一种耐候太阳能电池背板基膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐候太阳能电池背板基膜，其特征是：由耐紫外功能树脂层和耐水解聚酯树脂层复合组成；制备方法是：制备有机紫外PET功能母料、制备耐水解PET功能母料、制备PET扩链剂功能母料、耐紫外功能树脂的挤出、耐水解聚酯树脂的挤出、挤出的物料通过分配块共挤挤出制成铸片，经双向拉伸定型冷却后，即制得耐候太阳能电池背板基膜。采用本发明专利技术，通过PET扩链剂与耐紫外聚酯树脂层和耐水解聚酯树脂层的PET聚酯产生化学反应，有效解决耐候太阳能电池背板基膜在长期户外使用过程中由于环境温度变化及紫外辐照造成的耐紫外层和耐水解层分层的问题，获得的耐候太阳能电池背板基膜性能良好，适用于太阳能光伏电池背板材料的制造。

【技术实现步骤摘要】
一种耐候太阳能电池背板基膜及其制备方法
本专利技术属于有机高分子化合物及其制备，涉及以聚酯为材料的功能薄膜及其制备，特别涉及一种耐候太阳能电池背板基膜及其制备方法。本专利技术耐候太阳能电池背板基膜适用于太阳能光伏电池背板材料的制造。
技术介绍
随着近年来太阳能光伏行业的发展，氟膜+PET(即：聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜+氟膜(简称TPT)结构的太阳能电池背板成为目前主流的太阳能电池背板之一，由于全球氟膜供应商只有美国杜邦、日本旭硝子、法国阿科玛等为数不多的厂家，氟膜价格居高不下；同时，氟膜的难降解性、对环境的污染性，导致可替代氟膜的耐候PET薄膜成为人们争相研究的课题。目前太阳能电池背板用耐候性PET的技术发展趋势，主要围绕抗紫外和抗水解两方面来进行的。现有技术中，制造抗水解耐紫外技术PET聚酯薄膜主要通过母料法方法进行薄膜制造。太阳能背板基膜母料制造方法，主要通过添加紫外线吸收剂、抗水解剂、无机填料等母料进行多层(A/B/A)挤出来实现，此种方法为提升太阳能背板基膜耐紫外性能，一般在薄膜表层添加大量无机填料，芯层采用耐水解聚酯树脂进行共挤。这种生产方式虽能使PET薄膜耐水解和耐紫外性能有大幅度提高，但是由于表层聚酯含有大量无机填料，与芯层聚酯树脂粘结性能较差，在薄膜在户外长期使用过程中，受环境温度变化及紫外照射，容易使薄膜表层与芯层产生应力开裂分层；同时表层(A层)厚度太薄，从而造成太阳能背板基膜性能下降，这对PET背板基膜要达到25年的使用寿命是远远不够的。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种耐候太阳能电池背板基膜及其制备方法。本专利技术在耐候太阳能电池背板基膜的制备中，采用A/B两层结构(A层是耐紫外功能树脂层，B层是耐水解聚酯树脂层)，即赋予A层耐紫外性能，B层耐水解性能，通过添加PET扩链母料在耐水解聚酯树脂层，在挤出制膜过程中，PET扩链母料与耐紫外层和耐水解层的聚酯树脂发生化学反应，大大增强了耐紫外层与耐水解层的结合力，从而解决了耐候太阳能电池背板基膜在长期户外使用过程中，由于环境温度变化及紫外辐照造成的耐紫外层和耐水解层分层，以此提供一种性能优良的耐候太阳能电池光伏背板基膜及其制备方法。本专利技术的内容是：一种耐候太阳能电池背板基膜，其特征是：该耐候太阳能电池背板基膜由耐紫外功能树脂层(A层)和耐水解聚酯树脂层(B层)复合组成(即为A层/B层结构)，厚度为125μm～350μm，其中：耐紫外功能树脂层(A层)厚度为20μm～70μm、耐水解聚酯树脂层(B层)厚度为55μm～330μm；所述耐紫外功能树脂层由质量百分比为55％～89％聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与5％～40％金红石型二氧化钛母料和5％～20％有机紫外PET(PET即聚对苯二甲酸乙二醇酯，后同)功能母料经混合熔融挤出制成；所述有机紫外PET功能母料由质量百分比为70％～90％聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与10％～30％有机紫外线吸收剂经混合熔融挤出制成；所述有机紫外线吸收剂是产品型号为UV-234、UV-360、UV-1577、UV-3638F中的一种或两种的混合物，这些有机紫外线吸收剂均是中国化工市场上常用产品；所述耐水解聚酯树脂层由质量百分比为50％～89％聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与10％～40％耐水解PET功能母料和1％～10％PET扩链剂功能母料混合熔融挤出制成；所述耐水解PET功能母料由质量百分比为80％～90％聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和10％～20％碳化二亚胺抗水解剂经混合熔融挤出、造粒制成；所述PET扩链剂功能母料由质量百分比为90％～99％聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与1％～10％扩链剂经混合熔融挤出制成；所述扩链剂为环氧类(聚合物)扩链剂。本专利技术的内容中：所述耐候太阳能电池背板基膜由耐紫外功能树脂层(A层)和耐水解聚酯树脂层(B层)复合组成，是：将耐紫外功能树脂和耐水解聚酯树脂分别通过挤出机挤出、再经分配块共挤挤出、然后进行双向拉伸而制得。本专利技术的内容中：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂较优的是特性粘度为0.60dl/g～0.85dl/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。