一种高水汽阻隔聚偏氟乙烯薄膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及的是材料领域，特别涉及复合材料，具体是指一种高水汽阻隔聚 偏氟乙烯薄膜。
【背景技术】
[0002] 光伏组件的PID现象已经引起了整个光伏行业的高度重视，越来越多的组件生产 厂家和相关研究机构对组件PID衰减的诱导机理进行了广泛的研究和分析。影响组件PID 衰减的主要外部因素有环境温度、环境湿度，以及系统电压在合金框、玻璃和内部电路之间 形成的偏压电场。在对光伏电站长期观察的过程中发现，在组件表面残留晨露或雨水并且 有光照的情况下，最容易发生PID现象。根据目前对组件PID衰减的机理研究，水蒸气的渗 透是组件发生PID衰减的主要诱导因素。
[0003] 太阳能背板是太阳能电池板的一个重要的组件，太阳能电池背板起着保护光伏组 件中电池片的作用，防止空气中的灰尘以及湿气（尤其是阴雨天的湿气）会透过太阳能 背板进入到内侧，水蒸汽的渗透会影响到粘接层的性能并导致背板剥离，进而使更多湿气 直接接触电池片而使电池片被氧化，导致太阳能电池的报废。太阳能电池组件封装的背板 一般常用三层结构（PVDF或PVF/PET/PVDF或PVF)，其中，外层保护层PVDF (PVF)具有良 好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚酯薄膜有良好的绝缘性能，内层PVDF(PVF)需经表 面处理以便具有良好的粘接性能。
[0004] 例如，中国专利申请201010022009. 4公开了一种太阳能电池组件背面保护层的 背板材料。该太阳能电池专用背封膜是由三层层膜材料经真空热压叠层而构成的复合膜， 该三层层膜材料为：外层为下列材料之一：聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟塑料、乙烯一三氟氯 乙烯共聚物或三元乙丙橡胶；中层为下列材料之一：乙烯-醋酸乙烯酯或环氧树脂；内层 为聚对苯二甲酸乙二醇酯。该申请的背板材料具有良好的空气隔绝性能、良好的防氧化和 抗潮湿性能、良好的电绝缘性能、能长期防止粘合物的水解的性能。
[0005] 现有技术中，太阳能电池背板的需要具有较低的水汽透过率，从而对电池片形成 较好的保护作用。目前市场上背板产品的水汽阻隔性主要依靠 PET，但PET在长期使用过 程中会逐渐发生老化和水解，而PVDF和PVF的水汽阻隔性较差，其水汽透过率均在25g/ (m 2*24h)以上(测试条件为38°C，100%RH)，难以提供良好的水汽阻隔。因此需要进一步提 尚PVDF薄I旲的水汽阻隔性，以提尚背板的水汽阻隔性，从而提尚组件的抗PID性能。
【发明内容】
[0006] 本实用新型目的是针对上述不足之处提供一种高水汽阻隔聚偏氟乙烯薄膜，是一 种既有较好的水汽阻隔性能，又有良好耐候性的太阳能电池背板用聚偏氟乙烯薄膜。
[0007] 本实用新型一种高水汽阻隔聚偏氟乙烯薄膜是采用以下技术方案实现：
[0008] -种高水汽阻隔聚偏氟乙烯薄膜包括聚偏氟乙烯层和水汽阻隔层，所述聚偏氟乙 烯层的一侧复合有水汽阻隔层。
[0009] 本实用新型的高水汽阻隔聚偏氟乙烯薄膜采用热塑性材料多层共挤出或者多层 共吹膜的方式制备。
[0010] 所述聚偏氟乙烯层的厚度为5-45微米，所述水汽阻隔层厚度为5-45微米。
[0011] 所述聚偏氟乙烯层包括以下质量份的原料：聚偏氟乙烯60-90份，增塑性树脂 0. 1-30份，无机填料0. 1-15份，抗氧剂0. 1-3份，抗紫外剂0. 1-3份。
[0012] 所述聚偏氟乙稀分子量为20-100万，分子量分布宽度为1. 1-2。
[0013] 所述增塑性树脂为丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类树脂类中的一种或多种的组合。
[0014] 所述聚偏氟乙烯层中无机填料为钛白粉、滑石粉、二氧化硅、蒙脱土中的一种或多 种的组合。
[0015] 所述聚偏氟乙烯层中抗氧剂为三（3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基）异氰脲酸酯、 三乙二醇-双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基）丙酸酯]、2, 2' -亚甲基双-(4-甲 基-6-叔丁基苯酚、4-4'-硫代双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚）、4-4'_ 丁基双-(3-甲 基-6-叔丁基苯酚）、癸二酸二（2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）酯、亚磷酸三（1，2, 2, 6, 6-五甲基-4-哌啶基）酯、聚[(1-( β-乙基）-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）丁 二酸]、聚-{[6-[(1，1，3,3-四甲基丁基）-亚氨基]-1，3,5-三嗪-2,4-二基]、 [2-(2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基）-次氨基]-六亚甲基-[4-(2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基）-次氨基]}中的一种或多种的组合。
