交联型封装胶膜、其制备方法及应用与流程

本发明涉及光伏材料，具体而言，涉及一种交联型封装胶膜、其制备方法及应用。

背景技术：

1、光伏发电作为可再生能源之一，是显著提高非化石能源发电量比重这一目标的重要组成部分。因此，如何提高光伏组件工作效率及寿命，降低单位功率的制作成本是当前光伏行业的发展方向之一。

2、目前，根据光伏行业协会标准，poe胶膜的交联度要大于60％，以实现封装胶膜的阻隔、抗蠕变、力学性能等要求。因此，常需要向胶膜中添加各种有机过氧化物、交联剂、助交联剂等，通过热引发有机过氧化物产生自由基，使基体树脂与交联剂发生交联反应，从而实现封装胶膜的交联网络结构。然而，目前的交联反应体系通常需要较高的反应温度及较长的反应时间，不利于光伏组件的降本增效。与此同时，目前使用的交联反应体系中交联剂与助交联剂等多为含多官能团的极性小分子，与poe的相容性较差，不易在poe胶膜中扩散，可能导致交联不均匀的情况出现，进而降低组件性能。

3、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种交联型封装胶膜、其制备方法及应用，以解决现有技术中封装胶膜的交联工艺需要较高温度且交联不均匀的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种交联型封装胶膜，其包括第一聚烯烃树脂以及分散在其中的催化剂和助交联剂；其中，第一聚烯烃树脂和助交联剂中各自独立地携带含有羟基、羧基、环氧基或氨基的活性官能团中的至少一种；其中，助交联剂中的活性官能团与助交联剂分子的摩尔数之比大于等于2:1；并且，第一聚烯烃树脂和交联剂所携带的活性官能团中，至少之一为含有环氧基的活性官能团。

3、进一步地，第一聚烯烃树脂中的活性官能团占第一聚烯烃树脂的重量百分比为0.1～10.0wt％。

4、进一步地，助交联剂为异氰脲酸三缩水甘油酯、六羟甲基三聚氰胺、三羟乙基异氰脲酸酯中的一种或多种。

5、进一步地，当第一聚烯烃树脂不包含环氧基时，助交联剂为异氰脲酸三缩水甘油酯；当第一聚烯烃树脂包含环氧基时，助交联剂为六羟甲基三聚氰胺。

6、进一步地，按重量份数计，第一聚烯烃树脂为20～100份、催化剂为0.01～10份、助交联剂为0.1～5份。

7、进一步地，第一聚烯烃树脂的主链结构选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物中的一种或它们的组合，第一聚烯烃树脂的支链中携带活性官能团；优选地，第一聚烯烃树脂的熔体流动速率为1.0～30g/10min，透光率≥88％。

8、进一步地，按重量份数计，交联型封装胶膜还包括：1～20份的第二聚烯烃树脂、0.1～5份的硅烷偶联剂、0.1～2份的抗氧剂、0.1～1份的紫外吸收剂。

9、进一步地，第二聚烯烃树脂选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物中的一种或多种；优选地，第二聚烯烃树脂的熔体流动速率为1.0～30g/10min，透光率≥88％。

10、进一步地，交联型封装胶膜的厚度为0.01～1.0mm。

11、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种上述的交联型封装胶膜的制备方法，其包括：按照重量份数提供第一聚烯烃树脂、催化剂和助交联剂的混合物，在75～90℃下制备成膜，得到交联型封装胶膜。

