一种太阳能电池背板废膜及其边角料再利用的方法技术

本发明专利技术公开一种太阳能电池背板废膜及其边角料再利用的方法。该方法将粉碎后太阳能电池背板废膜、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高效增容剂加入熔融共混设备中熔融挤出，制备出新型的合金材料。本发明专利技术解决了太阳能电池背板及其上游背板膜的制造商的行业难题，将太阳能电池行业的太阳能电池背板废膜废弃物变废为宝，真正实现资源的循环再利用，节约不可再生资源，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池背板废膜及其边角料再利用的方法
本专利技术属于塑料资源回收领域，具体涉及一种太阳能电池背板废膜及其边角料再利用的方法，特别是一种太阳能电池背板废膜及其边角料用高效增容剂熔融共混制备新型合金材料的方法。
技术介绍
我国是太阳能电池背板膜的生产大国和消费大国。在背板膜的生产过程中，受工艺所限，太阳能电池背板成品率可达到90-95％，必然存在5-10％边角料被废弃。同时每年大量的太阳能电池背板破损或报废，不断地产生无法处理的废膜。预计，每年总的废膜量数以万吨计，且还在不断地增长。目前市场上太阳能电池背板主要以含氟材料与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原材料，层层胶黏而成，由于太阳能废膜中PET和PVDF等含氟树脂之间是热力学不相容，因此太阳能电池背板废膜再生后得到的材料力学性能低下，不具有商业应用价值。同时，太阳能电池背板废膜是含有氟元素的高分子材料，无法进行焚烧处理或者简单地填埋处理。太阳能电池背板废膜只能堆积在生产企业或拆解企业仓库中，占用大量空间，这已经成为一个行业难题。太阳能电池背板及其上游背板膜的制造商都希望能找到一种高效的增容剂用于处理和再利用背板废膜，变废为宝。对热力学不相容的聚合物进行增容提高组分间的相容性，已成为人们获得优异性能材料必不可少的过程。聚合物共混改性的方法中反应性增容法具有成本低、使用范围广、增容效率高等优点，具有很高的商业应用价值及深远的学术研究意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供了一种太阳能电池背板废膜及其边角料再利用的方法，该方法将粉碎后太阳能电池背板废膜碎片、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高效增容剂加入熔融共混设备中熔融挤出，制备出新型的合金材料。该合金材料由于含有氟材料，表面光滑、触感良好，能够用于键盘、琴键按钮等领域；也可以制成膜结构用于如广告灯箱膜等耐候性要求较高的领域；同时由于本合金材料来源于太阳能电池背板废膜，含有背板所需的成分的性质，如PET材料良好的水汽阻隔性和电气绝缘性，氟材料的优异抗紫外、耐老化性和耐化学性，加入的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)使材料柔软韧性好，可以将其再次用作太阳能电池背板膜，减少了传统背板膜中的粘接层，简化工艺过程，实现太阳能电池背板废膜的再生利用。为达到上述目的，本专利技术提供的太阳能电池背板废膜及其边角料再利用的方法，其特征在于该方法的加工步骤和条件如下：步骤1)将回收的太阳能电池背板废膜及其边角料分类、去污后投入粉碎机中粉碎，并与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高效增容剂在干燥设备中干燥3～6h，干燥温度为60～140℃。步骤2)将干燥后的太阳能电池背板废膜碎片、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、高效增容剂按照一定配比组成投入混合机中混合均匀；以上各组分的质量含量如下：太阳能电池背板废膜碎片80～93％，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)0～10％，高效增容剂1～10％；步骤3)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出设备中进行熔融共混，各机筒温度为220～250℃，螺杆转速为100～300rpm，使太阳能电池背板废膜碎片与乙烯-醋酸乙烯共聚物、高效增容剂之间进行熔融共混，然后挤出冷却，切粒后制备得到合金材料；作为优选，上述方法所述的步骤1)是将太阳能电池背板废膜置于120℃烘箱中干燥4h，将EVA和高效增容剂置于80℃烘箱内干燥6h。作为优选，上述方法所述的步骤3)熔融过程中双螺杆挤出设备的各区温度从机头开始分别为200℃、230℃、240℃、250℃、240℃、245℃、250℃、245℃、245℃、250℃，螺杆转速为200rpm。上述方法中所述的太阳能电池背板废膜及其边角料指多层复合太阳能电池背板废膜及其边角料、共挤太阳能电池背板废膜及其边角料和涂覆型太阳能电池背板废膜及其边角料；其中多层复合太阳能电池背板指含有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的多层复合太阳能电池背板和经过特殊处理的PET多层复合太阳能电池背板；共挤太阳能电池背板指含有PVDF、PET或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的共挤型背板；涂覆型太阳能电池背板是指采用氟碳涂料涂覆于PET膜上制备而成的涂覆型太阳能电池背板；上述方法中所述的高效增容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸酯类、苯乙烯中一种或多种单体的共聚物。上述方法中所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)组分含量优选5-10％。上述方法中所述的丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中任一种或多种。上述方法中还可以包括抗氧剂和润滑剂，组分分别为抗氧剂0.1～2％，润滑剂0.1～2％。所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂BHT、抗氧剂DLTP中的任一种。所述的润滑剂为聚硅氧烷、脂肪酰胺、硬脂酸钙、石蜡中的任一种。所述的双螺杆挤出设备为工业上常用的聚合物熔融混炼设备，该设备等同于密炼机、单螺杆挤出机其他熔融混炼设备，本领域技术人员公知其使用方式。本专利技术提供的一种太阳能电池背板废膜及其边角料再利用的方法，该方法制备的合金材料可加工成板材、片材、管、棒、纤维、膜等形状，用于电器、建材、农业、光伏等各领域，充分实现太阳能电池背板废膜及其边角料的再利用。