一种生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体及其制备方法及光伏封装胶膜与流程

本发明属于聚烯烃材料，尤其涉及一种生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体及其制备方法及光伏封装胶膜。

背景技术：

1、随着太阳能等清洁能源适用扩大，光伏封装膜用热塑性聚烯烃弹性体的需求也随之剧增加。根据调查结果显示，2022年我国热塑性聚烯烃弹性(以下简称为poe)体用量为73万吨，其中光伏封装胶膜用poe约35万吨，占全国poe总消费量的48％，用量非常之大。

2、目前商业化的poe为乙烯与α-烯烃共聚物，为饱和链结构，极性较差，粘性较差，因此光伏封装膜厂家需要添加硅烷与poe共混提高极性。但是硅烷表面具有大量的极性羟基基团，难以分散在poe中，容易团聚，形成醇类，在制作封装膜过程会产生气泡，导致封装膜出现缺陷，同时污染环境。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体及其制备方法及光伏封装胶膜，该热塑性聚烯烃弹性体制成的光伏封装膜具有较高剥离强度。

2、本发明提供了一种生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体的制备方法，包括以下步骤：

3、将精制后的乙烯、α-烯烃、生物基极性第三单体、有机溶剂和催化剂混合，聚合反应，得到胶液；

4、所述生物基第三单体选自生物基衣康酸酯、生物基丁二酸、生物基丁二醇环酯、生物基丁二烯和生物基丙烯酸酯中的一种或多种；

5、将所述胶液进行灭活和絮凝，干燥，得到热塑性聚烯烃弹性体。

6、优选地，所述生物基第三单体、精制α-烯烃和精制乙烯的摩尔比为1:(1～2):(1～8)。

7、优选地，所述α-烯烃选自3-20个碳原子的直链或带支链的α-烯烃；

8、所述有机溶剂选自正己烷、正丁烷、异丁烷、环丁烷、正戊烷或异戊烷；

9、所述催化剂包括主催化剂和助催化剂；

10、所述主催化剂具有式ⅰ结构：

11、

12、式ⅰ中，r1、r2、r3、r4独立地选自h、甲基、苯甲基或二苯甲基；

13、所述助催化剂选自甲基铝氧烷化合物、改性的甲基铝氧烷化合物、三(五氟苯基)硼化合物、三苯基碳鎓四(五氟苯基)硼化合物、n,n-二甲基苯胺四(五氟苯基)硼化合物、三异丁基铝和三甲基铝中的一种或多种。

14、优选地，所述助催化剂与主催化剂的摩尔比为(3～10000)∶1；

15、所述有机溶剂的体积和所述乙烯、α-烯烃、生物基第三单体的总体积比为(0.5～5):1；

16、所述主催化剂在有机溶剂中的浓度为0.5～1.5μmol/l。

17、优选地，所述聚合反应的温度为100～200℃，聚合反应的时间为5～150min，聚合反应的压力为1～10mpa。

18、优选地，采用乙醇进行灭活和絮凝。

19、本发明提供了一种生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体，由上述技术方案所述制备方法制得，

20、所述生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体的体积电阻率≥1015ω·cm，透光率≥90％，重均分子量1×105～3×105da。

21、本发明提供了一种光伏封装胶膜，包括以下原料；

22、上述技术方案所述制备方法制备的生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体、抗氧剂和交联剂。

23、优选地，所述抗氧剂占生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体的0.1～0.3wt％；

24、所述硅烷偶联剂占生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体的0.2～0.6wt％；

25、所述交联剂占生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体的0.1～0.3wt％。

26、优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂1010；所述交联剂选自质量比为(4:1)～(1:1)的tbec与taic的混合物。

27、本发明提供了一种生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体的制备方法，包括以下步骤：将精制后的乙烯、α-烯烃、生物基第三单体、有机溶剂和催化剂混合，聚合反应，得到胶液；所述生物基第三单体选自生物基衣康酸酯、生物基丁二酸、生物基丁二醇环酯、生物基丁二烯和生物基丙烯酸酯中的一种或多种；将所述胶液进行灭活和絮凝，干燥，得到热塑性聚烯烃弹性体。本发明在poe聚合过程中引入生物基第三单体,提高其极性的同时,在后续制作光伏封装胶膜过程中无需添加硅烷偶联剂,从根本上解决了光伏封装胶膜粘性的问题,不仅降低了光伏封装膜的缺陷率,还减少了醇类的产生,降低了对环境的污染。实验结果表明：poe制成的光伏封装膜的剥离强度为86～100n/cm。

技术特征：

1.一种生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物基第三单体、精制α-烯烃和精制乙烯的摩尔比为1:(1～2):(1～8)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述α-烯烃选自3-20个碳原子的直链或带支链的α-烯烃；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述助催化剂与主催化剂的摩尔比为(3～10000)∶1；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为100～200℃，聚合反应的时间为5～150min，聚合反应的压力为1～10mpa。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用乙醇进行灭活和絮凝。

7.一种生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体，由权利要求1～6任一项所述制备方法制得，

8.一种光伏封装胶膜，包括以下原料；

9.根据权利要求8所述的光伏封装胶膜，其特征在于，所述抗氧剂占生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体的0.1～0.3wt％；

10.根据权利要求8所述的光伏封装胶膜，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂1010；所述交联剂选自质量比为(4:1)～(1:1)的tbec与taic的混合物。

技术总结
本发明提供了一种生物基高极性热塑性聚烯烃弹性体及其制备方法和光伏封装胶膜，方法包括：将精制后的乙烯、α‑烯烃、生物基第三单体、有机溶剂和催化剂混合，聚合反应，得到胶液；所述生物基第三单体选自生物基衣康酸酯、生物基丁二酸、生物基丁二醇环酯、生物基丁二烯和生物基丙烯酸酯中的一种或多种；将所述胶液进行灭活和絮凝，干燥，得到热塑性聚烯烃弹性体。本发明在POE聚合过程中引入生物基第三单体,提高其极性的同时,在后续制作光伏封装胶膜过程中无需添加硅烷偶联剂,从根本上解决了光伏封装胶膜粘性的问题,不仅降低了光伏封装膜的缺陷率,还减少了醇类的产生,降低了对环境的污染。

技术研发人员：赵春财,李平,赵永臣
受保护的技术使用者：海南贝欧亿科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17