12、进一步地，混合物中还包括第二聚烯烃树脂、硅烷偶联剂、抗氧剂和紫外吸收剂；优选利用流延法制备得到交联型封装胶膜。

13、根据本发明的另一方面，提供了上述的交联型封装胶膜在光伏组件中的应用。

14、应用本发明的技术方案，提供了一种应用于光伏组件的交联型封装胶膜。其基膜材料第一聚烯烃树脂中携带羟基、羧基、环氧基、氨基等活性官能团中的至少一种，上述的官能团能够在较温和的条件下发生反应而实现交联，故而本发明的交联型封装胶膜不需要使用有机过氧化物进行引发。而且，在交联的过程中，本发明加入了特定的助交联剂。在助交联剂和第一聚烯烃树脂中必定含有环氧基团、以及能够与环氧基团反应的其它活性基团。在树脂中引入环氧基团，有利于充分利用环氧基团反应性强、可与多种官能在温和条件下快速发生反应的特点，而更好地实现在温和条件下的交联。这进一步促进了交联过程、改善了交联效果。除此之外，本发明中的交联助剂与封装胶膜中的其他成分之间具有良好的相容性，能够均匀分散，从而有效避免了流延成膜及层压过程中易出现的分散不均匀现象，较好地保证了封装胶膜的整体性能。

技术特征：

1.一种交联型封装胶膜，其特征在于，包括第一聚烯烃树脂以及分散在其中的催化剂和助交联剂；

2.根据权利要求1所述的交联型封装胶膜，其特征在于，所述第一聚烯烃树脂中的所述活性官能团占所述第一聚烯烃树脂的重量百分比为0.1～10.0wt％。

3.根据权利要求1所述的交联型封装胶膜，其特征在于，所述助交联剂为异氰脲酸三缩水甘油酯、六羟甲基三聚氰胺、三羟乙基异氰脲酸酯中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的交联型封装胶膜，其特征在于，当所述第一聚烯烃树脂不包含环氧基时，所述助交联剂为异氰脲酸三缩水甘油酯；当所述第一聚烯烃树脂包含环氧基时，所述助交联剂为六羟甲基三聚氰胺。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的交联型封装胶膜，其特征在于，按重量份数计，所述第一聚烯烃树脂为20～100份、所述催化剂为0.01～10份、所述助交联剂为0.1～5份。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的交联型封装胶膜，其特征在于，所述第一聚烯烃树脂的主链结构选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物中的一种或它们的组合，所述第一聚烯烃树脂的支链中携带所述活性官能团；优选地，所述第一聚烯烃树脂的熔体流动速率为1.0～30g/10min，透光率≥88％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的交联型封装胶膜，其特征在于，按重量份数计，所述交联型封装胶膜还包括：1～20份的第二聚烯烃树脂、0.1～5份的硅烷偶联剂、0.1～2份的抗氧剂、0.1～1份的紫外吸收剂。

8.根据权利要求7所述的交联型封装胶膜，其特征在于，所述第二聚烯烃树脂选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物中的一种或多种；优选地，所述第二聚烯烃树脂的熔体流动速率为1.0～30g/10min，透光率≥88％。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的交联型封装胶膜，其特征在于，所述交联型封装胶膜的厚度为0.01～1.0mm。

10.一种权利要求1至9中任一项所述的交联型封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述混合物中还包括第二聚烯烃树脂、硅烷偶联剂、抗氧剂和紫外吸收剂；优选利用流延法制备得到所述交联型封装胶膜。

12.权利要求1至9中任一项所述的交联型封装胶膜在光伏组件中的应用。

技术总结
本发明提供了一种交联型封装胶膜、其制备方法及应用。该交联型封装胶膜包括第一聚烯烃树脂以及分散在其中的催化剂和助交联剂；其中，第一聚烯烃树脂和助交联剂中各自独立地携带含有羟基、羧基、环氧基或氨基的活性官能团中的至少一种；其中，助交联剂中的活性官能团与助交联剂分子的摩尔数之比大于等于2:1；并且，第一聚烯烃树脂和交联剂所携带的活性官能团中，至少之一为含有环氧基的活性官能团。本发明的交联型封装胶膜能够解决现有技术中封装胶膜的交联工艺需要较高温度且交联不均匀的问题。

技术研发人员：洪永明,鲍亚童,唐国栋,兰松青,侯宏兵,周光大
受保护的技术使用者：杭州福斯特应用材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13