紫外线对有机光伏的破坏,但也阻挡了太阳能中的紫外光能量,使得太阳能光伏组件的发电效率有限,因此有必要探索一种适用于太阳能光伏组件的含氟聚合物膜。
发明内容
本发明的目的是:提供一种转紫外透明型含氟聚合物膜。所述的含氟聚合物膜在保证透光率的同时,还能有效的将太阳能中的紫外光转换成可见光,提高光伏组件的发电效率,从而更充分的利用太阳光能;本发明还同时提供了其制备方法。
本发明所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,由外层和内层组成,其中,外层为含氟聚合物层,以重量份数计,由以下原料组成:乙烯-四氟乙烯共聚物50-55份、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物25-30份、转光剂A 0.3-0.5份、耐高温硅油0.7-0.9份、光稳定剂0.3-0.5份、抗氧剂1.0-1.4份和结晶抑制剂0.5-0.7份;内层为粘合层,以重量份数计,由以下原料组成:偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物34-36份、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物20-24份、硅酮粘合剂43-47份、转光剂B 1.3-1.5份以及紫外线吸收剂0.08-0.1份。
其中:
转光剂A为Pr2ZnTiO6: Sm3+, Tb3+;所述Pr2ZnTiO6: Sm3+, Tb3+的制备方法,由以下步骤组成:
①将硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨的混合物溶于去离子水,制备得到混合液;
②向步骤①制备得到的混合液中加入钛酸丁酯与硝酸锌的乙醇溶液并混匀,然后加入尿素溶液进行搅拌反应,最后加热至185℃保温24h;
③离心分离,将得到的沉淀清洗干净后进行干燥、煅烧,制备得到Pr2ZnTiO6: Sm3 +, Tb3+。
其中:
硝酸钐的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的0.3%,硝酸铽的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的5%,硝酸镨的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的94.7%。
硝酸钐、硝酸铽与硝酸镨的混合物在去离子水中的物质的量浓度为0.125 mol/L。
尿素溶液的物质的量浓度为6mol/L。
钛酸丁酯的摩尔量与硝酸锌的摩尔量相等,钛酸丁酯与硝酸锌的乙醇溶液的物质的量浓度为0.33 mol/L。
钛酸丁酯与硝酸锌的摩尔量的和与硝酸钐、硝酸铽和硝酸镨的物质的量的和相等。
步骤③中所述的干燥温度为80℃,干燥时间为10h,所述的煅烧温度为1300℃,煅烧时间为6h。
耐高温硅油为硬脂酰胺基丙基二甲基叔胺硅烷。
光稳定剂为受阻胺类光稳定剂,受阻胺类光稳定剂为光稳定剂770。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物,其中,受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为0.5-1 : 1;受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076中的一种,亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂1600或抗氧剂PDP中的一种。
结晶抑制剂为聚甲基丙烯酸全氟十六烷基酯或聚乙基丙烯酸全氟十六烷基酯中的一种。
硅酮粘合剂为道康宁 ® TSSA,该硅酮结合剂具有优异的抗紫外线性和耐候性。
转光剂B为有机颜料转光剂,有机颜料转光剂为7-羟基-4,8-二甲基香豆素。
紫外线吸收剂为二苯甲酮。
本发明所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,外层为含氟聚合物层,在含氟聚合物层中选用乙烯-四氟乙烯共聚物与四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物复配使用,其中,乙烯-四氟乙烯共聚物保证制备的含氟聚合物层具有良好的力学性能、耐切割性能、抗蠕变性能、抗冲击性能以及耐候性,四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物保证制备的含氟聚合物层具有低渗透率,优异的耐腐蚀性以及光洁度,从而使得制备的含氟聚合物层在具有良好的机械性能的前提下,还具有优异的耐候性以及阻隔水汽的性能。为了使得含氟聚合物层具有将紫外光转化为可见光的能力,在含氟聚合物层中添加了转光剂A,转光剂A为Pr2ZnTiO6:Sm3+, Tb3+,其中的Tb3+、Sm3+和Pr3+都能被紫外光有效激发,将紫外光转化为可见光,且转化的可见光的波长积分范围不同,它们之间能够实现有效的叠加,从而大大提高了紫外光的转化率。转光剂A的添加防止了有机光伏(OPV)中的有机光敏层受紫外光的降解,进而提高光伏组件的发电效率。此外,为了提高转光剂A与乙烯-四氟乙烯共聚物以及四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物的相容性,额外添加了耐高温硅油。所述的含氟聚合物层中还额外添加了光稳定剂、抗氧剂和结晶抑制剂,与转光剂A相互作用,进一步提高含氟聚合物层的耐候性。
