一种用于太阳能电池背板的改性聚丙烯组合物及其制备方法与流程

文档序号:11229493
本发明涉及太阳能电池组件,具体是用于太阳能电池背板的改性聚丙烯组合物及其制备方法。

背景技术:
众所周知,太阳能是最丰富的可再生能源,利用太阳能发电是人类开发利用太阳能发展的重要途径之一。目前,太阳能发电系统通常由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池、逆变器等组成。太阳能背板位于太阳能电池板的背面,对电池片起保护和支撑作用,一般具有可靠的绝缘性、阻水性、机械性能、耐老化性能(耐紫外光老化、耐湿热老化),是太阳能电池组件不可或缺的组成部分。目前,太阳能背板材料主要有:TPT太阳能背板,BBF太阳能背板,TPE太阳能背板,APE太阳能背板,EVA太阳能背板;其中TPT太阳能背板和BBF太阳能背板主要是含氟材料通过三层共挤制备,TPE太阳能背板、APE太阳能背板和EVA太阳能背板主要为热塑性聚合物通过改性来制备的高性能材料,其结构基本都是为多层复合结构,其生产工艺复杂,电绝缘性、粘接性差,容易脆化。CN102365172A公开了一种新型的添加了金红石型二氧化钛粒子的层压聚酯膜,但是其与相邻的EVA胶膜的粘结力无法保证,并且由于材料结构特征,聚酯树脂难以克服吸水率高,耐湿热老化性能差(脆化)的缺陷,很难达到太阳能背板的性能要求。CN103066141A公开了一种太阳能背板及其制备方法,从内到外包括内表层、芯层和外表层,所述内表层以及外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成;所述芯层由改性聚丙烯树脂组合物制成;所述改性聚丙烯树脂组合物包括聚丙烯树脂、接枝聚乙烯、添加剂、填料。该发明需要通过三层共挤技术来实现材料的制备,在大规模生产时对生产装置及工艺要求高,不利于快速方面生产。

技术实现要素:
本发明的目的是提供一种用于太阳能电池背板的改性聚丙烯组合物及其制备方法,该组合物具有更加优异的机械性能、耐湿热老化性以及机械绝缘性。为了实现上述目的,本发明提供的组合物由以下重量配比的成分组成:聚丙烯:40~80%;聚酰胺:5~30%;聚烯烃弹性体:2~15%;引发剂:0.1~1.0%;接枝单体:0.5~5.0%;增强填料:0~30%;添加剂:0~5%所述聚丙烯选自均聚聚丙烯、丙烯与其它C2-20的α-烯烃形成的无规共聚物或嵌段共聚物中的至少一种,或者至少两种的混合物;所述聚丙烯的熔融指数(MI)在2.16kg载荷下230℃时应为0.5~100g/10min,为0.5~30g/10min时效果最佳;所述聚酰胺选自尼龙6、尼龙66、尼龙612中一种,或者至少两种的混合物;所述聚酰胺的相对粘度为2.1~3.3,端氨基含量为40~50g/kg;所述聚烯烃弹性体选自乙烯-辛希共聚物、丙烯基弹性体中一种,或者至少两种的混合物,乙烯含量应大于或等于50%;所述引发剂选自过氧化异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷(双2,5)、三烯丙基异氰酸酯(TAIC)、2,2,6,6-四甲基氧化哌啶醇(TEMPO)的至少一种,或者至少两种的混合物;所述接枝单体选自顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、富马酸、马来酸二异丙酯、衣康酸、柠康酸及其酐、乙烯基琥珀酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一种,或者至少两种的混合物;所述增强填料选自玻纤、碳纤、滑石、碳酸钙或纳米二氧化钛,其中玻纤平均长度为3mm,滑石粉或纳米二氧化钛粒径应≥2500目;所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种。优选地,该组合物由以下重量配比的成分组成:聚丙烯:65~70%;聚酰胺:10~15%;聚烯烃弹性体:5~10%;引发剂:0.3~0.8%;接枝单体:1.0~3.5%;增强填料:5.0~15%;添加剂:0.5~1.5%优选地,所述引发剂为双2,5与TAIC的混合物,二者的重量比为3:1。优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物,二者的重量比为1:1。优选地,所述光稳定剂为光稳定剂622,所述紫外吸收剂为UV-327,二者的重量比为1:1。本发明效果最佳的组合物重量配比是:PPH(聚丙烯):65%;PA6(聚酰胺):15%;POE(聚烯烃弹性体):5%;重量比为3:1的双2,5和TAIC混合物:0.5%;MAH:3.5%;玻纤:10%;重量比为1:1:1:1的抗氧剂1010、抗氧剂168、UV-327、光稳定剂622:1%。一种制备所...
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