一种太阳能封装材料用抗PID型EMMA封装胶膜的制作方法

一种太阳能封装材料用抗pid型emma封装胶膜
技术领域
1.本发明涉及一种太阳能电池封装胶膜，具体是具备抗pid性能的emma封装胶膜。


背景技术：

2.太阳能电池由钢化玻璃、封装胶膜、电池片、封装胶膜和tpt背板五层材料按顺序叠放后压合而成。
3.现有的太阳能电池封装胶膜以eva(ethylene
‑
vinyl acetate copo；乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物)为主要材料；eva具有透明、柔软、有热熔粘结性，熔融温度低，熔融流动性好的等特点，这些特征满足了胶膜制造与太阳能电池封装的需求，但是其耐热性差，容易被水汽侵蚀造成材料分解、老化；尤其是未经改性的eva耐热性较差，易延伸而低弹性，内聚强度低而抗蠕变性差，易产生热胀冷缩导致晶片碎裂，使得粘接脱层，从而影响了太阳能电池封装胶膜的使用寿命。
4.emma具有热稳定性好、透明度高、无挥发性残留物和气味、不腐蚀设备、安全卫生性好、粘接性好等优点，特别适合生产食品级薄膜、耐高温透明热熔胶膜、高速热包装膜、超低温高强热封膜、电缆和太阳能电池板的护套及屏蔽层，在汽车制造领域也有较好的应用前景。而且，光伏组件的封装材料主要是乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(eva)。但是由于eva较差的耐候性与粘接性能，众多科研工作者正努力开发其替代产品，乙烯－甲基丙烯酸甲酯共聚物(emma)树脂以其突出的粘接性能和耐老化性能，成为最具潜力的替代产品之一。
5.近年eva树脂价格一路上扬，poe胶膜作为eva胶膜替代品依然存在抗pid及耐候性差的问题，emma胶膜具备替代eva胶膜的极大优势。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种太阳能封装材料用抗pid型emma封装胶膜及制备方法，该emma封装胶膜应具有较好的快速交联能力；该制备方法应具有工艺流程简单、生产效率高的特点。
7.本发明提供的技术方案是：
8.一种太阳能封装材料用抗pid型emma封装胶膜，包括以下成分及相应质量份：
[0009][0010]
所述emma树脂的熔值为20g/10min～50g/10min。
[0011]
优选地，所述交联剂为过氧化二异丙苯、2，5
‑
二叔丁基过氧化
‑
2，5
‑
二甲基己烷、过氧化碳酸
‑2‑
乙基已酸叔丁酯、过氧化2
‑
乙基己酸叔丁酯、过氧化(2
‑
乙基己基)碳酸特戊酯、叔丁基过氧化异丙苯、丁基
‑
4，4
‑
双(叔丁基过氧基)戊酸酯、叔丁基过氧化碳酸
‑2‑
乙基己酯中的一种或两种任意比例的混合。
[0012]
优选地，所述紫外线吸收剂为2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮、3，5二叔丁基
‑4‑
羟基苯甲酸
‑
2，4
‑
二叔丁基苯酯中的一种或两种任意比例的混合。
[0013]
优选地，所述抗氧剂为三(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2，2
‑
亚甲基
‑
双(
‑4‑
甲基
‑6‑
叔丁基苯酚)、3，5
‑
二特丁基
‑4‑
羟基苯丙酸十八酯中的一种或两种以上任意比例的混合。
[0014]
优选地，所述助交联剂，由氧化锌、氧化镁、氧化锌、磷酸锆中的一种或两种任意比例的混合。
[0015]
所述偶联剂为γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
[0016]
太阳能封装材料用抗pid型emma封装胶膜的制作方法，其步骤是：
[0017]
喷涂过助剂的emma树脂经过混料机混合均匀，进入烘房24h后投入流延机里，在70
‑
90℃温度环境下，经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.45mm的emma胶膜。
[0018]
所述喷涂方法为：将各类助剂用低沸点惰性溶剂溶解(任意溶解比例)后喷涂于emma树脂表面；低沸点惰性溶剂为二甲苯、二氯乙烷、二氯甲烷、乙醚、丙酮中的一种或两种混合。
[0019]
本发明的有益效果是：由于该太阳能电池封装胶膜含有复配主交联剂与助交联剂，能够有效提升封装胶膜的交联速率及抗pid性能。所提供的制备方法工艺流程简单，无需增添设备，生产效率也高。
具体实施方式
[0020]
本发明的思路是：通过添加复配主交联剂与助交联剂，有效提升交联速率及抗pid性能；该方法效果明显，能够提高emma封装胶膜的核心竞争力，使得企业效率和收益提高。
[0021]
以下结合具体实施例作进一步说明。