本专利技术的内容中：所述金红石型二氧化钛母料是中国化工市场市售的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)为基材的金红石型二氧化钛母料(质量百分比浓度为60％)。本专利技术的内容中：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂较好的是中国石化仪征化纤有限责任公司生产提供的膜级PET树脂FG600、FG610、FG720、FG760中的任一种，也可以是其它市售产品。本专利技术的内容中：所述环氧类(聚合物)扩链剂可以是德国巴斯夫股份公司(简称BASF)提供的产品型号为ADR4370S、ADR4400F、ADR4468环氧类(聚合物)扩链剂中的任一种或两种的混合物；本专利技术的内容中：所述碳化二亚胺抗水解剂可以是德国莱茵化学莱脑有限公司生产提供的单体/聚合型碳化二亚胺StabaxolI、StabaxolP100、StabaxolP200、StabaxolP400中的任一种或两种的混合物。本专利技术的另一内容是：一种耐候太阳能电池背板基膜的制备方法，其特征之处是步骤为：a、制备有机紫外PET功能母料：按质量百分比为70％～90％聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(简称PET聚酯)与10％～30％有机紫外线吸收剂取聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(简称PET聚酯)和有机紫外线吸收剂，(在料仓中)混合均匀得混合料，通过双螺杆挤出机在215℃～255℃的温度下熔融挤出、造粒，即制得有机紫外PET功能母料，备用；所述有机紫外线吸收剂是产品型号为UV-234、UV-360、UV-1577、UV-3638F的有机紫外线吸收剂中的一种或两种的混合物，这些有机紫外线吸收剂均是中国化工市场上常用产品；b、制备耐水解PET功能母料：按质量百分比为80％～90％聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(简称PET聚酯)、10％～20％碳化二亚胺抗水解剂取聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和碳化二亚胺抗水解剂，(在料仓中)混合均匀，经温度110℃～130℃(的干燥器)干燥1h～2h后，通过双螺杆挤出机在235℃～275℃的温度下熔融挤出、造粒，即制得耐水解PET功能母料，备用；c、制备PET扩链剂功能母料：按质量百分比为90％～99％聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(简称PET聚酯)、1％～10％扩链剂取聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和扩链剂，(在料仓中)混合均匀得混合料，再通过双螺杆挤出机在215℃～255℃的温度下熔融挤出、造粒，即制得PET扩链剂功能母料，备用；所述扩链剂为环氧类(聚合物)扩链剂；d、制备耐候太阳能电池背板基膜：(a)耐紫外功能树脂[即耐紫外功能树脂层，或称耐紫外聚酯树脂(耐紫外聚酯树脂层)]的挤出：按质量百分比为55％～89％聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、5％～40％金红石型二氧化钛母料、5％～20％有机紫外PET功能母料取聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、金红石型二氧化钛母料和有机紫外PET功能母料，在1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐候太阳能电池背板基膜，其特征是：该耐候太阳能电池背板基膜由耐紫外功能树脂层和耐水解聚酯树脂层复合组成，厚度为125μm～350μm，其中：耐紫外功能树脂层厚度为20μm～70μm、耐水解聚酯树脂层厚度为55μm～330μm；/n所述耐紫外功能树脂层由质量百分比为55%～89%聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与5%～40%金红石型二氧化钛母料和5%～20%有机紫外PET功能母料经混合熔融挤出制成；/n所述有机紫外PET功能母料由质量百分比为70%～90%聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与10%～30%有机紫外线吸收剂经混合熔融挤出制成；所述有机紫外线吸收剂是产品型号为UV-234、UV-360、UV-1577、UV-3638F中的一种或两种的混合物；/n所述耐水解聚酯树脂层由质量百分比为50%～89%聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与10%～40%耐水解PET功能母料和1%～10%PET扩链剂功能母料混合熔融挤出制成；/n所述耐水解PET功能母料由质量百分比为80%～90%聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和10%～20%碳化二亚胺抗水解剂经混合熔融挤出、造粒制成；/n所述PET扩链剂功能母料由质量百分比为90%～99%聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与1%～10%扩链剂经混合熔融挤出制成；所述扩链剂为环氧类扩链剂。/n...

