高阻隔PET交联膜及其制备方法和应用与流程

本发明属于太阳能电池背板，涉及高阻隔pet交联膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、传统pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜广泛应用于包装、光电显示、太阳能电池等领域。pet高分子链结构存在较大的自由体积，自由体积越大阻隔效果越差；同时pet分子之间排列远不如金属、陶瓷一类物质紧密，这使得其他物质更容易渗透穿过pet材料。在光照作用下，pet材质可能会发生光氧化反应，导致分子量下降，性能劣化；因此，pet材料对氧气、水蒸气等小分子的阻隔性能和抗紫外性能还不能满足太阳能背板要求，需要能够有效阻隔湿气和氧气的进入，以保护电池板不受腐蚀和损坏；湿气和氧气的进入可能会导致电池板性能下降、劣化和损坏，影响整个太阳能系统的使用寿命和安全性；为了提高pet薄膜的阻隔性能，一般采用pet与pen共混、pet与lcp共混，或者对pet基材进行氟化处理等方法；提高pet膜的抗紫外性能的方法有，添加紫外线吸收剂。

2、专利申请cn113921631a公开了一种增强太阳能背板水蒸气阻隔性的方法，将支撑基材层所用材料放入到原子层沉积设备中，在支撑基材层的上面沉积无机氧化物获得无机氧化物薄膜上层，在支撑基材层的下面沉积无机氧化物获得无机氧化物薄膜下层，得到高水蒸气阻隔性太阳能背板支撑基材；但该专利申请中原子层沉积是一种自限制性薄膜制备方法，通过气相前驱体在基底表面发生气-固化学反应形成薄膜，这个过程需要精确控制反应条件，最终使得无机氧化物薄膜制备工艺复杂，成本较高。

3、专利申请cn212517221u公开了一种太阳能电池背板，包括由上而下依次层叠的15-50μm厚的pvdf膜层、第一胶黏剂层、10-100μm厚的水汽阻隔膜层、第二胶黏剂层、绝缘层和耐候涂层，水汽阻隔膜层设为上层为疏水涂层和下层为基材层的两层结构；该专利申请存在环氧树脂胶黏剂层不耐紫外线和丙烯酸酯胶黏剂层环境污染大等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种高阻隔pet交联膜及其制备方法和应用。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、高阻隔pet交联膜的制备方法，在pet上接枝烯丙基溴得到改性pet后，将改性pet加工成膜，并在成膜过程中引发改性pet之间共价交联，即得高阻隔pet交联膜，其中改性pet中烯丙基溴的接枝度为20~40%，接枝率为45~54%，改性pet中烯丙基溴的接枝度过低会导致后续交联度低，不能达到较好的阻隔性能，过高会增加分子链间的距离和孔隙率，反而会降低阻隔性能。

4、作为优选的技术方案：

5、如上所述的高阻隔pet交联膜的制备方法，改性pet的制备过程为：将pet和烯丙基溴溶于溶剂（dmso等）中后，向其中加入催化剂（三氯化铝、三氯化铁、四氯化锡或氯化锌），于80°c反应24h，经后处理（用去离子水进行洗涤抽滤，并用乙醇出去未反应的原料，将产物烘干），即得改性pet。

6、如上所述的高阻隔pet交联膜的制备方法，催化剂的摩尔添加量为烯丙基溴摩尔添加量的8%。

7、如上所述的高阻隔pet交联膜的制备方法，将改性pet加工成膜，并在成膜过程中引发改性pet之间共价交联的过程为：将改性pet和引发剂溶于溶剂（dmac）中得到铸膜液后，将铸膜液均匀涂布在基底（玻璃板等）上，烘干（于60~80°c下静置12h）。

8、如上所述的高阻隔pet交联膜的制备方法，铸膜液中，改性pet与引发剂的质量比为99.7:0.3。

9、如上所述的高阻隔pet交联膜的制备方法，引发剂为偶氮二异丁腈(aibn)、过氧化苯甲酰(bpo)或过氧化二苯甲酰(dcpd)。

10、高阻隔pet交联膜，采用如上任一项所述的高阻隔pet交联膜的制备方法制得。

11、高阻隔抗紫外pet交联膜，由如上所述的高阻隔pet交联膜以及涂覆于其表面的天冬聚脲涂层组成，具体制备过程为：准备好天冬聚脲涂料（一种由a、b两组分组成的防水涂料）和相应的喷涂设备，将天冬聚脲涂料的a组分和b组分按照1:1的质量比混合后，倒入喷涂设备中，在pet膜表面进行多次喷涂，每次喷涂的厚度不宜过大，以避免涂料流淌或形成气泡，等待涂料完全干燥，即得天冬聚脲涂层。

