一种增强型poe光伏封装胶膜、其制备工艺及应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种增强型POE光伏封装胶膜，其由以重量计算的以下原料制备而成：POE80～100份、增强树脂5～30份、增容剂1～10份、偶联剂0.01～1份、交联剂0.01～5份、抗氧剂0.01～1份、紫外线吸收剂0.01～1份。该胶膜拉伸强度高、耐老化性强、不易黄变，可以延长组件的使用寿命。
【专利说明】一种增强型POE光伏封装胶膜、其制备工艺及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光伏组件的封装材料，具体是一种增强型Ρ0Ε光伏封装胶膜及其 制备工艺。
【背景技术】
[0002] 光伏组件需要选用合适的胶膜密封保护电池片、连接线和背板。EVA胶膜是最常见 的胶膜，主要成分是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA)，少量的交联剂、助交联剂、抗老化剂和 其它功能助剂。EVA是由两种单体进行共聚制备，乙烯链断比较稳定，但是醋酸乙烯酯链段 在高温高湿情况下，容易发生水解，光热老化反应，引起EVA降解产生气泡，脱层和黄变现 象，降低透光率和组件的发电功率，缩短了组件的使用寿命。寻找一种能替代EVA树脂用在 光伏封装材料中成为当务之急。
[0003] Ρ0Ε是乙烯辛烯共聚物，由饱和脂肪链构成，具有良好的耐候、耐紫外老化性能，优 异的耐热、耐低温性能，使用温度范围广，良好的透光率，优异的电绝缘性能，性价比高，力口 工容易等特点。但是Ρ0Ε强度和粘结性能较低，是一种非极性的高分子，力学性能不理想等 缺点会影响其在光伏封装胶膜中的应用。
[0004] 目前提高Ρ0Ε强度的方法有Ρ0Ε/聚苯乙烯共混，P0E/SEBS共混，P0E/PS/SEBS共 混，Ρ0Ε/再生丁基橡胶共混等研究，但是所制备的材料的透光率达不到要求，出现相分离等 缺陷，尚未有使用增强透明树脂与Ρ0Ε改性，添加增容剂提高相容性的制备增强型Ρ0Ε光伏 封装胶膜的专利报道。
【发明内容】
[0005] 发明要解决的问是页
[0006] 本发明的一个目的在于克服现有技术中的不足，提供一种增强型Ρ0Ε光伏封装胶 膜。
[0007] 用于解决问题的方案
[0008] -种增强型Ρ0Ε光伏封装胶膜，其由以重量计算的以下原料制备而成：
[0009] POE 80 ?100 份 增强树脂 5?30份 增容剂 1?10份 偶联_ 0.01?1份 交联剂 0.01?5份 抗氧剂 0.01?1份 紫外ft暖軟劃 0.01~1翁。
[0010] 优选地，所述Ρ0Ε在190°C测试的熔融流动指数为0. 1?40g/10min，熔点为40? 90°C，透光率> 90%。
[0011] 优选地，所述增容剂为极性基团接枝改性功能树脂。
[0012] 优选地，所述增容剂为聚乙烯接枝马来酸酐共聚物、聚乙烯接枝磺酸共聚物、聚乙 烯接枝丙烯酸共聚物、聚丙烯接枝马来酸酐共聚物、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共 聚物、聚丁烯接枝马来酸酐共聚物、聚丁烯接枝丙烯酸共聚物、EPDM接枝马来酸酐共聚物， Ρ0Ε接枝马来酸酐共聚物、Ρ0Ε接枝丙烯酸共聚物、Ρ0Ε接枝甲基丙烯酸酯共聚物中的一种 或多种混合。
[0013] 优选地，所述交联剂为过氧化二异丙苯、二酰基有机过氧化物、2, 5-二甲基-2, 5 双（叔丁基过氧）己烷、1，1_(双过氧化叔丁基）3, 3, 5-三甲基环己烷、过氧化苯甲酸叔丁 酯、三苯基甲烷-4, 4-三异氰酸酯、过氧化二苯甲酰、二叔丁基过氧化物、双（2-叔丁基过氧 化异丙基）苯、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化苯甲酸叔戊酯、2, 2-双（叔戊基过氧）-丁烧、 二叔戊基过氧化物、叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧 化-3, 5, 5-三甲基己酸酯、二苯甲酰基过氧化物、二（4-氯苯甲酰基）过氧化物、二（2, 4-二 氯苯甲酰基）过氧化物、二（4-甲基苯甲酰基）过氧化物、正丁基-4, 4-二（叔丁基过氧 化）戊酸酯、乙基-3, 3-二（叔丁基过氧化）丁酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯中 的一种或多种混合。
[0014] 优选地，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸酯 娃烧、Y _氣丙基二乙氧基娃烧、乙稀基二甲氧基娃烧、甲基丙稀酸醋娃烧、钦酸醋偶联剂中 的一种或多种混合。