本专利技术与现有技术相比优点在于：1)本专利技术的高效增容剂为多官能团共聚物，能够稳固的存在于两相聚合物之间，不易发生脱离和移位，一方能与含氟材料形成氢键作用，另一方能与聚酯材料发生官能团反应，起到更高效的增容作用；2)本专利技术解决了光伏行业的难题，将太阳能电池背板废膜及其边角料废弃物变废为宝，真正实现资源的循环再利用，节约不可再生资源，节能环保；3)本专利技术所制备产品所使用的原料太阳能电池背板废膜及其边角料为工业废物，价格便宜，成本低廉，而所得产品性能优异，性价比极高，值得广泛推广应用；4)该方法使用的EVA和高效增容剂提高合金材料的柔韧性，以及拉伸强度和断裂伸长率等力学性能，解决PET和PVDF材料相容性不好，合金材料韧性不足的缺陷，对PET与PVDF等含氟材料的相容性研究具有重要意义；5)该方法制备过程仅需常用的熔融混炼设备，工业制备简单。具体实施方式下面给出实施例以对本专利技术作进一步说明。有必要在此指出的是，以下实施例不能理解为对本专利技术保护范围的限制，如果该领域的技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本专利技术作出一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术保护范围。需要说明的是，以下各实施例和对比例中所用的太阳能电池背板废膜碎片为市面收集产品，所用抗氧剂为巴斯夫公司1010产品。实施例1-4所用高效增容剂为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯单体的共聚物MMA-GMA-St，其中甲基丙烯酸甲酯的含量为20wt％，甲基丙烯酸缩水甘油酯的含量为35wt％，苯乙烯的含量为45wt％；实施例5-9所用的高效增容剂为甲基丙烯酸甲酯、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池背板废膜及其边角料再利用的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1)将回收的太阳能电池背板废膜及其边角料分类、去污后投入粉碎机中粉碎，并与乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高效增容剂分别在干燥设备中干燥3～6h，干燥温度为60～140℃；步骤2)将干燥后的太阳能电池背板废膜碎片、乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)、高效增容剂按照一定配比组成投入混合机中混合均匀；以上各组分的质量含量如下：太阳能电池背板废膜碎片80～93％，乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物(EVA)0～10％，高效增容剂1～10％；步骤3)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出设备中进行熔融共混，各机筒温度为220～250℃，螺杆转速为100～300rpm，使太阳能电池背板废膜碎片与乙烯‑醋酸乙烯共聚物、高效增容剂之间进行熔融共混，然后挤出冷却，切粒后制备得到合金材料；所述的太阳能电池背板废膜及其边角料指多层复合太阳能电池背板废膜及其边角料、共挤太阳能电池背板废膜及其边角料和涂覆型太阳能电池背板废膜及其边角料；其中多层复合太阳能电池背板指含有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的多层复合太阳能电池背板和经过特殊处理的PET多层复合太阳能电池背板；共挤太阳能电池背板指含有PVDF、PET或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的共挤型背板；涂覆型太阳能电池背板是指采用氟碳涂料涂覆于PET膜上制备而成的涂覆型太阳能电池背板；所述的高效增容剂为多种丙烯酸酯类、苯乙烯中一种或多种单体与甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池背板废膜及其边角料再利用的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1)将回收的太阳能电池背板废膜及其边角料分类、去污后投入粉碎机中粉碎，并与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高效增容剂分别在干燥设备中干燥3～6h，干燥温度为60～140℃；步骤2)将干燥后的太阳能电池背板废膜碎片、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、高效增容剂按照一定配比组成投入混合机中混合均匀；以上各组分的质量含量如下：太阳能电池背板废膜碎片80～93％，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)0～10％，高效增容剂1～10％；步骤3)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出设备中进行熔融共混，各机筒温度为220～250℃，螺杆转速为100～300rpm，使太阳能电池背板废膜碎片与乙烯-醋酸乙烯共聚物、高效增容剂之间进行熔融共混，然后挤出冷却，切粒后制备得到合金材料；所述的太阳能电池背板废膜及其边角料指多层复合太阳能电池背板废膜及其边角料、共挤太阳能电池背板废膜及其边角料和涂覆型太阳能电池背板废膜及其边角料；其中多层复合太阳能电池背板指含有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的多层复合太阳能电池背板和经过特殊处理的PET多层复合太阳能电池背板；共挤太阳能电池背板指含有PVDF、PET或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的共挤型背板；涂覆型太阳能电池背板是指采用氟碳涂料涂覆于PET膜上制备而成的涂覆型太阳能电池背板；所述的高效增容剂为多种丙烯酸酯类、苯乙烯中一种或多种单体与甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池背板废膜及其边角料再利...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾方明，赵黎，李剑春，
申请(专利权)人：杭州福禧新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33