本发明所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,内层为粘合层,内层中选用偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物与硅酮粘合剂复配使用,使得内层具有优异的粘合性,进而提高含氟聚合物膜与光伏背板的粘合力,确保在加工应用过程中不会出现开裂现象。其中,偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物具有高粘附性、柔韧性、抗冲击性和高化学稳定性,偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物选用偏氟乙烯VDF与三氟氯乙烯CTFE的单体摩尔比为1:4的无规共聚物,商品名为F2314,它具有良好的耐腐蚀性、机械性能、透明性和粘结性,将两种具有粘结性的含氟聚合物与硅酮粘合剂复配使用,确保粘合层具有优异的粘附性能。此外,所述的粘合层中还额外添加了转光剂B和紫外线吸收剂,转光剂B和紫外线吸收剂相互作用,转光剂B将透过外层的部分紫外光转化为可见光,紫外线吸收剂将剩余的部分紫外光吸收,从而达到最大限度的利用太阳光能的目的。
本发明所述的转紫外透明型含氟聚合物膜的制备方法,由以下步骤组成:
(1)将含氟聚合物层原料投入混料机中进行搅拌混合,然后将混合均匀的原料送入双螺杆挤出机中进行混炼挤出造粒,最后将挤出造粒的粒子烘干,制备得到含氟聚合物层粒子;
(2)将粘合层原料投入混料机中进行搅拌混合,然后将混合均匀的原料送入双螺杆挤出机中进行混炼挤出造粒,最后将挤出造粒的粒子烘干,制备得到粘合层粒子;
(3)将烘干后的含氟聚合物层粒子和粘合层粒子投入单螺杆共挤出机,分层共挤出,拉膜、辊压成型,制备得到薄膜,薄膜经拉伸后定型,最后进行表面电晕、切边、收卷,制备得到转紫外透明型含氟聚合物膜。
其中:
步骤(1)中所述的搅拌混合温度为40-45℃,搅拌混合时间为50-60min;步骤(1)中双螺杆挤出机的混炼温度为280-285℃。
步骤(2)中所述的搅拌混合温度为40-45℃,搅拌混合时间为50-60min;步骤(2)中双螺杆挤出机的混炼温度为170-175℃。
步骤(3)中单螺杆挤出机的温度为290-295℃。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
(1)本发明所述的转紫外透明型含氟聚合物膜为双层结构,外层为含氟聚合物层,可有效的阻隔水汽,同时提供优异的耐候性能,内层为粘合层,确保制备的含氟聚合物膜与光伏背板的粘合力,从而使其在加工应用过程中不会出现开裂;外层含氟聚合物层与内层粘合层协同作用,外层在保证透光率的同时,还能有效的将太阳能中的紫外光转换成可见光,内层进一步将透过外层的部分紫外光转化为可见光,剩余部分紫外光被内层中的紫外线吸收剂吸收,从而有效防止了有机光伏(OPV)中的有机光敏层受紫外的降解,提高了光伏组件的发电效率,进而更充分的利用太阳光能。
(2)本发明所述的转紫外透明型含氟聚合物膜的制备方法,工艺简单,参数易于控制,制备得到的含氟聚合物膜柔性性能优越,重量轻,便于运输,可替代外层玻璃,推动实现光伏建筑一体化。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例1所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,由外层和内层组成,其中,外层为含氟聚合物层,以重量份数计,由以下原料组成:乙烯-四氟乙烯共聚物53份、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物27份、转光剂A 0.4份、耐高温硅油0.8份、光稳定剂 0.4份、抗氧剂1.2份和结晶抑制剂 0.6份;内层为粘合层,以重量份数计,由以下原料组成:偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物35份、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物22份、硅酮粘合剂45份、转光剂B 1.4份以及紫外线吸收剂 0.09份。
其中:
转光剂A为Pr2ZnTiO6: Sm3+, Tb3+;所述Pr2ZnTiO6: Sm3+, Tb3+的制备方法,由以下步骤组成:
