一种光伏组件背板用高性能修补胶带的制备方法与流程

文档序号:12710933阅读:402来源:国知局

本发明涉及胶带技术领域,具体地是涉及一种光伏组件背板用高性能修补胶带的制备方法。



背景技术:

太阳能背板位于太阳能电池板的背面,对电池片起保护和支撑作用,具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。初期太阳能背板具有三层结构(PVDF/PET/PVDF),外层保护层PVDF具有良好的抗环境侵蚀能力,中间层为PET聚脂薄膜具有良好的绝缘性能,内层PVDF和EVA具有良好的粘接性能。目前针对太阳能背板破损部位的修补,或者连接加固都是采用修补液。此种修补液固化后形成的膜层有耐水作用,但耐水效果不佳,且伏贴性差,粘结强度低,易脱落,老化后也易变形,导致附膜转角处容易翘起剥落。此外这种修补液保存和使用不便,其抗紫外线性能、发雾性以及耐高温性也较差,因此,需构思一种光伏组件背板用高性能修补胶带来解决太阳能背板破损部位的修补问题。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种光伏组件背板用高性能修补胶带的制备方法。

本发明提出的一种光伏组件背板用高性能修补胶带,包括自上而下依次设有的氟涂层、基材层、功能胶层、离型材料层,所述氟涂层包括有机树脂、固化剂和无机填料,所述基材层采用塑料薄膜材料制成。

优选地,所述氟涂层中的有机树脂为氟硅树脂、聚二氟乙烯氟碳树脂、聚四氟乙烯氟碳树脂、全氟树脂、含氟丙烯酸树脂中的一种或几种。

优选地,所述氟涂层中的固化剂为异氰酸酯系固化剂、咪唑固化剂、二聚氰胺系固化剂中的一种或几种。

优选地,所述氟涂层中无机填料为钛白粉、云母粉、二氧化二铝、二氧化硅、硫酸钡、浮石粉、碳酸钙、氢氧化铝、炭黑、滑石粉、硅藻土、金刚石粉中一种或几种。

优选地,所述的基材层为聚酯薄膜、尼龙薄膜、高阻隔膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜中的一种薄膜。

优选地,所述功能胶层改性丙烯酸酯类胶黏剂构成。

优选地,所述的一种光伏组件背板用高性能修补胶带的制备方法,包括如下步骤:

S1:将所述氟涂层涂布于厚度在25-250μm之间的基材层上,涂布厚度在2-50μm之间;

S2:取选自于丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯中的一种或几种化合物作为其它化合物,与丙烯酸丁酯混合均匀,加入至反应容器中,加入EAC溶剂,加入偶氮二异丁腈引发剂,在通氮气的条件下,加热反应,反应结束后,用反应溶剂稀释调整固含量,得合成胶水;

S3:取步骤S2制备出的100份的合成胶水,加入0.2份异氰酸酯类固化剂L-75,加入20份松香树脂PR-12603,加入0.03份抗氧剂1010,0.2份紫外吸收剂TINUVIN326,用乙酸乙酯稀释到20%的固含量,涂布于基材层,干胶厚度为45μm-55μm,复合于具有氟涂层的基材层的背面上,45℃熟化72小时。

优选的,所述基材层的厚度为50μm,所述氟涂层的厚度为5μm。

抗氧剂,可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命,有较高化学、物理稳定性能。

紫外吸收剂,是一种光稳定剂,能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分,而本身又不发生变化,具有超强的紫外线吸收能力;有效防止紫外线对修补胶带的伤害,大幅度提高产品的抗老化性能,几乎不吸收可见光,是无色透明和浅色制品的首选紫外线吸收剂;不易燃、不腐蚀、贮存稳定性好;和多种高聚物相容性良好,兼具长效抗氧、抗黄变作用性能。

本发明具有的有益效果:

1.本发明所述的光伏组件背板用高性能修补胶带及其制备方法,通过对丙烯酸压敏胶进行特殊改性,即在胶系中引入抗氧剂和紫外吸收剂,可极大的改善胶带耐候、耐高温、耐黄变性能,胶带粘结强度大、不易脱落。同时,在基材层的背面涂布氟涂层,可以保护基材不黄变,胶带便于服帖,施工方便。