[0015] 优选地，所述抗氧剂为二硬脂酸季戊四醇二亚磷酸酯、1，3, 5-三（4-叔丁基-3羟 基-2, 6-二甲基苯基）-1，3, 5-三嗪-2, 4, 6- (1H，3H，5H)-三酮、2, 6-二叔丁基-4-甲基苯 酚、四[β_(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三（2, 4-二叔丁基苯基）亚 磷酸酯，β_ (4-羟基-3, 5-二叔丁基苯基）丙酸正十八碳醇酯中的一种或多种混合。
[0016] 优选地，所述紫外线吸收剂是水杨酸、Ν-(乙氧基羰基苯基）-Ν_甲基-Ν-苯基甲 醚、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺 酸基二苯甲酮、2, 2-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-丙烯酰氧基乙氧基二苯甲酮、 2- (2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基）-5-氯代苯并三唑、2- (2Η-苯并三唑-2-基）-4, 6-二 叔戊基苯酚、2-(2-羟基-5-甲基苯基）苯并三唑、2-苯并三唑-2-基-4, 6-二叔丁基苯 酚、2-(2H-苯丙苯并三唑-2-羟基）-4-(叔丁基-6-仲丁基）苯酚、2-(2-羟基-5-叔辛 基苯基）苯并三唑、2,（2H-苯并三唑-2-羟基）-4,6-二（1-甲基-1-苯基乙基）苯酚、 2, 2-亚甲基双（6-(2H-苯并三唑-2-基）-4-(1, 1，3, 3-四甲基丁基））苯酚、2, 2-亚甲基 双（6-(2H-苯并三唑-2-基）-6-十二烷基-4-甲基）苯酚中的一种或多种混合。
[0017] 本发明同时提供一种制备增强型Ρ0Ε光伏封装胶膜的工艺，包括如下步骤：
[0018] (1)将Ρ0Ε、增强树脂按比例混合，加入增容剂；
[0019] (2)将步骤（1)所得产物与偶联剂、交联剂、抗氧剂、紫外线吸收剂混合，然后投入 挤出机中混炼，挤出机温度为80?150°C，经过流延、压花、冷却进行成膜。
[0020] 一种光伏组件，含有所述的增强型Ρ0Ε光伏封装胶膜。
[0021] 一种增强型Ρ0Ε光伏封装胶膜，主要成份是增强树脂改性的Ρ0Ε胶粒，同时还含 有增容剂、偶联剂、交联剂、抗氧剂和紫外线吸收剂等助剂。所述Ρ0Ε是乙烯和丁烯或辛烯 的共聚物。所述增强树脂改性的Ρ0Ε树脂方法为将P0E100份与增强树脂5-30份、相容剂 1-10份均匀混合。然后将混合物在双螺杆挤出机中混炼造粒，得到增强型的Ρ0Ε胶粒。
[0022] 将上述获得的产物与交联剂、偶联剂、抗氧剂、紫外线吸收剂等助剂混合均匀，经 挤出机混炼后通过T形模具挤出流延成膜。加工温度根据Ρ0Ε的流动性，设定在60-1KTC 流延成膜，冷却后牵引收卷，即为本发明的Ρ0Ε胶膜。
[0023] 所述的增强型Ρ0Ε光伏封装胶膜与光伏镀膜玻璃，背板，电池片抽真空、高压热层 压后可以获得大于75%的交联度。较佳的层压温度在130-160°C之间，抽真空时间在3-5 分钟，层压时间在8-15分钟。
[0024] 所述的增强型Ρ0Ε光伏封装胶膜的厚度可以是任何合适的厚度。较佳的厚度为 0. l-〇. 8mm。
[0025] 所述的增强型POE光伏封装胶膜的透光率达到89%以上。较佳的透光率大于 91%。
[0026] 本发明的有益效果在于：通过将增强树脂与Ρ0Ε共混，以增容剂提高两者之间的 相容性，再与交联剂、抗氧剂、偶联剂和紫外线吸收剂等以合适的比例和工艺制备出增强型 的Ρ0Ε光伏封装胶膜，其各项性能接近EVA胶膜。因其不含醋酸，耐老化性能更优异，相对 于EVA胶膜能更好保证光伏组件的长期使用寿命，提高电站的收益。
[0027] 该胶膜在光伏组件制造时的层压中能够和EVA胶膜一样交联，交联后Ρ0Ε与增强 树脂，增容剂之间形成互穿网络结构，其永久变形减小，拉伸强度、撕裂强度等主要力学性 能得到很大的提高，完全能够取代太阳能光伏组件用EVA胶膜。
[0028] 本发明的光伏封装胶膜拉伸强度高、耐老化性强、不易黄变，可以延长组件的使用 寿命；本发明的制备方法简单，成本低，生产效率高。
【具体实施方式】
[0029] 以下将结合实施例详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。为了更好 的说明本发明，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理 解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、手 段、材料未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
[0030] 实施例1
[0031]
【权利要求】
1. 一种增强型POE光伏封装胶膜，其特征在于，其由以重量计算的以下原料制备而成：
2. 根据权利要求1所述的增强型POE光伏封装胶膜，其特征在于，所述POE在190°C测 试的熔融流动指数为〇. 1?40g/10min，熔点为40?90°C，透光率> 90%。
3. 根据权利要求1所述的增强型POE光伏封装胶膜，其特征在于，所述增容剂为极性基 团接枝改性功能树脂。