①将硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨的混合物溶于去离子水,制备得到混合液;
②向步骤①制备得到的混合液中加入钛酸丁酯与硝酸锌的乙醇溶液并混匀,然后加入尿素溶液进行搅拌反应,最后加热至185℃保温24h;
③离心分离,将得到的沉淀清洗干净后进行干燥、煅烧,制备得到Pr2ZnTiO6: Sm3 +, Tb3+。
其中:
硝酸钐的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的0.3%,硝酸铽的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的5%,硝酸镨的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的94.7%。
硝酸钐、硝酸铽与硝酸镨的混合物在去离子水中的物质的量浓度为0.125 mol/L。
尿素溶液的物质的量浓度为6mol/L。
钛酸丁酯的摩尔量与硝酸锌的摩尔量相等,钛酸丁酯与硝酸锌的乙醇溶液的物质的量浓度为0.33 mol/L。
钛酸丁酯与硝酸锌的摩尔量的和与硝酸钐、硝酸铽和硝酸镨的物质的量的和相等。
步骤③中所述的干燥温度为80℃,干燥时间为10h,所述的煅烧温度为1300℃,煅烧时间为6h。
耐高温硅油为硬脂酰胺基丙基二甲基叔胺硅烷。
光稳定剂为受阻胺类光稳定剂,受阻胺类光稳定剂为光稳定剂770。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物,其中,受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为0.8:1;受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010,亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂1600。
结晶抑制剂为聚甲基丙烯酸全氟十六烷基酯。
硅酮粘合剂为道康宁 ® TSSA。
转光剂B为有机颜料转光剂,有机颜料转光剂为7-羟基-4,8-二甲基香豆素。
紫外线吸收剂为二苯甲酮。
本实施例1所述的转紫外透明型含氟聚合物膜的制备方法,由以下步骤组成:
(1)将含氟聚合物层原料投入混料机中进行搅拌混合,然后将混合均匀的原料送入双螺杆挤出机中进行混炼挤出造粒,最后将挤出造粒的粒子烘干,制备得到含氟聚合物层粒子;
(2)将粘合层原料投入混料机中进行搅拌混合,然后将混合均匀的原料送入双螺杆挤出机中进行混炼挤出造粒,最后将挤出造粒的粒子烘干,制备得到粘合层粒子;
(3)将烘干后的含氟聚合物层粒子和粘合层粒子投入单螺杆共挤出机,分层共挤出,拉膜、辊压成型,制备得到薄膜,薄膜经拉伸后定型,最后进行表面电晕、切边、收卷,制备得到转紫外透明型含氟聚合物膜。
其中:
步骤(1)中所述的搅拌混合温度为42℃,搅拌混合时间为55min;步骤(1)中双螺杆挤出机的混炼温度为283℃。
步骤(2)中所述的搅拌混合温度为42℃,搅拌混合时间为55min;步骤(2)中双螺杆挤出机的混炼温度为173℃。
步骤(3)中单螺杆挤出机的温度为293℃。
实施例2
本实施例2所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,由外层和内层组成,其中,外层为含氟聚合物层,以重量份数计,由以下原料组成:乙烯-四氟乙烯共聚物55份、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物25份、转光剂A 0.5份、耐高温硅油0.9份、光稳定剂 0.3份、抗氧剂1.0份和结晶抑制剂 0.5份;内层为粘合层,以重量份数计,由以下原料组成:偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物36份、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物20份、硅酮粘合剂47份、转光剂B 1.3份以及紫外线吸收剂 0.08份。
其中:
转光剂A为Pr2ZnTiO6: Sm3+, Tb3+;所述Pr2ZnTiO6: Sm3+, Tb3+的制备方法,由以下步骤组成:
①将硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨的混合物溶于去离子水,制备得到混合液;
②向步骤①制备得到的混合液中加入钛酸丁酯与硝酸锌的乙醇溶液并混匀,然后加入尿素溶液进行搅拌反应,最后加热至185℃保温24h;
③离心分离,将得到的沉淀清洗干净后进行干燥、煅烧,制备得到Pr2ZnTiO6: Sm3 +, Tb3+。
其中:
硝酸钐的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的0.3%,硝酸铽的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的5%,硝酸镨的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的94.7%。
硝酸钐、硝酸铽与硝酸镨的混合物在去离子水中的物质的量浓度为0.125 mol/L。
尿素溶液的物质的量浓度为6mol/L。
钛酸丁酯的摩尔量与硝酸锌的摩尔量相等,钛酸丁酯与硝酸锌的乙醇溶液的物质的量浓度为0.33 mol/L。
钛酸丁酯与硝酸锌的摩尔量的和与硝酸钐、硝酸铽和硝酸镨的物质的量的和相等。
步骤③中所述的干燥温度为80℃,干燥时间为10h,所述的煅烧温度为1300℃,煅烧时间为6h。
耐高温硅油为硬脂酰胺基丙基二甲基叔胺硅烷。
光稳定剂为受阻胺类光稳定剂,受阻胺类光稳定剂为光稳定剂770。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物,其中,受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为1:1;受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076,亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂PDP。
结晶抑制剂为聚乙基丙烯酸全氟十六烷基酯。
硅酮粘合剂为道康宁 ® TSSA。
转光剂B为有机颜料转光剂,有机颜料转光剂为7-羟基-4,8-二甲基香豆素。
紫外线吸收剂为二苯甲酮。
本实施例2所述的转紫外透明型含氟聚合物膜的制备方法,由以下步骤组成:
(1)将含氟聚合物层原料投入混料机中进行搅拌混合,然后将混合均匀的原料送入双螺杆挤出机中进行混炼挤出造粒,最后将挤出造粒的粒子烘干,制备得到含氟聚合物层粒子;
(2)将粘合层原料投入混料机中进行搅拌混合,然后将混合均匀的原料送入双螺杆挤出机中进行混炼挤出造粒,最后将挤出造粒的粒子烘干,制备得到粘合层粒子;
(3)将烘干后的含氟聚合物层粒子和粘合层粒子投入单螺杆共挤出机,分层共挤出,拉膜、辊压成型,制备得到薄膜,薄膜经拉伸后定型,最后进行表面电晕、切边、收卷,制备得到转紫外透明型含氟聚合物膜。
其中:
步骤(1)中所述的搅拌混合温度为40℃,搅拌混合时间为60min;步骤(1)中双螺杆挤出机的混炼温度为280℃。
步骤(2)中所述的搅拌混合温度为45℃,搅拌混合时间为50min;步骤(2)中双螺杆挤出机的混炼温度为175℃。
步骤(3)中单螺杆挤出机的温度为295℃。
实施例3
本实施例3所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,由外层和内层组成,其中,外层为含氟聚合物层,以重量份数计,由以下原料组成:乙烯-四氟乙烯共聚物50份、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物30份、转光剂A 0.3份、耐高温硅油0.7份、光稳定剂 0.5份、抗氧剂1.4份和结晶抑制剂 0.7份;内层为粘合层,以重量份数计,由以下原料组成:偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物34份、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物24份、硅酮粘合剂43份、转光剂B 1.5份以及紫外线吸收剂 0.1份。
其中:
转光剂A为Pr2ZnTiO6: Sm3+, Tb3+;所述Pr2ZnTiO6: Sm3+, Tb3+的制备方法,由以下步骤组成:
①将硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨的混合物溶于去离子水,制备得到混合液;
②向步骤①制备得到的混合液中加入钛酸丁酯与硝酸锌的乙醇溶液并混匀,然后加入尿素溶液进行搅拌反应,最后加热至185℃保温24h;
③离心分离,将得到的沉淀清洗干净后进行干燥、煅烧,制备得到Pr2ZnTiO6: Sm3 +, Tb3+。
其中:
硝酸钐的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的0.3%,硝酸铽的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的5%,硝酸镨的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的94.7%。
硝酸钐、硝酸铽与硝酸镨的混合物在去离子水中的物质的量浓度为0.125 mol/L。
尿素溶液的物质的量浓度为6mol/L。
钛酸丁酯的摩尔量与硝酸锌的摩尔量相等,钛酸丁酯与硝酸锌的乙醇溶液的物质的量浓度为0.33 mol/L。
钛酸丁酯与硝酸锌的摩尔量的和与硝酸钐、硝酸铽和硝酸镨的物质的量的和相等。