2.修补胶带所使用的丙烯酸压敏胶的配方与定位胶带所使用的压敏胶配方不同,其主要是两者用途不同所致,修补胶带作用是与破损背板相连接,初始粘接力大,在高温高湿耐老化过程中要保持与破损背板的粘接力、不起泡;定位胶带所使用的压敏胶作用是初始其与胶膜及电池片具有一定的粘接力,经热压后粘接力变大、不起泡,在老化测试过程中胶带要耐黄变和热斑试验不鼓泡。

3.所述氟涂层的配方也是存在差异,修补胶带所使用氟涂层环境是长期暴露在空气环境中,在各种环境中要耐黄变,保护基材层;定位胶带的f涂层作用则是在组件热压过程中f涂层与胶膜粘接力大,同时老化后剥离力衰减极小,而且此胶带使用了f涂层也是为了减少使用离型膜的目的,实现性能更优和成本更低的目的。

附图说明

图1为一种光伏组件背板用高性能修补胶带的结构示意图;

图中:1氟涂层、2基材层、3功能胶层、4离型材料层.

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

请参阅图1,一种光伏组件背板用高性能修补胶带,包括自上而下依次设有的氟涂层1、基材层2、功能胶层3、离型材料层4,氟涂层1包括有机树脂、固化剂和无机填料,基材层2采用塑料薄膜材料制成。

实施例1

本实施例中光伏组件背板用高性能修补胶带的制备包括如下步骤:

S1:将所述氟涂层涂布于厚度为25μm的基材层上,涂布厚度为2μm;

S2:在具备搅拌器、回流冷凝管、氮气导入管反应装置中加入20份丙烯酸甲酯,25.5份丙烯酸异辛酯,4份丙烯酸,0.5份丙烯酸羟乙酯,50丙烯酸丁酯,加入100份乙酸乙酯,导入氮气搅拌半小时,慢慢升温到70℃,加入0.2份AIBN,在氮气保护下反应5小时,最终用乙酸乙酯将其调整为固含量为40%合成胶水;

S3:取所述步骤S2制备出的100份的合成胶水,加入0.2份异氰酸酯类固化剂L-75(拜耳),加入20份松香树脂PR-12603(住友),加入0.03份抗氧剂1010,0.2份紫外吸收剂TINUVIN326,用乙酸乙酯稀释到20%的固含量,涂布于基材层,干胶厚度为50μm,复合于具有氟涂层的基材层的背面上,45℃熟化72小时。

其中所述氟涂层包括有机树脂、固化剂和无机填料;有机树脂所占的重量百分比为10%,固化剂所占的重量百分比为20%,无机填料所占的重量百分比为70%。

所述氟涂层中有机树脂为氟硅树脂和聚二氟乙烯氟碳树脂的组合物,二者所占的重量为1:1。

所述f涂层中的固化剂为异氰酸酯系固化剂和咪唑固化剂的组合物,二者所占的重量为1:3。

所述f涂层中无机填料为钛白粉、云母和二氧化铝的混合物,三者所占的重量比为1:2:3。

所述基材层为聚酯薄膜。

实施例2

本实施例中光伏组件背板用高性能修补胶带的制备包括如下步骤:

S1:将所述氟涂层涂布于厚度为50μm的基材层上,涂布厚度为5μm;

S2:在具备搅拌器、回流冷凝管、氮气导入管反应装置中加入20份丙烯酸甲酯,25.5份丙烯酸异辛酯,4份丙烯酸,0.5份丙烯酸羟乙酯,50丙烯酸丁酯,加入100份乙酸乙酯,导入氮气搅拌半小时,慢慢升温到70℃,加入0.2份AIBN,在氮气保护下反应5小时,最终用乙酸乙酯将其调整为固含量为40%合成胶水;

