專利名稱：一種eva膠膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膠膜及其制造方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高透明、耐老化EVA膠膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的石化能源逐日衰竭，太陽能電池作為一種潔凈的可再生新能源走上了能源舞臺。因此如何高效利用太陽能是擺在人類面前的一個(gè)重要課題。
太陽能電池若直接暴露于空氣中，其光電轉(zhuǎn)換效率會(huì)很快下降，失去實(shí)用價(jià)值。因此，太陽能電池的封裝材料的研究開發(fā)就十分重要。為達(dá)到與外界隔離的目的，采用透明、 耐光老化、粘接性能好、能承受大氣變化且具有彈性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膠膜將太陽能電池片包封，并與上下層保護(hù)材料粘合在一起，構(gòu)成太陽能電池組件。
EVA樹脂是一種熱塑性高分子材料，EVA分子結(jié)構(gòu)中乙烯鏈段、醋酸乙烯鏈段都是線性的脂肪鏈結(jié)構(gòu)，分子鍵的構(gòu)成方式主要為碳氧鍵及碳?xì)滏I。這些鍵在短波長紫外光的照射下會(huì)發(fā)生斷鏈、重組而導(dǎo)致生色基團(tuán)的產(chǎn)生，使EVA產(chǎn)生黃變現(xiàn)象。目前通用的解決方法是加入具有熱引發(fā)的交聯(lián)體系使EVA形成空間網(wǎng)狀的分子鏈結(jié)構(gòu)，增加分子穩(wěn)定性，同時(shí)添加紫外吸收功能的穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑等。但是這種方法一方面原因是EVA中殘留的交聯(lián)劑與這些助劑間在長期老化過程中相互間會(huì)緩慢的發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致太陽能電池組件性能下降，另一方面在長時(shí)間紫外照射下這些新導(dǎo)入的紫外穩(wěn)定劑與殘余的交聯(lián)劑、抗氧劑等助劑間會(huì)相互反應(yīng)從而導(dǎo)致黃變。
專利文獻(xiàn)1(CN101353358A)公開了一種新型EVA膠膜，主要由質(zhì)量配比為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物100份，過氧化物類交聯(lián)劑0. 1 10份，過氧化物類交聯(lián)劑0. 1 10份，酚類或亞磷酸酯類抗氧劑0. 05 5份受阻胺類光穩(wěn)定劑0. 01 5份。在其中并沒有使用紫外光吸收劑，經(jīng)過本發(fā)明人反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，研究發(fā)現(xiàn)其抗老化形成顯著下降。
專利文獻(xiàn)2(CN101671457A)公開了一種乙烯-醋酸乙烯酯組合物，主要由質(zhì)量配比如下的組分組成醋酸乙烯酯含量16% 40%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物100份，交聯(lián)劑0. 1 10份，抗氧劑0. 001 4份，紫外吸收劑0. 01 2份；交聯(lián)劑選自下列交聯(lián)劑中的一種或多種的混合過氧化酯交聯(lián)劑、過氧縮酮交聯(lián)劑、二烷類過氧化物交聯(lián)劑；所述抗氧劑選自下列抗氧劑中的一種或多種的混合酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、酚類和亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配物、受阻胺類抗氧劑；所述紫外吸收劑選自下列紫外吸收劑中的一種或多種的混合水楊酸系紫外吸收劑、苯并噁嗪類紫外吸收劑、苯并三唑系紫外吸收劑。經(jīng)過本發(fā)明人潛心研究發(fā)現(xiàn)專利文獻(xiàn)2中公開的組合物同樣存在紫外穩(wěn)定劑與殘余的交聯(lián)劑、 抗氧劑等助劑間會(huì)相互反應(yīng)從而導(dǎo)致黃變的問題。
另外，現(xiàn)有技術(shù)中太陽能電池封裝用EVA膠膜生產(chǎn)，基本采用壓延法生產(chǎn)工藝。其產(chǎn)品耐老化性能不足，穩(wěn)定性差，膠膜易發(fā)黃，透明性較差，影響太陽能電池的光轉(zhuǎn)換效率。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種高透明、耐老化EVA膠膜及其制造方法。本發(fā)明所提供的EVA膠膜生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低廉；該高透明、耐老化EVA膠膜采用新型復(fù)合抗氧化劑和紫外線吸收劑和流延法生產(chǎn)工藝，有效的提高EVA膠膜的透明性和耐老化性能，從而改善膠膜抗黃變性能，提高了太陽能電池組件的光轉(zhuǎn)換效率和使用壽命。
本發(fā)明提供的EVA膠膜的制造方法，是將乙酸-醋酸乙烯共聚物(EVA)，與復(fù)合抗氧化劑、紫外線吸收劑及交聯(lián)固化劑和增粘劑充分混合后，經(jīng)流延法工藝生產(chǎn)，工藝流程為混料-擠出-流延-測厚-壓花-定型-切邊-收卷-包裝。
