一种阻燃型光伏胶膜的制备方法与流程

文档序号:35697792发布日期:2023-10-11 21:07阅读:59来源:国知局

本发明涉及太阳能电池封装胶膜,具体为一种阻燃型光伏胶膜的制备方法,属于光伏领域。


背景技术:

1、光伏胶膜是一种用于太阳能电池板的保护材料,其主要作用是防止太阳能电池板受到外部环境的损害,同时提高太阳能电池板的效率。在使用光伏胶膜时,阻燃性能是一个非常重要的考虑因素。

2、阻燃性能是指材料在遇到火源时,能够自行熄灭火焰或者不易燃烧的能力。对于光伏胶膜来说,阻燃性能的好坏直接关系到太阳能电池板的安全性和稳定性。如果光伏胶膜的阻燃性能不好,一旦太阳能电池板遭遇火灾等意外情况,就会加剧火势,导致更严重的后果。

3、目前光伏胶膜所用的主体材质为eva或poe,均不是专门用于阻燃的材料。通过增加金属挡板等安装施工方案来改善胶膜性能的方法,增加了安装成本,限制了其应用领域。

4、阻燃光伏胶膜是一种新型的光伏材料,它是在传统的光伏胶膜基础上,通过添加阻燃剂等特殊材料制成的。阻燃光伏胶膜的出现,主要是为了解决传统光伏胶膜在高温、高压等极端环境下易燃、易爆等问题,提高光伏系统的安全性和可靠性。

5、阻燃光伏胶膜的技术背景主要包括以下几个方面:

6、(1)光伏行业的快速发展:随着全球对清洁能源的需求不断增加,光伏行业得到了快速发展。然而,传统的光伏胶膜在高温、高压等极端环境下易燃、易爆,这给光伏系统的安全性和可靠性带来了很大的隐患。

7、(2)阻燃技术的发展:随着阻燃技术的不断发展,阻燃剂的种类和应用范围也在不断扩大。阻燃剂可以有效地提高材料的阻燃性能,减少火灾事故的发生。

8、(3)光伏胶膜的研究和开发:为了提高光伏系统的安全性和可靠性,研究人员开始探索如何在光伏胶膜中添加阻燃剂等特殊材料,以提高其阻燃性能。

9、2.现有方案主要是添加阻燃剂以改善胶膜的性能。阻燃剂是一种能够减缓或阻止材料燃烧的化学物质。在光伏胶膜中添加阻燃剂可以提高其阻燃性能,减少火灾的发生概率,从而提高太阳能电池板的安全性能。

10、此外,添加阻燃剂还可以提高光伏胶膜的耐热性能和耐候性能,延长其使用寿命。同时,阻燃剂还可以提高光伏胶膜的机械强度和抗拉强度,从而提高其抗风压能力和抗震能力。

11、专利cn106634647采用磷酸三苯酯(tpp)、纳米碳酸钙以及纳米氢氧化镁三者复配作为阻燃剂添加在胶膜中已达到阻燃的效果。但无机阻燃剂效率低,添加量比较高,会影响材料的透光性能,因此该方法只局限于eva白膜中,且无机阻燃剂与树脂相容性差,容易发生团聚,难以起到理想的阻燃效果。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供一种封装胶膜具有优异的阻燃效果,优良的力学性能,热稳定性能和隔热性能的一种阻燃型光伏胶膜的制备方法。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

3、一种阻燃型光伏胶膜的制备方法,

4、(一)胶膜组份构成:

5、poe/eva树脂的含量为70~96%,抗氧剂的含量为0~3%,交联剂的含量为0.5~5%,偶联剂的含量为0.5~5%,阻燃剂的含量为3~10%,光稳定剂含量0~3%;

6、(二)胶膜制备方法,所述方法包括以下:

7、为保证阻燃剂胶膜中的分散,首先对阻燃剂进行造粒,造粒过程如下:按照预设比例将阻燃剂与树脂加入到密炼机中进行混合,混合时间为8~10min,密炼温度80~100℃,出料料温100~110℃;密炼好的物料经螺杆挤出机挤出造粒;

8、先将树脂与阻燃剂母粒将物料按照步骤(一)的比例混合,在高速搅拌机中混匀,再向其中加入相应比例的液体助剂,在搅拌机中高速混合3~7小时,控制温度在40-80℃,使液体助剂完全吸收,在90~120℃流延挤出成型,制得阻燃封装胶膜。

9、作为优选,其中,阻燃剂的制备方法,按以下步骤进行:

10、(1)向甲醇溶液中加入一定量的三甲氧基氯丙硅烷、浓盐酸,在氮气氛围下45℃反应7天,收集产物,洗涤,干燥;

11、(2)取一定量的含磷物质溶解在n,n-二甲基甲酰胺中,搅拌10min,加入(1)中产物,升温至80℃,加入ki作为催化剂,三乙胺作为缚酸剂,恒温6h,经洗涤、纯化后得到产物;

12、作为优选,步骤(二)胶膜制备方法中,树脂为poe或eva;密炼好的物料经螺杆挤出机挤出造粒,控制切刀转速调整颗粒料长度3~4mm。

13、作为优选,抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂;

14、其中,主抗氧剂包括β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯等受阻酚类抗氧剂中的一种或任意几种组合;

15、其中,所述辅助抗氧剂包括亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等亚磷酸酯类物质中的一种或任意几种组合。

16、作为优选,所述交联剂包括过过氧化物交联剂和助交联剂;

17、其中,所述过氧化物交联剂包括过氧化异丙苯、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化-2-乙基已基碳酸叔戊酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯的一种或任意几种组合;

18、所述助交联剂包括:三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的一种或任几种的组合。

19、作为优选,其中,所述偶联剂为硅烷偶联剂,所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷或乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或任几种的组合。

20、作为优选,其中,光稳定剂为(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。

21、其中,所述阻燃剂包括乙烯基poss、有机磷系poss、芳基poss、卤素poss中的一种或多种组合。

22、不同种类阻燃剂的制备方法不同,如乙烯基poss可直接通过购买得到;以有机磷系poss为例,可参考文献方法进行制备。

23、使液体助剂完全吸收的标准:粒子表面无液体助剂残留、无表面发粘。

24、阻燃剂为poss(笼型硅氧烷)。

25、阻燃胶膜的结构为单层或多层结构。

26、将阻燃型poss引入光伏胶膜作为阻燃剂,提高胶膜的抗热氧化分解能力,而且燃烧后所形成的二氧化硅沉积于树脂表面作为保护层可延缓燃烧速度,隔绝热量。

27、笼型poss是一种有机-无机杂化的核-壳结构的纳米材料,该特性使其与树脂具有良好的相容性,能很好的分散于基体树脂中,且通过分子间作用力与其链段紧密结合,同时无机笼型骨架能有效限制链段运动提高耐热性,提高树脂抗热氧化分解能力,而且高温燃烧后所形成的二氧化硅沉积于树脂表面作为保护层可延缓燃烧速度,降低燃烧热,缓解进一步高温燃烧氧化的作用。

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