S3:取所述步骤S2制备出的100份的合成胶水,加入0.2份环氧类固化剂NX-100E(日本综研),加入20份松香树脂PR-12603(住友),加入0.03份抗氧剂1010,0.2份紫外吸收剂TINUVIN326,用乙酸乙酯稀释到20%的固含量,涂布于基材层,干胶厚度为50μm,复合于具有氟涂层的基材层的背面上,45℃熟化72小时。

其中所述氟涂层包括有机树脂、固化剂和无机填料;有机树脂所占的重量百分比为5%,固化剂所占的重量百分比为25%,无机填料所占的重量百分比为70%。

所述氟涂层中有机树脂为聚四氟乙烯氟碳树脂。

所述氟涂层中的固化剂为异氰酸酯系固化剂、咪唑固化剂、二聚氰胺系固化剂的组合物,三者所占的重量比为1:2:3。

所述氟涂层中无机填料为二氧化硅、硫酸钡、浮石粉的混合物,三者所占的重量比为2:2:5。

所述基材层为尼龙薄膜。

实施例3

本实施例中光伏组件背板用高性能修补胶带的制备包括如下步骤:

S1:将所述氟涂层涂布于厚度为100μm的基材层上,涂布厚度为10μm;

S2:在具备搅拌器、回流冷凝管、氮气导入管反应装置中加入20份丙烯酸甲酯,25.5份丙烯酸异辛酯,4份丙烯酸,0.5份丙烯酸羟乙酯,50丙烯酸丁酯,加入100份乙酸乙酯,导入氮气搅拌半小时,慢慢升温到70℃,加入0.2份AIBN,在氮气保护下反应5小时,最终用乙酸乙酯将其调整为固含量为40%合成胶水;

S3:取所述步骤S2制备出的100份的合成胶水,加入0.2份异氰酸酯类固化剂L-75(拜耳),加入20份石油树脂FTR-6100(三井),加入0.03份抗氧剂1010,0.2份紫外吸收剂TINUVIN326,用乙酸乙酯稀释到20%的固含量,涂布于基材层,干胶厚度为50μm,复合于具有氟涂层的基材层的背面上,45℃熟化72小时。

其中所述氟涂层包括有机树脂、固化剂和无机填料;有机树脂所占的重量百分比为15%,固化剂所占的重量百分比为15%,无机填料所占的重量百分比为70%。

所述氟涂层中有机树脂为全氟树脂。

所述氟涂层中的固化剂为异氰酸酯系固化剂、咪唑固化剂、二聚氰胺系固化剂的组合物,三者所占的重量比为2:2:2。

所述f涂层中无机填料为碳酸钙、炭黑和滑石粉的混合物。

所述基材层为高阻隔膜。

实施例4

本实施例中光伏组件背板用高性能修补胶带的制备包括如下步骤:

S1:将所述氟涂层涂布于厚度为150μm的基材层上,涂布厚度为20μm;

S2:在具备搅拌器、回流冷凝管、氮气导入管反应装置中加入90份丙烯酸丁酯BA,7.5份醋酸乙烯酯VAC,2份丙烯酸AA,0.5份丙烯酸-2-羟乙酯HEA,加入100份乙酸乙酯,导入氮气搅拌半小时,慢慢升温到70℃,加入0.2份AIBN,在氮气保护下反应5小时,最终用乙酸乙酯将其调整为固含量为40%合成胶水;

S3:取所述步骤S2制备出的100份的合成胶水,加入30份氢化松香KS2100(科茂),加入0.2份环氧类固化剂NX-100E(日本综研),加入0.03份抗氧剂1010,0.05份紫外吸收剂TINUVIN326(巴斯夫BASF),用乙酸乙酯稀释到20%的固含量,涂布于胶黏剂层,干胶厚度为22μm,分别复合于具有f涂层基材层的背面上及无f涂层基材层的背面上,45℃熟化72小时。