采用流延法工藝生產(chǎn)，比傳統(tǒng)壓延法工藝，膠膜冷卻效果好，透明性更好；生產(chǎn)出的膠膜尺寸穩(wěn)定性好，收縮率低。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述乙酸-醋酸乙烯共聚物含量為95 99wt%，復(fù)合抗氧化劑含量為0. 1 0. 5wt%，紫外線吸收劑含量為0 0. 5wt%，交聯(lián)固化劑含量為0. 5 ，增粘劑含量為0. 1 0. 5wt%，以上組分含量之和為100%。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述乙酸-醋酸乙烯共聚物含量為95 99wt %，復(fù)合抗氧化劑含量為0. 1 0. 5wt%，紫外線吸收劑含量為0. 1 0. #t%，交聯(lián)固化劑含量為1 3wt%，增粘劑含量為0. 1 0. 5wt%，以上組分含量之和為100%。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述的乙酸-醋酸乙烯共聚物中VA含量為28 35wt %，融指 (MI)為 31。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述的復(fù)合抗氧化劑為2，5-二叔丁基氫醌和2，4，6-三叔丁基苯酚的復(fù)配物。優(yōu)選地，復(fù)合抗氧化劑為2，5-二叔丁基氫醌和2，4，6-三叔丁基苯酚的復(fù)配比例為1 1。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述的紫外線吸收劑為N_(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲醚和2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮的復(fù)配物。優(yōu)選地，N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲醚和2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮的復(fù)配比例為1 1。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述的交聯(lián)固化劑為雙(1，2，2，6，6_五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和1-甲基-8-(l，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯復(fù)配物。優(yōu)選地，雙(1，2， 2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和1-甲基-8-(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯復(fù)配比例為1 1。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述的增粘劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷。Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的氨基和乙氧基分別用來偶聯(lián)有機(jī)高分子，增強(qiáng)其粘結(jié)性，提高產(chǎn)品的機(jī)械、電氣、耐水、抗老化等性能。
本發(fā)明的目的之一還在于提供一種EVA膠膜，是按照本發(fā)明所提供的方法制得。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述的EVA膠膜厚度為300 1000 μ m。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)如下
1、選用新型復(fù)合抗氧化劑和紫外線吸收劑，減少過氧化物交聯(lián)劑產(chǎn)生的自由基與抗氧劑發(fā)生反應(yīng)生成的有色基團(tuán)，膠膜透明性好，耐老化性能好，黃色指數(shù)變化小。
2、采用流延法工藝生產(chǎn)，比傳統(tǒng)壓延法工藝，膠膜冷卻效果好，透明性更好；采用定型工藝生產(chǎn)，膠膜尺寸穩(wěn)定性好，收縮率低。
本發(fā)明提供的制造方法制得的EVA膠膜的透明性和耐老化性能得到很大的提高， 從而改善膠膜抗黃變性能，提高了太陽能電池組件的光轉(zhuǎn)換效率和使用壽命。
具體實(shí)施方式
為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
本發(fā)明所使用的材料為
主料乙酸-醋酸乙烯共聚物(EVA)，VA含量33%，融指(MI) 31，美國杜邦公司生產(chǎn)。
復(fù)合抗氧劑2，5_ 二叔丁基氫醌和2，4，6三叔丁基苯酚的復(fù)配物。
紫外線吸收劑N-(乙氧基羰基苯基)-N’ -甲基-N’ -苯基甲醚和2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮的復(fù)配物。
交聯(lián)固化劑雙(1，2，2，6，6_五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和1_甲基_8_(1，2， 2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯復(fù)配物。