步骤③中所述的干燥温度为80℃,干燥时间为10h,所述的煅烧温度为1300℃,煅烧时间为6h。
耐高温硅油为硬脂酰胺基丙基二甲基叔胺硅烷。
光稳定剂为受阻胺类光稳定剂,受阻胺类光稳定剂为光稳定剂770。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物,其中,受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为0.5:1;受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076,亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂1600。
结晶抑制剂为聚甲基丙烯酸全氟十六烷基酯。
硅酮粘合剂为道康宁 ® TSSA。
转光剂B为有机颜料转光剂,有机颜料转光剂为7-羟基-4,8-二甲基香豆素。
紫外线吸收剂为二苯甲酮。
本实施例3所述的转紫外透明型含氟聚合物膜的制备方法,由以下步骤组成:
(1)将含氟聚合物层原料投入混料机中进行搅拌混合,然后将混合均匀的原料送入双螺杆挤出机中进行混炼挤出造粒,最后将挤出造粒的粒子烘干,制备得到含氟聚合物层粒子;
(2)将粘合层原料投入混料机中进行搅拌混合,然后将混合均匀的原料送入双螺杆挤出机中进行混炼挤出造粒,最后将挤出造粒的粒子烘干,制备得到粘合层粒子;
(3)将烘干后的含氟聚合物层粒子和粘合层粒子投入单螺杆共挤出机,分层共挤出,拉膜、辊压成型,制备得到薄膜,薄膜经拉伸后定型,最后进行表面电晕、切边、收卷,制备得到转紫外透明型含氟聚合物膜。
其中:
步骤(1)中所述的搅拌混合温度为45℃,搅拌混合时间为50min;步骤(1)中双螺杆挤出机的混炼温度为285℃。
步骤(2)中所述的搅拌混合温度为40℃,搅拌混合时间为60min;步骤(2)中双螺杆挤出机的混炼温度为170℃。
步骤(3)中单螺杆挤出机的温度为290℃。
对比例1
本对比例1所述的转紫外透明型含氟聚合物膜的制备方法与实施例1相同,唯一的不同点在于,原料组成不同。本对比例1所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,由外层和内层组成,其中,外层为含氟聚合物层,以重量份数计,由以下原料组成:乙烯-四氟乙烯共聚物53份、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物27份、耐高温硅油0.8份、光稳定剂 0.4份、抗氧剂 1.2份和结晶抑制剂 0.6份;内层为粘合层,以重量份数计,由以下原料组成:偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物35份、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物22份、硅酮粘合剂45份、转光剂B 1.4份以及紫外线吸收剂 0.09份。
对比例2
本对比例2所述的转紫外透明型含氟聚合物膜的制备方法与实施例1相同,唯一的不同点在于,原料组成不同。本对比例2所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,由外层和内层组成,其中,外层为含氟聚合物层,以重量份数计,由以下原料组成:乙烯-四氟乙烯共聚物53份、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物27份、转光剂A 0.4份、耐高温硅油0.8份、光稳定剂 0.4份、抗氧剂 1.2份和结晶抑制剂 0.6份;内层为粘合层,以重量份数计,由以下原料组成:偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物35份、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物22份、硅酮粘合剂45份。
对实施例1-3以及对比例1-2制备的转紫外透明型含氟聚合物膜进行性能测试,结果如下表1所示:
表1 转紫外透明型含氟聚合物膜的性能测试结果
对比例1制备的转紫外透明型含氟聚合物膜将外层含氟聚合物层中的转光剂A省略,对比例2制备的转紫外透明型含氟聚合物膜将内层粘合层中的转光剂B以及紫外线吸收剂省略,均造成制备的转紫外透明型含氟聚合物膜在380-1100nm的透光率以及紫外光的转化率大大下降。
Claims (8)
