一种用于太阳能电池组件封装的胶膜及其制作方法
【专利摘要】本发明的用于太阳能电池组件封装的胶膜，包括以下原料：醋酸乙烯树脂、乙烯?醋酸乙烯树脂、去离子水、含不饱和双键的有机硅单体、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯、硅烷偶联剂，其中醋酸乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、去离子水三种组分的重量占胶膜总重量的85％～95％，且醋酸乙烯树脂、乙烯?醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3～0.7:1:2～3，其适用面广适用于PP、PET、PVC、BOPP材料复合。胶膜的稳定性好，?5～50℃的贮存期≥12个月，具有无毒无异味、无污染、无腐蚀、不燃烧、涂布不拉丝等优点，能够提高太阳能电池组件的粘结牢固度、高温稳定性、高机械强度、韧性、抗紫外辐射性能。
【专利说明】
一种用于太阳能电池组件封装的胶膜及其制作方法
技术领域
[0001]本申请涉及一种胶膜，具体而言，涉及一种用于太阳能电池组件封装的胶膜，属于胶膜以及太阳能电池组件制造领域。
【背景技术】
[0002]太阳能电池背板位于组件的背面的最外层，在户外环境下保护太阳能电池组件不受水汽的侵蚀，阻隔氧气防止氧化、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能、耐腐蚀性能，可以反射阳光，提高组件的转化效率，具有较高的红外发射率，可以降低组件的温度。通常，太阳能电池组件具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120°C，且高、低温时对其机械性能影响很小。电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，气体和水蒸气渗透率低，具有优良的阻气、阻水性能。
[0003]复合背板一般都采用一层膜作为支持体，然后复合多层膜形成复合背板。在复合过程中依靠粘结层将背板之间的复合层粘接到一起，在复合背板中该粘结层也作为复合背板的一层材料，与其他层一起复合形成背板，因此粘结层材料对最终背板的性能具有很重要的影响，早期复膜胶的主要成分为丁苯橡胶、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷作为溶剂，由于这些物质的致癌性以及极易对身体造成伤害，国外已禁止使用，随着国家颁布的GB18583-2008强制性标准，封杀了用于以苯为溶剂的胶粘剂，并对甲苯和挥发性有机物的含量做出了严格限制。因此，水基型复膜胶将逐渐成为复膜胶市场的主导。
[0004]目前，国内市场的水基胶，如醋酸乙烯均聚乳液、丙烯酸酯类共聚乳液等胶膜，由于存在粘合强度低和受高温黄变等方面的缺点，不能在市场中很好的被应用，为了使太阳能电池背板的性能提高，需要对复合背板的粘结层也予以改进，从而全面提高太阳能电池组件的性能，例如粘结牢固度、高温稳定性、高机械强度、韧性、抗紫外辐射性能，从而延长太阳能电池组件的使用寿命。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供用于太阳能电池组件封装的胶膜及其制作方法，它能够使太阳能电池组件具有粘结牢固度、高温稳定性、高机械强度、韧性、抗紫外辐射性能的技术特点。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0007]—种用于太阳能电池组件封装的胶膜，其包括以下原料:醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、含不饱和双键的有机硅单体、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯、硅烷偶联剂，其中醋酸乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯树脂两种组分的重量占胶膜总重量的85%?95%，且醋酸乙稀树脂、乙稀-醋酸乙稀树脂的质量比为0.3?0.7:1。
[0008]上述胶膜还可以包括:阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂、消泡剂、引发剂防腐剂，并且阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂、消泡剂、引发剂防腐剂的重量占胶膜总重量小于3 %。
[0009]所述含不饱和双键的有机硅单体为甲基乙烯基硅烷或乙烯基三硅烷其中的一种。
[0010]所述硅烷偶联剂为γ-2丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲基硅烧、乙稀基二甲氧基娃烧或乙稀基二乙氧基娃烧其中的一种。
[0011]所示阴离子乳化剂为ΝΡ-40。
[0012]所述非离子乳化剂为0Ρ-10。
[0013]所述的钠盐熬合剂为自乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸四钠或羟乙基乙二胺三乙酸三钠其中的一种。
[0014]所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
[0015]所述引发剂为无机过氧化物引发剂，本发明优选质量分数为I?5%的过硫酸铵或I?5 %过硫酸钾的水溶液。
[0016]本发明用于太阳能电池组件封装的胶膜的制备方法如下:
[0017](I)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95°C，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至75?85 °C;
[0018](2)将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3?0.7:1:2?3，且三种组分的重量占胶膜总重量的85%?95% ；
[0019](3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；
[0020](4)搅拌条件下滴加混合单体，同时滴加单体总重量的0.1?0.2%的引发剂过硫酸钱或过硫酸钾水溶液，并在3?5h内滴加完成；
[0021](5)滴加完成后升温至85?95°C熟化40?60min;
[0022](6)降温至35?45°C，混合均匀后过滤制膜即成，制膜过程中将水分完全蒸发。
[0023]与现有技术相比，本发明具有下述优点:
[0024](1)本发明的用于太阳能电池组件封装的胶膜，适用面广，适用于PP、PET、PVC、BOPP材料的复合。
[0025](2)胶膜的稳定性好，-5?50 0C的贮存期多12个月。
[0026](3)本发明的用于太阳能电池组件封装的胶膜具有无毒无异味、无污染、无腐蚀、不燃烧、涂布不拉丝等优点，能够提高太阳能电池组件的粘结牢固度、高温稳定性、高机械强度、韧性、抗紫外辐射性能。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例对本发明作详细、清楚的说明。
[0028]以下实施例仅是本发明的优先实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干的改进和推演，这些变化均应属于本发明的保护范围。
[0029]实施例1
[0030]所述一种用于太阳能电池组件封装的胶膜，其由如下方法制备:
[0031](I)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95°C，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至75 C ；
[0032](2)将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3:1:2，且三种组分的重量占混合物总重量的85%;
[0033](3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；
[0034](4)搅拌下滴加混合单体，同时滴加引发剂质量分数为I %的过硫酸铵水溶液，并在3?5小时内滴加完成；