增粘劑γ -氨丙基三乙氧基硅烷。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程為混料-擠出-流延-測厚-壓花-定型-切邊-收卷-包裝。
本發(fā)明配方如表1。
將上述五種材料按表1的比例充分混合均勻，加入到擠出機(jī)料斗，進(jìn)行熔融擠出， 擠出機(jī)、模頭各區(qū)溫度設(shè)定80-85°C，經(jīng)模頭擠出，途經(jīng)流延輥冷卻，再經(jīng)測厚、壓花工序后進(jìn)行定型，最后再切邊、收卷，包裝入庫。
表 權(quán)利要求
1.一種EVA膠膜的制造方法，其特征在于，將乙酸-醋酸乙烯共聚物(EVA)，與復(fù)合抗氧化劑、紫外線吸收劑及交聯(lián)固化劑和增粘劑充分混合后，經(jīng)流延法工藝生產(chǎn)，工藝流程為混料-擠出-流延-測厚-壓花-定型-切邊-收卷-包裝。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述乙酸-醋酸乙烯共聚物含量為95 99wt %，復(fù)合抗氧化劑含量為0. 1 0. 5wt %，紫外線吸收劑含量為0 0. 5wt %，交聯(lián)固化劑含量為0. 5 ，增粘劑含量為0. 1 0. 5wt%，以上組分含量之和為100%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述乙酸-醋酸乙烯共聚物含量為95 99wt %，復(fù)合抗氧化劑含量為0. 1 0. 5wt %，紫外線吸收劑含量為0. 1 0. 4wt %，交聯(lián)固化劑含量為1 3wt%，增粘劑含量為0. 1 0. 5wt%，以上組分含量之和為100%。
4.如權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的乙酸-醋酸乙烯共聚物中 VA含量為28 35wt%，融指(MI)為31。
5.如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的復(fù)合抗氧化劑為2，5-二叔丁基氫醌和2，4，6-三叔丁基苯酚的復(fù)配物；優(yōu)選地，復(fù)合抗氧化劑為2，5_ 二叔丁基氫醌和2，4，6_三叔丁基苯酚的復(fù)配比例為 1 I0
6.如權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的紫外線吸收劑為N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲醚和2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮的復(fù)配物；優(yōu)選地，N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲醚和2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮的復(fù)配比例為1 1。
7.如權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的交聯(lián)固化劑為雙(1，2，2， 6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和1-甲基-8-(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯復(fù)配物；優(yōu)選地，雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和1-甲基-8-(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯復(fù)配比例為1 1。
8.如權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的增粘劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷。
9.一種EVA膠膜，其特征在于，按權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述的方法制得。
10.如權(quán)利要求9所述的EVA膠膜，其特征在于，所述的EVA膠膜厚度為300 1000 μ HIo
全文摘要
本發(fā)明公開了一種EVA膠膜及其制造方法，所述的制造方法包括如下步驟將乙酸-醋酸乙烯共聚物(EVA)，與復(fù)合抗氧化劑、紫外線吸收劑及交聯(lián)固化劑和增粘劑充分混合后，經(jīng)流延法工藝生產(chǎn)，工藝流程為混料-擠出-流延-測厚-壓花-定型-切邊-收卷-包裝。該高透明、耐老化EVA膠膜采用新型復(fù)合抗氧化劑和紫外線吸收劑和流延法生產(chǎn)工藝，有效的提高EVA膠膜的透明性和耐老化性能，從而改善膠膜抗黃變性能，提高了太陽能電池組件的光轉(zhuǎn)換效率和使用壽命。
文檔編號C09J11/06GK102533141SQ20111041907
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者唐健, 唐新國, 張治國, 王幫新, 耿偉 申請人:安徽省寧國雙津(集團(tuán))實(shí)業(yè)有限公司