[0022]
实施例1
[0023]
一种太阳能电池封装胶膜，含有emma、复配主交联剂、紫外线吸收剂、偶联剂、抗氧化剂、助交联剂，所述太阳能电池封装胶膜中交联剂为2，5
‑
二叔丁基过氧化
‑
2，5
‑
二甲基己烷与叔丁基过氧化异丙苯，其质量为emma质量的0.7％，所述紫外线吸收剂为2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮，其质量为emma质量的0.2％，所述抗氧化剂为三(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯，其质量为emma质量的0.1％，所述偶联剂为γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，其质量为emma质量的0.3％，所述交联助剂为氧化锌，其质量为emma质量的0.1％。将各类助剂用二甲苯溶解后喷涂于emma树脂表面，emma树脂经过混料机混合均匀，在40℃烘房放置24h后投入流延机里，经过80℃塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.5mm的emma胶膜。在层压工艺条件下通过emma树脂中的过氧化物引发交联共聚。
[0024]
实施例2
[0025]
一种太阳能电池封装胶膜，含有emma、复配主交联剂、紫外线吸收剂、偶联剂、抗氧化剂、助交联剂，所述太阳能电池封装胶膜中交联剂为2，5
‑
二叔丁基过氧化
‑
2，5
‑
二甲基己烷与过氧化(2
‑
乙基己基)碳酸特戊酯，其质量为emma质量的0.9％，所述紫外线吸收剂为2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮，其质量为emma质量的0.2％，所述抗氧化剂为三(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯，其质量为emma质量的0.1％，所述偶联剂为γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，其质量为emma质量的0.3％，所述交联助剂为氧化锌，其质量为emma质量的0.1％。将各类助剂用二甲苯溶解后喷涂于emma树脂表面，emma树脂经过混料机混合均匀，在40℃烘房放置24h后投入流延机里，经过80℃塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.5mm的emma胶膜。在层压工艺条件下通过emma树脂中的过氧化物引发交联共聚。
[0026]
实施例3
[0027]
一种太阳能电池封装胶膜，含有emma、复配主交联剂、紫外线吸收剂、偶联剂、抗氧化剂、助交联剂，所述太阳能电池封装胶膜中交联剂为叔丁基过氧化碳酸
‑2‑
乙基己酯与过氧化(2
‑
乙基己基)碳酸特戊酯，其质量为emma质量的0.8％，所述紫外线吸收剂为2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮，其质量为emma质量的0.2％，所述抗氧化剂为三(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯，其质量为emma质量的0.1％，所述偶联剂为γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，其质量为emma质量的0.3％，所述交联助剂为磷酸锆，其质量为emma质量的0.2％。将各类助剂用二甲苯溶解后喷涂于emma树脂表面，emma树脂经过混料机混合均匀，在40℃烘房放置24h后投入流延机里，经过80℃塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.5mm的emma胶膜。在层压工艺条件下通过emma树脂中的过氧化物引发交联共聚。
[0028]
实施例4
[0029]
一种太阳能电池封装胶膜，含有emma、复配主交联剂、紫外线吸收剂、偶联剂、抗氧化剂、助交联剂，所述太阳能电池封装胶膜中交联剂为叔丁基过氧化碳酸
‑2‑
乙基己酯与叔丁基过氧化异丙苯，其质量为emma质量的0.8％，所述紫外线吸收剂为2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮，其质量为emma质量的0.2％，所述抗氧化剂为三(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯，其质量为emma质量的0.1％，所述偶联剂为γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，其质量为emma质量的0.3％，所述交联助剂为磷酸锆，其质量为emma质量的0.2％。将各类助剂用二甲苯溶解后喷涂于emma树脂表面，emma树脂经过混料机混合均匀，在40℃烘房放置24h后投入流延机里，经过80℃塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.5mm的emma胶膜。在层压工艺条件下通过emma树脂中的过氧化物引发交联共聚。