[0016] 所述聚偏氟乙烯层中抗紫外剂为2,2' -二羟基_4,4' -二甲氧基二苯甲酮、2- 羟基-5-氯二苯甲酮、2-(2'-羟基-5'-叔丁基苯基）苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-氨 苯基）苯并三唑、双水杨酸双酚A酯、2-(2-羟基-3, 5-二叔戊基苯基）苯并三唑、2， 2' -(1，4-亚苯基）双-4Η-3，1-苯并噁嗪-4-酮、2-(2'_羟基-3'，5'_二甲基苯基 )苯并三唑、2-(2'_甲基-4'-羟基苯基）苯并三唑、双-(2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲 酰基苯基）甲烷、2-(2'_羟基-5-甲基苯基）苯并三唑、2-(2'_羟基-5-甲基苯基）-5-羧酸丁基酯苯并三唑、2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮、3, 5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸 十六烷基酯、三（1，2, 2,6,6-五甲基-4-哌啶基）亚磷酸酯、癸二酸双-2, 2,6,6-四甲基哌 啶醇酯、丁二酸和4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、Ν，Ν' -双（2,2,6， 6-四甲基-4-哌啶基）-1，6-己二胺和2,4-二氯-6-(1，1，3, 3-四甲基丁基）氨基 -1，3,5-三嗪的聚合物、Ν，Ν'_双（2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基）-1，6-己二胺和2,4_ 二氯-6-(4-吗啉基）-1，3,5-三嗪的聚合物中的一种或多种的组合。
[0017] 所述水汽阻隔层包括以下质量份的原料：聚偏二氯乙烯70-100份，无机填料1-20 份，抗氧剂〇. 5-3份，抗紫外剂0. 5-3份。
[0018] 所述水汽阻隔层中无机填料为二氧化钛、滑石粉、蒙脱土、二氧化硅、碳酸钙中的 一种或多种的组合。
[0019] 所述水汽阻隔层中抗氧剂为2,6_二叔丁基-4-甲基苯酚、正十八烷基 -3-(3'，5'_二叔丁 -4'-羟基苯基）丙酸酯、四-[亚甲基-3-(3'，5'_二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]甲烷、三（3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基）异氰脲酸酯、三乙二 醇-双-[3- (3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基）丙酸酯]、2, 2 ' -亚甲基双-(4-甲基-6-叔 丁基苯酚、4-4'-硫代双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚）、4-4' - 丁基双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚）、癸二酸二（2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）酯、亚磷酸三（1，2, 2, 6, 6-五甲 基-4-哌啶基）酯、聚[(1-( β-乙基）-2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）丁二酸]、聚 _{[6-[(1，1，3,3-四甲基丁基）-亚氨基]-1，3,5-三嗪-2,4-二基]、[2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）-次氨基]-六亚甲基-[4-(2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）-次 氨基]}中的一种或多种的组合。
[0020] 所述水汽阻隔层中抗紫外剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基）-苯并三唑、2-[2-羟基-3, 5-(a，a-二甲基-苄基-)苯基]-苯并三唑、2-(2-羟基-{3, 5-叔丁基苯 基）-苯并三唑、2- (2-羟基-3，5- 丁基-5-甲基苯基）-5氯苯并三唑、2- (2-羟基-3，5-叔丁 基苯基）-5-氯苯并三唑、2- (2-羟基-3，5-二-叔戊基苯基）-苯并三唑、2- (2-羟基-5-叔 丁基苯基）-苯并三唑、2-(2-羟基-3-仲丁基-5-叔丁基苯基）-苯并三唑和2-(2-羟基 -5-叔辛基苯基）-苯并三唑中的一种或多种的组合。
[0021] 一种高水汽阻隔聚偏氟乙烯薄膜的制备方法是采取以下步骤：
[0022] 分别将聚偏氟乙烯层和水汽阻隔层原料在15-40Γ高速混合后，分别投入到双螺 杆挤出机内150-220°C进行挤出，分别得到聚偏氟乙烯层和水汽阻隔层的原材料粒子。
[0023] 将聚偏氟乙烯层和水汽阻隔层原材料粒子分别投入到二台挤出机中，在 180-220°C下进行熔融、塑化，挤压并汇流于T型模头，通过模缝在190-2KTC挤出。挤出物 经过-20-KTC的冷却辊进行冷却定型，冷却后的薄膜经过0-50°C的热风烘道进行热处理 回复定型，切边后收卷，从而得到所需高水汽