一種高性能eva光伏封裝膠膜制備工藝及其產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高性能EVA光伏封裝膠膜制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]EVA光伏封裝膠膜需要高的透光率，同時(shí)滿足高的拉伸強(qiáng)度、低的水汽透過率、高的抗老化性能要求。因?yàn)镋VA是乙烯、醋酸乙烯共聚物，屬于彈性體，樹脂本身的拉伸強(qiáng)度不高；其中的醋酸基穩(wěn)定性比較差，老化性能不夠好。這兩個(gè)缺點(diǎn)可以在EVA封裝膠膜中添加交聯(lián)劑和交聯(lián)助劑，增加共聚物分子之間的交聯(lián)度來改善。此外，EVA光伏封裝膠膜同時(shí)還需要滿足層壓后和玻璃、背板等封裝材料具有很高的剝離強(qiáng)度，這點(diǎn)通常通過在膠膜中加入偶聯(lián)劑(如硅氧烷)和偶聯(lián)助劑，經(jīng)層壓后得以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在隨光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)EVA封裝膠膜提出抗PID (Potential Induced Degradat1n，電勢(shì)差誘發(fā)衰減)PID效應(yīng)是一種高強(qiáng)度負(fù)電壓誘發(fā)的組件性能降低現(xiàn)象，指組件在偏壓、高溫和高濕度的惡劣環(huán)境中出現(xiàn)功率衰減的效應(yīng)。)的要求。這需要EVA封裝膠膜在滿足以上要求的同時(shí)，降低其透水率，降低鈉離子的透過率并具有高的絕緣性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種在具有高的透光率、拉伸強(qiáng)度及剝離強(qiáng)度的特性前提下，同時(shí)具備低透水率，滿足現(xiàn)代光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)EVA封裝膠膜提的出抗PID要求的EVA光伏封裝膠膜的制備工藝。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種高性能EVA光伏封裝膠膜制備工藝，其特征在于原料組分及重量配比如下:EVA樹脂為94.5%?98%，所述EVA樹脂中VA (即醋酸乙烯酯)含量24%?28%，EVA樹脂熔體流動(dòng)速率15g/10min?35g/10min ;多官能團(tuán)籠型聚倍半硅氧烷為0.3%?3% ;交聯(lián)引發(fā)劑0.2%?1%和/或偶聯(lián)引發(fā)劑0.2%?1% ;抗紫外老化助劑(具體有哪些？)為0.1%?0.5%，液體或熔點(diǎn)< 90°C的固體；
制備步驟如下:
(1)先將多官能團(tuán)籠型聚倍半硅氧烷與EVA樹脂按1:5?15混煉，若有固體耐紫外老化助劑，也一起配合混煉，混煉溫度60V?100°C，混煉后通過造粒機(jī)造粒；
(2)將混煉造粒得到的粒子與其余各種原料在混料機(jī)中混合，制成混合料；
(3)將混合料通過擠出機(jī)熔融，從模頭擠出成薄膜狀，經(jīng)過壓輥壓膜，冷卻定型，收卷，得到成品EVA膠膜。
[0005]本發(fā)明利用多功能籠狀倍半硅氧烷(POSS)作為助劑，添加在EVA光伏封裝膠膜中，層壓時(shí)，POSS分子中的乙烯基在交聯(lián)引發(fā)劑作用下，POSS分子外側(cè)的乙烯基和EVA分子發(fā)生交聯(lián)，減少添加助劑的種類及比例，因?yàn)橐粋€(gè)POSS分子可以有多個(gè)乙烯基，它可以和幾個(gè)EVA分子交聯(lián)，在膠膜中實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有EVA更高的交聯(lián)密度；P0SS分子中的偶聯(lián)分子基團(tuán)，在偶聯(lián)引發(fā)劑作用下，和玻璃、背板產(chǎn)生強(qiáng)的鍵合，提高它們之間的剝離強(qiáng)度。同時(shí)，籠狀的S1-O分子直徑1-3納米，交聯(lián)后的EVA分子間距很小，交聯(lián)密度很高，且是無機(jī)分子結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好，能和水分子、鈉離子等結(jié)合，一旦有水分子、鈉離子通過膠膜，會(huì)被POSS分子捕捉，分子鏈更牢固，膠膜的耐候性提高，提高膠膜的阻水率、降低膠膜中鈉離子的擴(kuò)散率，即可以提高膠膜的抗PID性能；其次，由于交聯(lián)密度大，分子耐老化性能大大提高，從而可取消抗氧劑。