1.一种转紫外透明型含氟聚合物膜,其特征在于:由外层和内层组成,其中,外层为含氟聚合物层,以重量份数计,由以下原料组成:乙烯-四氟乙烯共聚物50-55份、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物25-30份、转光剂A 0.3-0.5份、耐高温硅油0.7-0.9份、光稳定剂0.3-0.5份、抗氧剂1.0-1.4份和结晶抑制剂0.5-0.7份;内层为粘合层,以重量份数计,由以下原料组成:偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物34-36份、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物20-24份、硅酮粘合剂43-47份、转光剂B 1.3-1.5份以及紫外线吸收剂0.08-0.1份;
其中:
转光剂B为有机颜料转光剂,有机颜料转光剂为7-羟基-4,8-二甲基香豆素;
紫外线吸收剂为二苯甲酮;
转光剂A为Pr2ZnTiO6 : Sm3+ , Tb3+;所述Pr2ZnTiO6 : Sm3+ , Tb3+的制备方法,由以下步骤组成:
①将硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨的混合物溶于去离子水,制备得到混合液;
②向步骤①制备得到的混合液中加入钛酸丁酯与硝酸锌的乙醇溶液并混匀,然后加入尿素溶液进行搅拌反应,最后加热至185℃保温24h;
③离心分离,将得到的沉淀清洗干净后进行干燥、煅烧,制备得到Pr2ZnTiO6 : Sm3+ ,Tb3+;
其中:
硝酸钐的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的0.3%,硝酸铽的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的5%,硝酸镨的质量占硝酸钐、硝酸铽以及硝酸镨质量和的94.7%;
硝酸钐、硝酸铽与硝酸镨的混合物在去离子水中的物质的量浓度为0.125 mol/L;
尿素溶液的物质的量浓度为6mol/L;
钛酸丁酯的摩尔量与硝酸锌的摩尔量相等,钛酸丁酯与硝酸锌的乙醇溶液的物质的量浓度为0.33 mol/L;
钛酸丁酯与硝酸锌的摩尔量的和与硝酸钐、硝酸铽和硝酸镨的物质的量的和相等;
步骤③中所述的干燥温度为80℃,干燥时间为10h,所述的煅烧温度为1300℃,煅烧时间为6h。
2.根据权利要求1所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,其特征在于:耐高温硅油为硬脂酰胺基丙基二甲基叔胺硅烷;
光稳定剂为受阻胺类光稳定剂,受阻胺类光稳定剂为光稳定剂770;
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物,其中,受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为0.5-1 : 1;
结晶抑制剂为聚甲基丙烯酸全氟十六烷基酯或聚乙基丙烯酸全氟十六烷基酯中的一种。
3.根据权利要求2所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,其特征在于:受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076中的一种,亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂1600或抗氧剂PDP中的一种。
4.根据权利要求1所述的转紫外透明型含氟聚合物膜,其特征在于:硅酮粘合剂为道康宁 ® TSSA。
5.一种权利要求1所述的转紫外透明型含氟聚合物膜的制备方法,其特征在于:由以下步骤组成:
(1)将含氟聚合物层原料投入混料机中进行搅拌混合,然后将混合均匀的原料送入双螺杆挤出机中进行混炼挤出造粒,最后将挤出造粒的粒子烘干,制备得到含氟聚合物层粒子;
(2)将粘合层原料投入混料机中进行搅拌混合,然后将混合均匀的原料送入双螺杆挤出机中进行混炼挤出造粒,最后将挤出造粒的粒子烘干,制备得到粘合层粒子;
(3)将烘干后的含氟聚合物层粒子和粘合层粒子投入单螺杆共挤出机,分层共挤出,拉膜、辊压成型,制备得到薄膜,薄膜经拉伸后定型,最后进行表面电晕、切边、收卷,制备得到转紫外透明型含氟聚合物膜。
6.根据权利要求5所述的转紫外透明型含氟聚合物膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的搅拌混合温度为40-45℃,搅拌混合时间为50-60min;步骤(1)中双螺杆挤出机的混炼温度为280-285℃。
7.根据权利要求5所述的转紫外透明型含氟聚合物膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的搅拌混合温度为40-45℃,搅拌混合时间为50-60min;步骤(2)中双螺杆挤出机的混炼温度为170-175℃。
8.根据权利要求5所述的转紫外透明型含氟聚合物膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)中单螺杆挤出机的温度为290-295℃。
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