4. 根据权利要求3所述的增强型POE光伏封装胶膜，其特征在于，所述增容剂为聚乙烯 接枝马来酸酐共聚物、聚乙烯接枝磺酸共聚物、聚乙烯接枝丙烯酸共聚物、聚丙烯接枝马来 酸酐共聚物、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、聚丁烯接枝马来酸酐共聚物、聚丁 烯接枝丙烯酸共聚物、EPDM接枝马来酸酐共聚物，POE接枝马来酸酐共聚物、POE接枝丙烯 酸共聚物、POE接枝甲基丙烯酸酯共聚物中的一种或多种混合。
5. 根据权利要求1所述的增强型POE光伏封装胶膜，其特征在于，所述交联剂为过氧 化二异丙苯、二酰基有机过氧化物、2, 5-二甲基-2, 5双（叔丁基过氧）己烷、1，1-(双过氧 化叔丁基）3, 3, 5-三甲基环己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯、三苯基甲烷-4, 4-三异氰酸酯、过 氧化二苯甲酰、二叔丁基过氧化物、双（2-叔丁基过氧化异丙基）苯、过氧化叔丁基异丙苯、 过氧化苯甲酸叔戊酯、2, 2-双（叔戊基过氧）-丁烷、二叔戊基过氧化物、叔丁基过氧化苯甲 酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化_3, 5, 5-三甲基己酸酯、二苯甲酰基过 氧化物、二（4-氯苯甲酰基）过氧化物、二（2, 4-二氯苯甲酰基）过氧化物、二（4-甲基苯 甲酰基）过氧化物、正丁基-4, 4-二（叔丁基过氧化）戊酸酯、乙基-3, 3-二（叔丁基过氧 化）丁酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯中的一种或多种混合。
6. 根据权利要求1所述的增强型POE光伏封装胶膜，其特征在于，所述偶联剂为乙烯基 二乙氧基娃烧、乙稀基二甲氧基娃烧、甲基丙稀酸醋娃烧、Y _氣丙基二乙氧基娃烧、乙稀基 三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸酯硅烷、钛酸酯偶联剂中的一种或多种混合。
7. 根据权利要求1所述的增强型POE光伏封装胶膜，其特征在于，所述抗氧剂为二硬 脂酸季戊四醇二亚磷酸酯、1，3, 5-三（4-叔丁基-3羟基-2, 6-二甲基苯基）-1，3, 5-三 嗪-2, 4, 6-(1H，3H，5H)-三酮、2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β - (3, 5-二叔丁基-4-羟 基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三（2, 4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯，β-(4-羟基-3, 5-二叔 丁基苯基）丙酸正十八碳醇酯中的一种或多种混合。
8. 根据权利要求1所述的增强型POE光伏封装胶膜，其特征在于，所述紫外线吸 收剂是水杨酸、N-(乙氧基羰基苯基）-Ν-甲基-N-苯基甲醚、2-羟基-4-正辛氧基二 苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基二苯甲酮、2, 2-二 羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-丙烯酰氧基乙氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3-叔 丁基-5-甲基苯基）-5-氯代苯并三唑、2-(2H-苯并三唑-2-基）-4, 6-二叔戊基苯酚、 2-(2-羟基-5-甲基苯基）苯并三唑、2-苯并三唑-2-基-4, 6-二叔丁基苯酚、2-(2H-苯 丙苯并三唑-2-羟基）-4-(叔丁基-6-仲丁基）苯酚、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基）苯并 三唑、2,（2H-苯并三唑-2-羟基）-4,6-二（1-甲基-1-苯基乙基）苯酚、2, 2-亚甲基双 (6-(2H-苯并三唑-2-基）-4-(1, 1，3, 3-四甲基丁基））苯酚、2, 2-亚甲基双（6-(2H-苯并 三唑-2-基）-6-十二烷基-4-甲基）苯酚中的一种或多种混合。
9. 一种制备如权利要求1至8任一项所述的增强型POE光伏封装胶膜的工艺，其特征 在于，包括如下步骤： (1) 将Ρ0Ε、增强树脂按比例混合，加入增容剂； (2) 将步骤⑴所得产物与偶联剂、交联剂、抗氧剂、紫外线吸收剂混合，然后投入挤出 机中混炼，挤出机温度为80?150°C，经过流延、压花、冷却进行成膜。
10. -种光伏组件，其特征在于，含有如权利要求1至8任一项所述的增强型POE光伏 封装胶膜。
【文档编号】C09J11/06GK104231954SQ201410426339
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】赵世界 申请人:常州斯威克光伏新材料有限公司