12、作为优选的技术方案：

13、如上所述的高阻隔抗紫外pet交联膜，天冬聚脲涂层位于高阻隔pet交联膜的单侧表面，天冬聚脲涂层的厚度为50μm。

14、如上所述的高阻隔抗紫外pet交联膜，高阻隔抗紫外pet交联膜的水蒸气透过率为0.74~0.80g/m2·24h，氧气透过系数为0.4×10-15~0.6×10-15cm3·cm/(cm2·s·pa)，uv黄变指数为2.7。

15、有益效果：

16、本发明制备了一种高阻隔抗紫外pet交联膜，制备工艺简单，能够提高水和氧气阻隔性能以及抗紫外性能；

17、本发明制备了一种高阻隔抗紫外pet交联膜，通过共价交联和天冬聚脲涂层的加入，高阻隔抗紫外pet交联膜具有良好的耐候性，能在室外环境下保持稳定的性能，适应各种气候条件。

18、本发明制备了一种高阻隔抗紫外pet交联膜，通过共价交联结构和天冬聚脲涂层使薄膜具有较高的强度和韧性，能够在运输和加工过程中承受一定的压力和冲击。

技术特征：

1.高阻隔pet交联膜的制备方法，其特征在于，在pet上接枝烯丙基溴得到改性pet后，将改性pet加工成膜，并在成膜过程中引发改性pet之间共价交联，即得高阻隔pet交联膜，其中改性pet中烯丙基溴的接枝度为20~40%，接枝率为45~54%。

2.根据权利要求1所述的高阻隔pet交联膜的制备方法，其特征在于，改性pet的制备过程为：将pet和烯丙基溴溶于溶剂中后，向其中加入催化剂，于80°c反应24h，经后处理，即得改性pet。

3.根据权利要求2所述的高阻隔pet交联膜的制备方法，其特征在于，催化剂的摩尔添加量为烯丙基溴摩尔添加量的8%。

4.根据权利要求1所述的高阻隔pet交联膜的制备方法，其特征在于，将改性pet加工成膜，并在成膜过程中引发改性pet之间共价交联的过程为：将改性pet和引发剂溶于溶剂中得到铸膜液后，将铸膜液均匀涂布在基底上，烘干。

5.根据权利要求4所述的高阻隔pet交联膜的制备方法，其特征在于，铸膜液中，改性pet与引发剂的质量比为99.7:0.3。

6.根据权利要求4所述的高阻隔pet交联膜的制备方法，其特征在于，引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰或过氧化二苯甲酰。

7.高阻隔pet交联膜，其特征在于，采用如权利要求1~6任一项所述的高阻隔pet交联膜的制备方法制得。

8.高阻隔抗紫外pet交联膜，其特征在于，由如权利要求7所述的高阻隔pet交联膜以及涂覆于其表面的天冬聚脲涂层组成。

9.根据权利要求8所述的高阻隔抗紫外pet交联膜，其特征在于，天冬聚脲涂层位于高阻隔pet交联膜的单侧表面，天冬聚脲涂层的厚度为50μm。

10.根据权利要求9所述的高阻隔抗紫外pet交联膜，其特征在于，高阻隔抗紫外pet交联膜的水蒸气透过率为0.70~0.80g/m2·24h，氧气透过系数为0.4×10-15~0.6×10-15cm3·cm/(cm2·s·pa)，uv黄变指数为2.7。

技术总结
本发明涉及一种高阻隔PET交联膜及其制备方法和应用，制备方法为：在PET上接枝烯丙基溴得到改性PET后，将改性PET加工成膜，并在成膜过程中引发改性PET之间共价交联，即得高阻隔PET交联膜；应用即在制得的高阻隔PET交联膜单侧表面涂覆天冬聚脲涂层，制得高阻隔抗紫外PET交联膜。本发明的工艺简单，提高了PET膜的水和氧气阻隔性能以及抗紫外性能。

技术研发人员：夏子涵,刘建,鞠金虎,接道良
受保护的技术使用者：江苏康辉新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21