一种新型光伏封装应用类改性复合膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合薄膜技术领域，具体是一种新型光伏封装应用类改性复合膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]背板膜是太阳能电池组件不可或缺的保护性材料。背板膜位于太阳能电池板的背面的最外层，对电池片起保护和支撑作用，要求背板具有耐湿热老化性、耐高低温性、耐水解性、耐腐蚀性以及持续抵御光照直射的能力。
[0003]目前市场主流背板主要有含氟材料背板与多层功能性的PET复合膜背板。含氟背板中由于含氟层作为最外保护层，材料的强度最弱，容易受外界尖锐物的刮伤，影响内部材料的防老化功能，含氟薄膜在所有塑料薄膜加工中难度最大，工艺最复杂，成本也最高。含氟材料的使用，也使环境的潜在污染以及加工中造成的污染成为可能。多层功能性的PET复合膜背板通过将功能化PET复合得到，PET提供了优异的机械性能，然而在较为极端的紫外长期照射以及高温高湿的环境下长期使用。聚酯容易水解或降解，逐渐粉化，在很大程度上影响材料的机械性能。
[0004]聚稀经弹性体(polyolefin elastomer) (POE)是美国DOW化学公司以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。它的共聚单体辛烯含量高且单一均匀分布，分子量分布窄，这些特性赋予了POE树脂优良的材料性能。POE树脂分子中不含有不饱和双键，具有良好的热稳定性、耐候性、耐老化性、卓越的韧性同时具有良好的加工性。EVA薄膜是目前主要用于封装太阳能电池的材料，但其存在一些不足，如易黄变老化，耐候性差、使用寿命短。POE的熔点较低，耐热性和强度也较低，通过将POE交联，内部形成网络结构，提高拉伸强度等力学性能和耐热性。
【发明内容】
[0005]本发明为了克服目前市场主流背板的一些明显缺陷，提高综合性价比，提供一种用功能化改性聚烯烃层取代含氟膜，同时将POE薄膜交联，制备性能优异的三层结构改性背板膜。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种新型光伏封装应用类改性复合膜，该复合膜由顶层至底层依次为改性聚烯烃层、第一胶粘剂层、聚酯薄膜基材层、第二胶粘剂层及交联POE层。
[0007]所述的聚酯薄膜基材层的厚度为100 μπι-250 μπι，交联POE层的厚度为100-200 μmD
[0008]所述的改性聚烯烃层包括烯烃树脂、有机紫外线吸收剂、总质量0.1%-5%无机抗氧化剂杂化物，其中有机紫外线吸收剂为改性聚烯烃层总质量的0.1%_5%，无机抗氧化剂杂化物为改性聚烯烃层总质量的0.1%_5%。
[0009]所述的有机紫外线吸收剂选自水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类中的一种，无机抗氧化剂选自滑石粉、碳酸钙、二氧化钛、炭黑的一种
所述的交联POE层包括POE树脂、硅烷偶联剂、交联剂和抗老化剂，其中硅烷偶联剂为交联POE层总质量的0.1%_5%，交联剂为交联POE层总质量的0.03%-2%，抗老化剂为交联POE层总质量的0.01-1%。
[0010]本发明还公开了一种新型光伏封装应用类改性复合膜的制备方法，包括以下步骤:
I)将聚烯烃树脂与有机紫外线吸收剂、无机抗氧化剂杂化物经高速混料机混合均匀，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒，再经挤出流延得到改性聚烯烃树脂，其中有机紫外线吸收剂为改性聚烯烃层总质量的0.1%-5%，无机抗氧化剂杂化物为改性聚烯烃层总质量的
0.1%-5%；
2)将POE树脂与硅烷偶联剂、交联剂、抗老化剂高速混合并在双螺杆挤出机中造粒后，经挤出流延得到硅烷交联改性POE树脂，其中硅烷偶联剂为交联POE层总质量的0.1%-5%，交联剂为交联POE层总质量的0.03%-2%，抗老化剂为交联POE层总质量的0.01-1%;
3)选取聚酯薄膜作为基材，材通过等离子体化学改性增强聚酯薄膜表面的表面张力。
[0011]4)分别将步骤I)所得到的改性聚烯烃树脂和步骤2)所得到的交联改性POE混合物通过挤出机熔融挤出得到改性聚烯烃薄膜和改性POE薄膜，再与步骤3)选取的基材膜的两面分别进行贴压复合，得到三层结构的改性复合薄膜。
[0012]本发明的有益效果在于:用功能化改性聚烯烃层取代含氟膜，同时将POE薄膜交联，制备性能优异的三层结构改性背板膜。
【附图说明】
[0013]图1为一种新型光伏封装应用类改性复合膜的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0015]本发明结构如图1所示，由顶层至底层分别为改性聚丙烯层1、第一胶粘剂层2、聚酯薄膜PET基材层3、第二胶粘剂层4及交联POE层5。
[0016]实施例1
所述的聚酯薄膜基材层的厚度为125 μπι，交联POE层的厚度为150 μπι。
[0017]所述的改性聚烯烃层包括聚丙烯树脂、有机紫外线吸收剂、无机抗氧化剂杂化物，其中有机紫外线吸收剂为改性聚烯烃层总质量的0.1%，无机抗氧化剂杂化物为改性聚烯烃层总质量的0.1%。