其中所述氟涂层包括有机树脂、固化剂和无机填料;有机树脂所占的重量百分比为20%,固化剂所占的重量百分比为20%,无机填料所占的重量百分比为60%。

所述氟涂层中有机树脂为全氟树脂、含氟丙烯酸树脂和氟硅树脂中的组合物,三者所占的重量比为4:2:3。

所述氟涂层中的固化剂为咪唑固化剂固化剂和二聚氰胺系固化剂的组合物,二者所占的重量为1:2。

所述氟涂层中无机填料选自硅藻土、金刚石粉的混合物,两者所占的重量比为1:1。

所述基材层为聚丙烯薄膜。

实施例5

本实施例中光伏组件背板用高性能修补胶带的制备包括如下步骤:

S1:将所述氟涂层涂布于厚度为250μm的基材层上,涂布厚度为50μm;

S2:在具备搅拌器、回流冷凝管、氮气导入管反应装置中加入20份丙烯酸甲酯,25.5份丙烯酸异辛酯,4份丙烯酸,0.5份丙烯酸羟乙酯,50丙烯酸丁酯,加入100份乙酸乙酯,导入氮气搅拌半小时,慢慢升温到70℃,加入0.2份AIBN,在氮气保护下反应5小时,最终用乙酸乙酯将其调整为固含量为40%合成胶水;

S3:取所述步骤S2制备出的100份的合成胶水,加入0.2份环氧类固化剂NX-100E(日本综研),加入20份松香树脂PR-12603(住友),加入0.03份抗氧剂1010,0.2份紫外吸收剂TINUVIN326,用乙酸乙酯稀释到20%的固含量,涂布于基材层,干胶厚度为50μm,复合于具有氟涂层的基材层的背面上,45℃熟化72小时。

其中所述氟涂层包括有机树脂、固化剂和无机填料;有机树脂所占的重量百分比为18%,固化剂所占的重量百分比为22%,无机填料所占的重量百分比为60%。

所述氟涂层中有机树脂为含氟丙烯酸树脂。

所述氟涂层中的固化剂为异氰酸酯固化剂。

所述氟涂层中无机填料为钛白粉。

所述基材层为聚乙烯薄膜。

试验例

本发明效果可以通过下列试验证明:

本发明光伏组件背板用高性能修补胶带的性能检测

1、样品

按实施例1-5自制。

2、测试方法

2.1剥离力试验机测试样品的180°剥离力

(1)取卷状或片状样品,先将产品裁成25mm×300mm大小3-5条。

(2)镜面钢板:长度150±1mm,宽度50±1mm,厚度1.5mm-2mm

(3)单面胶带:撕掉胶带上的离型材料,胶面不能接触手或其它物品,将胶面与镜面钢板的一端连接,用压辊(2Kg)在不施加外压情况下,以300mm/min的速度来回3次,使得胶面与镜面钢板充分接触,试样与镜面钢板粘合处不允许有气泡产生。

(4)试样制备后在规定的测试环境中停置20min后进行测试。

(5)将试样自由端对折180°,并从试板上剥开贴合面25mm,把试样自由端和试样板分别夹在上下夹持器上,应使剥离面与试验机力线保持一致,试验机以300mm/min±10mm/min上升速度连续剥离,并有自动记录仪绘出剥离曲线。

(6)记录测试数据和破坏界面位置,取平均值。

2.1老化后剥离力试验机测试样品的180°剥离力

(1)样品制作方法与上述一致。

(2)试样与镜面钢板贴合好后,将置于85±2℃,85±5%R.H.环境下放置2000h,之后取出静止2h,使用上述剥离力测试方法进行测试。

(3)记录测试数据和破坏界面位置,取平均值。

2.3黄变测试方法

(1)将胶带裁成50mm*150mm样品(氟涂层面在上),用色差仪测试b值并记录为b1。

(2)将样品放入QUV紫外老化试验机(氟涂层面在上),照UV 100KWh,取出样品再次用色差仪测试b值并记录为b2。

(3)计算Δb=b2-b1

3、试验结果

试验结果见表1,结果表明。本发明光伏组件背板用高性能修补胶带具有良好的粘结性能、耐候性、耐黄变。

表1本发明光伏组件用定位胶带性能测试结果

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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