【技术特征摘要】
1.一种耐候太阳能电池背板基膜，其特征是：该耐候太阳能电池背板基膜由耐紫外功能树脂层和耐水解聚酯树脂层复合组成，厚度为125μm～350μm，其中：耐紫外功能树脂层厚度为20μm～70μm、耐水解聚酯树脂层厚度为55μm～330μm；
所述耐紫外功能树脂层由质量百分比为55%～89%聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与5%～40%金红石型二氧化钛母料和5%～20%有机紫外PET功能母料经混合熔融挤出制成；
所述有机紫外PET功能母料由质量百分比为70%～90%聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与10%～30%有机紫外线吸收剂经混合熔融挤出制成；所述有机紫外线吸收剂是产品型号为UV-234、UV-360、UV-1577、UV-3638F中的一种或两种的混合物；
所述耐水解聚酯树脂层由质量百分比为50%～89%聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与10%～40%耐水解PET功能母料和1%～10%PET扩链剂功能母料混合熔融挤出制成；
所述耐水解PET功能母料由质量百分比为80%～90%聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和10%～20%碳化二亚胺抗水解剂经混合熔融挤出、造粒制成；
所述PET扩链剂功能母料由质量百分比为90%～99%聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与1%～10%扩链剂经混合熔融挤出制成；所述扩链剂为环氧类扩链剂。


2.按权利要求1所述的耐候太阳能电池背板基膜，其特征是：所述耐候太阳能电池背板基膜由耐紫外功能树脂层和耐水解聚酯树脂层复合组成，是：将耐紫外功能树脂和耐水解聚酯树脂分别通过挤出机挤出、再经分配块共挤挤出、然后进行双向拉伸而制得。


3.按权利要求1或2所述的耐候太阳能电池背板基膜，其特征是：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂是特性粘度为0.60dl/g～0.85dl/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。


4.按权利要求1或2所述的耐候太阳能电池背板基膜，其特征是：所述金红石型二氧化钛母料是中国化工市场市售的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂为基材的金红石型二氧化钛母料。


5.按权利要求1或2所述的耐候太阳能电池背板基膜，其特征是：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂是中国石化仪征化纤有限责任公司生产提供的膜级PET树脂FG600、FG610、FG720、FG760中的任一种。


6.按权利要求1或2所述的耐候太阳能电池背板基膜，其特征是：所述环氧类扩链剂是德国巴斯夫股份公司提供的产品型号为ADR4370S、ADR4400F、ADR4468环氧类扩链剂中的任一种或两种的混合物；
所述碳化二亚胺抗水解剂是德国莱茵化学莱脑有限公司生产提供的单体/聚合型碳化二亚胺StabaxolI、StabaxolP100、StabaxolP200、StabaxolP400中的任一种或两种的混合物。


7.一种耐候太阳能电池背板基膜的制备方法，其特征是步骤为：
a、制备有机紫外PET功能母料：
按质量百分比为70%～90%聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与10%～30%有机紫外线吸收剂取聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和有机紫外线吸收剂，混合均匀得混合料，通过双螺杆挤出机在215℃～255℃的温度下熔融挤出、造粒，即制得有机紫外PET功能母料，备用；
所述有机紫外线吸收剂是产品型号为UV-234、UV-360、UV-1577、UV-3638F的有机紫外线吸收剂中的一种或两种的混合物；
b、制备耐水解PET...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世明，周柯，罗春明，
申请(专利权)人：四川东方绝缘材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51