本发明属于光伏胶膜领域,涉及一种高韧性eva复合胶膜的制备方法。
背景技术:
1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、光伏电池封装胶膜(eva)一种热固性有粘性的胶膜,用于放在玻璃背板之间,由于eva胶膜在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有的优越性,使得它被越来越广泛的应用于电流组件以及各种光学产品。中国专利cn201610224522公开了一种具有抗pid性能的eva复合胶膜:采用丙烯酰胺类交联剂0.05-7%,助交联剂0.05~3%,紫外光稳定剂0.02~0.5%,辅助抗氧化剂0.02~0.5%,增粘剂0.02~0.5%,常规助剂及余量eva,通过调整eva配方及结构的改进使eva复合胶膜具备高抗pid性能。
3、但是该胶膜的机械性能不理想,容易在受冲击时造成冲击损伤而破损,胶膜的抗冲击性能差,在外力作用下,光伏组件比较容易受到破坏,光伏组件的使用周期减少。
4、论文《pp/eva/ldh三元纳米复合材料的结构调控与力学增韧研究》公开了针对pp/eva/ldh材料冲击性能仍然较差的问题,通过引入β成核剂中庚二酸钙(caha)并与ldh形成协同增韧剂的方式,系统研究了caha与ldh在不同配比参数下对pp复合材料的形貌结构以及宏观性能的影响并通过冲击性能测试得到了最优的填料配比。但caha与ldh组成的复合增韧剂对eva/poe/pmm的增韧改性效果不佳。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提供一种具有高韧性的高透明eva复合胶膜,同时保持胶膜的其他力学性能。本发明解决了光伏胶膜抗力学冲击性能差,机械强度不足的问题。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、本发明的第一个方面,提供了一种高韧性eva复合胶膜,由如下重量份的原料组成:eva树脂粒子75-85份,poe颗粒0.3-5份,pmma颗粒10-25份,复合增韧剂0.2-2份,0.1-0.5份硅烷偶联剂,增容剂0.1-4份,抗酸剂1-3份,交联剂0.03份-0.3份,引发剂0.5-2份,防老化剂0.1-2份,紫外吸收剂0.1-1份。
4、所述复合增韧剂由纳米水滑石与1,3:2,4-二苄叉山梨醇混合而成,二者的质量比为1:3-10。本发明的增韧剂中采用1,3:2,4-二苄叉山梨醇做成核剂,其独特的双苯环特殊结构与eva分子相互作用更容易诱导生成β晶型结构,显著地提升了对eva/poe/pmm的增韧改性效果。本发明中,1,3:2,4-二苄叉山梨醇与水滑石ldh协同增韧,显著提高了胶膜的韧性和强度。
5、在一些实施方式中,所述引发剂为叔丁基过氧化碳酸异丙酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷中的至少一种。
6、在一些实施方式中,所述交联剂选自三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一种。
7、在一些实施方式中,所述抗酸剂为丙烯酸二甲氨基甲酯。
8、在一些实施方式中,所述增容剂为乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
9、在一些实施方式中,所述防老化剂为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,或,二者的混合物。
10、在一些实施方式中,所述紫外吸收剂为2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯丙三唑、邻羟基苯甲酸苯酯、或、三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯与邻羟基苯甲酸苯酯的混合物。
11、在一些实施方式中,所述硅烷偶联剂为kh 570。
12、本发明的第二个方面,提供了一种高韧性eva复合胶膜的制备方法,包括:
13、将pmma颗粒、增容剂、引发剂混合均匀,得到混合物,然后将混合物料喂入双螺杆挤出机中,熔融挤出冷却后切粒,得到改性颗粒pmma-g-egma;
14、将所述改性颗粒pmma-g-egma、eva树脂粒子、poe粒子、硅烷偶联剂,复合增韧剂、交联剂、抗酸剂、防老化剂、紫外线吸收剂混合均匀,将混合物加入到挤出机中混炼塑化,熔融挤出、流延成膜,切割收卷,即得。
15、在一些实施方式中,所述螺杆转速设置300-400r/min,加热温度为200-300℃。
16、在一些实施方式中,所述熔融炼化温度设置180℃-270℃。
17、更具体的,包括:
18、(1)将pmma颗粒、复合增韧剂、引发剂加入高速混合机中,高速混合机的转速设为1500-2500r/min,混合时间30-40min,然后将混合物料喂入双螺杆挤出机中,螺杆转速设置300-400r/min,加热温度为200-300℃,熔融挤出冷却后切粒,得到改性颗粒pmma-g-egma;
19、(2)按照比例量取改性粒子、eva-g-mah粒子、poe粒子、复合增韧剂、抗酸剂、防老剂、紫外线吸收剂加入高速搅拌混合均匀,将混合物加入到挤出机中混炼塑化,熔融挤出、流延成膜,切割收卷即可。高速混合机的转速设置为1000-3000r/min,混合时间设为10-30min,熔融炼化温度设置180℃-270℃之间。
20、本发明的第三个方面,提供了上述的高韧性eva复合胶膜在制备光伏组件中的应用。
21、本发明的有益效果
22、(1)本发明通过加入1,3:2,4-二苄叉山梨醇和水滑石ldh协同增韧eva复合胶膜,改善eva的结晶性,使eva光伏胶膜具有高的抗冲击韧性和强的机械性能,减少破损几率。
23、(2)本发明中的高韧性光伏复合胶膜,具有高的抗冲击力学性能,可较好提高光伏组件的机械强度,降低胶膜外力作用下受损伤的概率,提高使用性能。
24、(3)本发明制备方法简单、实用性强,易于推广。
1.一种高韧性eva复合胶膜,其特征在于,由如下重量份的原料组成:eva树脂粒子75-85份,poe颗粒0.3-5份,pmma颗粒10-25份,复合增韧剂0.2-2份,0.1-0.5份硅烷偶联剂,增容剂0.1-4份,抗酸剂1-3份,交联剂0.03份-0.3份,引发剂0.5-2份,防老化剂0.1-2份,紫外吸收剂0.1-1份;
2.如权利要求1所述的高韧性eva复合胶膜,其特征在于,所述引发剂为叔丁基过氧化碳酸异丙酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷中的至少一种。
3.如权利要求1所述的高韧性eva复合胶膜,其特征在于,所述交联剂选自三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一种。
4.如权利要求1所述的高韧性eva复合胶膜,其特征在于,所述抗酸剂为丙烯酸二甲氨基甲酯。
5.如权利要求1所述的高韧性eva复合胶膜,其特征在于,所述增容剂为乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物;
6.如权利要求1所述的高韧性eva复合胶膜,其特征在于,所述紫外吸收剂为2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯丙三唑、邻羟基苯甲酸苯酯、或、三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯与邻羟基苯甲酸苯酯的混合物。
7.一种高韧性eva复合胶膜的制备方法,其特征在于,包括:
8.如权利要求7所述的高韧性eva复合胶膜的制备方法,其特征在于,所述螺杆转速设置300-400r/min,加热温度为200-300℃。
9.如权利要求7所述的高韧性eva复合胶膜的制备方法,其特征在于,所述熔融炼化温度设置180℃-270℃。
10.权利要求1-9任一项所述的高韧性eva复合胶膜在制备光伏组件中的应用。