而現(xiàn)有抗氧劑對(duì)提高體積電阻率是不利的；進(jìn)一步地，在偶聯(lián)引發(fā)劑的作用下，POSS分子外側(cè)的H分子脫去，S1-O和玻璃、背板直接作用產(chǎn)生很尚的剝咼強(qiáng)度?？傊ㄟ^添加多功能P0SS，該P(yáng)OSS分子含多個(gè)乙烯基和/或多個(gè)與玻璃/背板的偶聯(lián)集團(tuán)作為助劑，可以提高EVA光伏封裝膠膜的多項(xiàng)功能，制備高性能的EVA光伏封裝膠膜。
[0006]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0007]實(shí)例一
配方如下:
EVA 樹脂 94.5% ；
多官能團(tuán)籠型聚倍半硅氧烷3% ;
交聯(lián)引發(fā)劑1% ;
偶聯(lián)引發(fā)劑1%
固體二苯甲酮類抗紫外老化助劑0.5% ;
制備步驟如下:
(1)先將二苯甲酮類抗紫外老化助劑、多官能團(tuán)籠型聚倍半硅氧烷及EVA樹脂混煉，所述多官能團(tuán)與EVA樹脂按1: 10，混煉溫度100°C，混煉后通過造粒機(jī)造粒；
(2)將混煉造粒得到的粒子與其余各種原料在混料機(jī)中混合，制成混合料；
(3)將混合料通過擠出機(jī)熔融，從模頭擠出成薄膜狀，經(jīng)過壓輥壓膜，冷卻定型，收卷，得到成品EVA膠膜。
[0008]產(chǎn)品性能:
體積電阻率:2.5X 115 Ω.cm ；
透光率:91.3% ；
EVA膠膜/玻璃的剝離強(qiáng)度:73N/cm ；
交聯(lián)度:88% ；
耐紫外老化(—601^11.111_2，60°0:黃變指數(shù)(ΔΥΙ) 0.5 ；
耐濕熱老化(RH85%，85°C，2000h，):黃變指數(shù)(ΔΥΙ) 1.7。
[0009]產(chǎn)品性能:優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定指標(biāo)。
[0010]實(shí)例二配方如下:
EVA 樹脂 98% ；
多官能團(tuán)籠型聚倍半硅氧烷0.9% ;
交聯(lián)引發(fā)劑0.6% ；
液體受阻胺類抗紫外老化助劑0.5% ;
制備步驟如下:
(!)先將多官能團(tuán)籠型聚倍半硅氧烷與EVA樹脂按1:15混煉，混煉溫度80°C，混煉后通過造粒機(jī)造粒；
(2)將混煉造粒得到的粒子與其余各種原料及液體受阻胺類抗紫外老化助劑在混料機(jī)中混合，制成混合料；
(3)將混合料通過擠出機(jī)熔融，從模頭擠出成薄膜狀，經(jīng)過壓輥壓膜，冷卻定型，收卷，得到成品EVA膠膜。
[0011]產(chǎn)品性能:
體積電阻率:1.9X 115 Ω.Cm ；
透光率:91.8% ；
EVA膠膜/玻璃的剝離強(qiáng)度:68N/cm ；
交聯(lián)度:85% ；
耐紫外老化(—601^11.111_2，60°0:黃變指數(shù)(ΔΥΙ) 0.8 ； 耐濕熱老化(冊(cè)85%，85°〇，200011，):黃變指數(shù)(ΔΥΙ) 1.8。
[0012]產(chǎn)品性能:優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定指標(biāo)。
[0013]實(shí)例三配方如下:
EVA 樹脂 96.7% ；
多官能團(tuán)籠型聚倍半硅氧烷2% ;
偶聯(lián)引發(fā)劑1%
二苯甲酮類抗紫外老化助劑0.3% ；
制備步驟如下:
(1)先將多官能團(tuán)籠型聚倍半硅氧烷與EVA樹脂按1:5混煉，固體二苯甲酮類抗紫外老化助劑一起配合混煉，混煉溫度90°C，混煉后通過造粒機(jī)造粒；
(2)將混煉造粒得到的粒子與其余各種原料在混料機(jī)中混合，制成混合料；
(3)將混合料通過擠出機(jī)熔融，從模頭擠出成薄膜狀，經(jīng)過壓輥壓膜，冷卻定型，收卷，得到成品EVA膠膜。
[0014]產(chǎn)品性能:
體積電阻率:2.1XlO15 Ω.cm ；
透光率:91.5% ；
EVA膠膜/玻璃的剝離強(qiáng)度:68N/cm ；
交聯(lián)度:87% ；
耐紫外老化(—601^11.111_2，60°0:黃變指數(shù)(ΔΥΙ) 0.7 ；
耐濕熱老化(RH85%，85°C，2000h，):黃變指數(shù)(ΔΥΙ) 1.3。