[0030]
对比例1
[0031]
一种太阳能电池封装胶膜，含有emma、复配主交联剂、紫外线吸收剂、偶联剂、抗氧化剂、助交联剂，所述太阳能电池封装胶膜中交联剂为2，5
‑
二叔丁基过氧化
‑
2，5
‑
二甲基己烷，其质量为emma质量的0.8％，所述紫外线吸收剂为2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮，其质量为emma质量的0.2％，所述抗氧化剂为三(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯，其质量为emma质量的0.1％，所述偶联剂为γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，其质量为emma质量的0.3％，所述交联助剂为磷酸锆，其质量为emma质量的0.2％。将各类助剂用二甲苯溶解后喷涂于emma树脂表面，emma树脂经过混料机混合均匀，在40℃烘房放置24h后投入流延机里，经过80℃塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.5mm的emma胶膜。在层压工艺条件下通过emma树脂中的过氧化物引发交联共聚。
[0032]
对比例2
[0033]
一种太阳能电池封装胶膜，含有emma、复配主交联剂、紫外线吸收剂、偶联剂、抗氧化剂、助交联剂，所述太阳能电池封装胶膜中交联剂为叔丁基过氧化异丙苯，其质量为emma质量的0.8％，所述紫外线吸收剂为2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮，其质量为emma质量的0.2％，所述抗氧化剂为三(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯，其质量为emma质量的0.1％，所述偶联剂为γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，其质量为emma质量的0.3％。将各类助剂用二甲苯溶解后喷涂于emma树脂表面，emma树脂经过混料机混合均匀，在40℃烘房放置24h后投入流延机里，经过80℃塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.5mm的emma胶膜。在层压工艺条件下通过emma树脂中的过氧化物引发交联共聚。
[0034]
对比例3
[0035]
一种太阳能电池封装胶膜，含有eva树脂(va含量28％，融指25g/min)、复配主交联剂、紫外线吸收剂、偶联剂、抗氧化剂、助交联剂，所述太阳能电池封装胶膜中交联剂为叔丁基过氧化异丙苯，其质量为eva质量的0.8％，所述紫外线吸收剂为2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮，其质量为eva质量的0.2％，所述抗氧化剂为三(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯，其质量为eva质量的0.1％，所述偶联剂为γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，其质量为eva质量的0.3％。将各类助剂用二甲苯溶解后喷涂于emma树脂表面，eva树脂经过混料机混合均匀投入流延机里，经过80℃塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.5mm的eva胶膜。在层压工艺条件下通过eva树脂中的过氧化物引发交联共聚。
[0036]
经过各项测试，实施例1～实施例4与对比例1～对比例2生产得到太阳能电池封装胶膜的技术性能参数如下：
[0037][0038]
从上表可以看出，复合交联剂能够显著提升交联速率，提高起硫时间，助交联剂的加入则是能够显著提升抗pid性能。
[0039][0040][0041]
从上表可以看出，emma封装胶膜相比eva封装胶膜在粘结强度及老化性能上都要超过eva封装胶膜，具备较好的实用效果。
[0042]
虽然已经参照以上实施方式说明了本发明，但是，应该理解的是本发明不限于所公开的实施方式。所附权利要求书的范围应在最宽泛的范围内进行解释，以涵盖所有变型、等同结构和功能。