[0035](5)滴加完成后升温至85?95°C熟化40?60min;
[0036](6)降温至35°C，加入防腐剂，混合均匀后过滤制膜即成，制膜过程中将水分完全蒸发。
[0037]实施例2
[0038]所述一种用于太阳能电池组件封装的胶膜，其由如下方法制备:
[0039](I)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95°C，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至85 C ；
[0040](2)将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.7:1:3，且三种组分的重量占混合物总重量的85%?95% ；
[0041](3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；
[0042](4)搅拌下滴加混合单体，同时滴加引发剂质量分数为5%的过硫酸铵水溶液，并在5小时内滴加完成；
[0043](5)滴加完成后升温至95°C熟化40?60min;
[0044](6)降温至45°C，加入防腐剂，混合均匀后过滤制膜即成，制膜过程中将水分完全蒸发。
[0045]所述的含不饱和双键的有机硅单体为乙烯基三氯硅烷。
[0046]所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。
[0047]所述的钠盐熬合剂为乙二胺四乙酸四钠。
[0048]实施例3
[0049]所述一种用于太阳能电池组件封装的胶膜，其由如下方法制备:
[0050](I)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95°C，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至75 C ；
[0051](2)将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3:1:3，且三种组分的重量占混合物总重量的85%;
[0052](3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；
[0053](4)搅拌下滴加混合单体，同时滴加引发剂质量分数为4%的过硫酸铵水溶液，并在4小时内滴加完成；
[0054](5)滴加完成后升温至90°C熟化40?60min;
[0055](6)降温至40°C，加入防腐剂，混合均匀后过滤制膜即成，制膜过程中将水分完全蒸发。
[0056]所述的含不饱和双键的有机硅单体为甲基乙烯基硅烷。
[0057]所述的钠盐熬合剂为羟乙基乙二胺三乙酸三钠。
[0058]所述的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
[0059]实施例4
[0060]所述一种用于太阳能电池组件封装的胶膜，其由如下方法制备:
[0061](I)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95°C，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至80 C ；
[0062](2)将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.7:1:2，且三种组分的重量占混合物总重量的90%;
[0063](3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；
[0064](4)搅拌下滴加混合单体，同时滴加引发剂质量分数为3%的过硫酸铵水溶液，并在3小时内滴加完成；
[0065](5)滴加完成后升温至85°C熟化40?60min;
[0066](6)降温至35°C，加入防腐剂，混合均匀后过滤制膜即成，制膜过程中将水分完全蒸发。
[0067]所述的含不饱和双键的有机硅单体为甲基乙烯基硅烷。
[0068]所述的钠盐熬合剂为乙二胺四乙酸四钠。
[0069]所述的娃烧偶联剂为乙稀基二乙氧基娃烧。
[0070]本发明的用于太阳能电池组件封装的胶膜，适用面广，适用于PP、PET、PVC、B0PP材料的复合。胶膜的稳定性好，-5?50°C的贮存期多12个月，具有无毒无异味、无污染、无腐蚀、不燃烧、涂布不拉丝等优点，能够提高太阳能电池组件的粘结牢固度、高温稳定性、高机械强度、韧性、抗紫外辐射性能。
【主权项】
1.一种用于太阳能电池组件封装的胶膜，其特征在于，包括以下原料:醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、含不饱和双键的有机硅单体、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯、硅烷偶联剂，其中醋酸乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯树脂两种组分的重量占胶膜总重量的85%?95%，且醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂的质量比为0.3?0.7:1。2.如权利要求1所述的胶膜，其特征在于，还包括:阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂、消泡剂、引发剂防腐剂，并且阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂、消泡剂、弓丨发剂防腐剂的重量占胶膜总重量小于3%。3.如权利要求2所述的胶膜，其特征在于，所述含不饱和双键的有机硅单体为甲基乙烯基硅烷或乙烯基三硅烷其中的一种。4.如权利要求2所述的胶膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-2丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷其中的一种。5.—种如权利要求2所述的胶膜，其特征在于，所示阴离子乳化剂为ΝΡ-40，所述非离子乳化剂为OP-1O。6.如权利要求2所述的胶膜，其特征在于，所述的钠盐熬合剂为自乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸四钠或羟乙基乙二胺三乙酸三钠其中的一种。7.如权利要求2所述的胶膜，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。8.如权利要求2所述的胶膜，其特征在于，所述引发剂为无机过氧化物引发剂。9.如权利要求1?8中任一项所述的用于太阳能电池组件封装的胶膜的制备方法，其特征在于，包括步骤: (1)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95°C，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至75?85°C; (2)将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3?0.7:1: 2?3，且三种组分的重量占混合物总重量的85%?95% ； (3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂； (4)搅拌条件下滴加混合单体，同时滴加单体总重量的0.1?0.2%的引发剂过硫酸铵或过硫酸钾水溶液，并在3?5h内滴加完成； (5)滴加完成后升温至85?95°C熟化40?60min; (6)降温至35?45°C，加入防腐剂，混合均匀后过滤制膜即成，制膜过程中将水分完全蒸发。
【文档编号】C09J4/02GK106085265SQ201610651918
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月10日 公开号201610651918.1, CN 106085265 A, CN 106085265A, CN 201610651918, CN-A-106085265, CN106085265 A, CN106085265A, CN201610651918, CN201610651918.1
【发明人】陈见玲
【申请人】佛山市三水永恒达粘合剂有限公司