一种EPE光伏胶膜及其制备方法与流程

本发明属于光伏胶膜，具体涉及一种epe光伏胶膜及其制备方法。

背景技术：

1、光伏用eva封装胶膜主要由eva材料、交联剂、助交联剂、偶联剂、光稳定剂等相关材料构成，经过混合挤出流延成胶膜；作为封装胶膜，其可以保护光伏电池不受空气中氧气、杂质等外物的影响。

2、因光伏电池常处于户外的环境，使用寿命也需要达到30年的要求，故对光伏电池的封装胶膜的老化有着严格要求。根据《gb/t 29848-2018光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)胶膜》的要求，光伏用eva胶膜需要满足pct48h后与玻璃剥离力＞30n/cm,而作为新一代封装胶膜epe(eva+poe+eva共挤胶膜)也要求其满足pct48h后与玻璃剥离力＞30n/cm，甚至部分一线大厂加严管控，要求满足pct48h后与玻璃剥离力≥40n/cm。

3、目前提高光伏胶膜与玻璃的粘接力及老化后粘接力的措施主要是通过在eva层中添加偶联剂，常用的偶联剂有kh570、a171等通用型偶联剂。但是，在epe结构中，由于poe与eva相容性的差异及eva与poe界面的存在，在eva层中的偶联剂会随着时间的推移而迁移到eva与poe的分界面或poe层中，导致epe胶膜pct48h后剥离力小于30n/cm。

4、通过在eva层中添加低聚物偶联剂来代替常规偶联剂可以解决epe胶膜的pct问题，但是，低聚物偶联剂的成本较高，会导致胶膜的成本较高；且低聚物偶联剂的分子量较大，在助剂混合吸收过程中吸收时间较长，这样会导致生产加工效率较低，同时因低聚物偶联剂经过聚合，在eva老化后更易形成共轭结构，容易使胶膜老化过程容易产生颜色变化，导致胶膜dh老化或紫外老化不易合格。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种epe光伏胶膜及其制备方法，本发明通过辐照接枝技术将偶联剂接枝到eva树脂中，这样在制备成epe光伏胶膜后，eva表层中由于偶联剂接枝在eva树脂上，故eva层外表面的接枝偶联剂不会迁移到eva与poe的分界面或poe层中，同时因接枝偶联剂的存在，即使eva层中存在部分未接枝的偶联剂，也会因相似相容原理缓慢迁移到eva层内，这种方法制备的epe胶膜可明显改善epe的pct性能。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、一种epe光伏胶膜的制备方法，所述制备方法包括步骤：

4、(1)将偶联剂与eva树脂混合，待eva树脂完全吸收偶联剂后，对其进行辐照，得到偶联剂接枝的eva树脂；

5、(2)以偶联剂接枝的eva树脂作为基体材料、或者以偶联剂接枝的eva树脂掺和eva树脂作为基体材料，并向基体材料中添加助剂后作为epe光伏胶膜中的eva层原料；

6、(3)将eva层原料、poe层原料通过混料、共挤、流延，得到epe光伏胶膜。

7、步骤(1)中，以1～20kgy的辐照剂量进行辐照，优选为以2～5kgy的辐照剂量进行辐照。

8、步骤(1)中，偶联剂与eva的质量比为1:100～300。

9、步骤(1)中，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的任意一种或多种。

10、步骤(1)中，所述eva树脂的熔融指数为10～30g/10min。

11、步骤(2)中，所述助剂包括交联剂、助交联剂、光稳定剂中的任意一种或多种。

12、步骤(2)中，交联剂、助交联剂、光稳定剂的重量分别为基体材料重量的0.1～1.5％、0.1～1.0％、0.05～0.5％。

13、步骤(3)中，所述poe层原料包括poe树脂、交联剂、助交联剂及光稳定剂。

14、步骤(3)中，交联剂、助交联剂、光稳定剂的重量分别为poe树脂重量的0.1～1.5％、0.1～1.0％、0.05～0.5％。

15、步骤(3)中，poe树脂为poe 8860、poe 8669中的任意一种或两种。

16、所述交联剂为过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯、1,1-(双过氧化叔丁基)3,3,5-三甲基环己烷、过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷中的任意一种或多种。

17、所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,2-苯二甲酸二烯丙酯中的任意一种或多种。

18、所述光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]-2,6-二叔丁基苯酚、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的任意一种或多种。

19、根据本发明所述的制备方法制备得到的epe光伏胶膜，其表层均为偶联剂接枝的eva层，中间为poe层，这样表层的eva层中由于偶联剂接枝在eva树脂上，故eva层外表面的接枝偶联剂不会迁移到eva与poe的分界面或poe层中，同时因接枝偶联剂的存在，即使eva层中存在部分未接枝的偶联剂，也会因相似相容原理缓慢迁移到eva层内，这种方法制备的epe胶膜可明显改善epe的pct性能。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

21、本发明提供的epe光伏胶膜的制备方法，其制造成本低，工艺步骤简单，该方法制备出来的epe光伏胶膜能高水平的满足pct48h后与epe光伏胶膜与玻璃的剥离力≥40n/cm的要求，达到了≥55n/cm的水平。

技术特征：

1.一种epe光伏胶膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，以1～20kgy的辐照剂量进行辐照。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，偶联剂与eva的质量比为1:100～300。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述eva树脂的熔融指数为10～30g/10min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述助剂包括交联剂、助交联剂、光稳定剂中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述poe层原料包括poe树脂、交联剂、助交联剂及光稳定剂。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂为过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯、1,1-(双过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷中的任意一种或多种；所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,2-苯二甲酸二烯丙酯中的任意一种或多种。

9.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]-2,6-二叔丁基苯酚、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的任意一种或多种。

10.如权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备得到的epe光伏胶膜。

技术总结
本发明公开了一种EPE光伏胶膜及其制备方法，包括步骤：将偶联剂与EVA树脂混合，待EVA树脂完全吸收偶联剂后，对其进行辐照，得到偶联剂接枝的EVA树脂；以偶联剂接枝的EVA树脂作为基体材料、或者以偶联剂接枝的EVA树脂掺和EVA树脂作为基体材料，并向基体材料中添加助剂后作为EPE光伏胶膜中的EVA层原料；将EVA层原料、POE层原料通过混料、共挤、流延，得到EPE光伏胶膜；本发明制备的EPE光伏胶膜，因EVA层中的偶联剂接枝在EVA树脂上，故EVA层外表面的接枝偶联剂不会迁移到EVA与POE的分界面或POE层中，此种方法制备的EPE胶膜可明显改善EPE的PCT性能。

技术研发人员：董清世,蒋浪天
受保护的技术使用者：安徽信义新能源材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6