[0018]所述的有机紫外线吸收剂选自水杨酸酯类，无机抗氧化剂选自滑石粉。
[0019]所述的交联POE层包括POE树脂、硅烷偶联剂、交联剂和抗老化剂，其中硅烷偶联剂为交联POE层总质量的0.1%，交联剂为交联POE层总质量的0.03%，抗老化剂为交联POE层总质量的0.01%。
[0020]实施例2
所述的聚酯薄膜基材层的厚度为200 μπι，交联POE层的厚度为150 μπι。
[0021]所述的改性聚烯烃层包括聚丙烯树脂、有机紫外线吸收剂、无机抗氧化剂杂化物，其中有机紫外线吸收剂为改性聚烯烃层总质量的1%，无机抗氧化剂杂化物为改性聚烯烃层总质量的0.5%。
[0022]所述的有机紫外线吸收剂选自苯并三唑类，无机抗氧化剂选自二氧化钛。
[0023]所述的交联POE层包括POE树脂、硅烷偶联剂、交联剂和抗老化剂，其中硅烷偶联剂为交联POE层总质量的0.5%，交联剂为交联POE层总质量的0.1%，抗老化剂为交联POE层总质量的0.1%。
[0024]实施例3
所述的聚酯薄膜基材层的厚度为250 μπι，交联POE层的厚度为200 μπι。
[0025]所述的改性聚烯烃层包括聚丙烯树脂、有机紫外线吸收剂、无机抗氧化剂杂化物，其中有机紫外线吸收剂为改性聚烯烃层总质量的5%，无机抗氧化剂杂化物为改性聚烯烃层总质量的5%。
[0026]所述的有机紫外线吸收剂选自取代丙烯腈类，无机抗氧化剂选自炭黑。
[0027]所述的交联POE层包括POE树脂、硅烷偶联剂、交联剂和抗老化剂，其中硅烷偶联剂为交联POE层总质量的5%，交联剂为交联POE层总质量的2%，抗老化剂为交联POE层总质量的1%。
[0028]本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种新型光伏封装应用类改性复合膜，其特征在于:该复合膜由顶层至底层依次为改性聚烯烃层(1)、第一胶粘剂层(2)、聚酯薄膜基材层(3)、第二胶粘剂层(4)及交联POE层(5)02.根据权利要求1所述的新型光伏封装应用类改性复合膜，其特征在于:所述的聚酯薄膜基材层(3)的厚度为100 μπι-250 μπι，交联POE层(5)的厚度为100-200 μπι。3.根据权利要求1所述的新型光伏封装应用类改性复合膜，其特征在于:所述的改性聚烯烃层(I)包括烯烃树脂、有机紫外线吸收剂、总质量0.1%_5%无机抗氧化剂杂化物，其中有机紫外线吸收剂为改性聚烯烃层(I)总质量的0.1%_5%，无机抗氧化剂杂化物为改性聚烯烃层(I)总质量的0.1%-5%。4.根据权利要求3所述的新型光伏封装应用类改性复合膜，其特征在于:所述的有机紫外线吸收剂选自水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类中的一种，无机抗氧化剂选自滑石粉、碳酸钙、二氧化钛、炭黑的一种。5.根据权利要求1所述的新型光伏封装应用类改性复合膜，其特征在于:所述的交联POE层(5 )包括POE树脂、硅烷偶联剂、交联剂和抗老化剂，其中硅烷偶联剂为交联POE层(5 )总质量的0.1%_5%，交联剂为交联POE层(5)总质量的0.03%-2%，抗老化剂为交联POE层(5)总质量的0.01-1%。6.—种新型光伏封装应用类改性复合膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 1)将聚烯烃树脂与有机紫外线吸收剂、无机抗氧化剂杂化物经高速混料机混合均匀，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒，再经挤出流延得到改性聚烯烃树脂，其中有机紫外线吸收剂为改性聚烯烃层总质量的0.1%_5%，无机抗氧化剂杂化物为改性聚烯烃层总质量的0.1%-5%； 2)将POE树脂与硅烷偶联剂、交联剂、抗老化剂高速混合并在双螺杆挤出机中造粒后，经挤出流延得到硅烷交联改性POE树脂，其中硅烷偶联剂为交联POE层总质量的0.1%-5%，交联剂为交联POE层总质量的0.03%-2%，抗老化剂为交联POE层总质量的0.01-1%; 3)选取聚酯薄膜作为基材； 4)分别将步骤I)所得到的改性聚烯烃树脂和步骤2)所得到的交联改性POE混合物通过挤出机熔融挤出得到改性聚烯烃薄膜和改性POE薄膜，再与步骤3)选取的基材膜的两面分别进行贴压复合，得到三层结构的改性复合薄膜。7.根据权利要求6所述的新型光伏封装应用类改性复合膜的制备方法，其特征在于:步骤3)选用的聚酯薄膜基材通过等离子体化学改性增强聚酯薄膜表面的表面张力。
【专利摘要】本发明公开了一种新型光伏封装应用类改性复合膜及其制备方法，该复合膜的结构从顶层至底层分别为改性聚烯烃层、第一胶粘剂层、聚酯薄膜基材层、第二胶粘剂层及交联POE层。本发明提供一种用功能化改性聚烯烃层取代含氟膜，同时将POE薄膜交联，制备性能优异的三层结构改性背板膜。
【IPC分类】B32B27/08, B32B27/20, B32B27/32, B32B37/15, B32B27/36, B32B37/02
【公开号】CN105538850
【申请号】CN201511013670
【发明人】卞姣, 王军林
【申请人】宜兴市王者塑封有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月31日