紫外-C辐射保护膜及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紫外
‑
C辐射保护膜及其制造方法

技术介绍

[0001]存在一类设备，其在高海拔下操作持续延长的持续时间。这些设备的一些示例包括立方体卫星、微纳卫星、高海拔长耐久性无人机和高海拔伪卫星。这些设备通常依赖于光伏阵列以进行发电，以便在长时间段内保持在空中。光伏阵列可被可见光透射膜覆盖以便在操作期间保护阵列免受机械和化学劣化。设备通常在20km
‑
2000km的范围内的海拔下操作，其中薄气氛吸收很少的太阳辐射。因此，与在地球地面状况中遇到的AM1.5太阳光谱中存在的相比，高海拔设备暴露于更强烈的AM0太阳光谱和强度更高的UV
‑
C辐射。

技术实现思路

[0002]UV
‑
C辐射可能对光伏设备中使用的聚合物系统造成非常大的损坏，这意味着这些高海拔设备将需要可承受对于UV
‑
C辐射的延长暴露的聚合物层压体。
[0003]我们已经发现抗UV
‑
C膜和粘合密封剂，其特别适用于延长暴露于在上部地球气氛和空间中发现的高水平UV
‑
C的光伏模块的寿命。具体地，优选地具有低于150℃的熔点的含氟聚合物(共)聚合物可用作UV
‑
C稳定的热熔粘合密封剂，并且可与也为UV
‑
C稳定的较高熔点含氟聚合物(共)聚合物基底共挤出或涂覆到该较高熔点含氟聚合物(共)聚合物基底上。在一些实施方案中，多层光学膜是UV
‑
C电介质镜。在一些此类实施方案中，粘合密封剂可被涂覆到含氟聚合物(共)聚合物上或与含氟聚合物(共)聚合物共挤出，优选地具有大于150℃的熔点，以保护粘合密封剂，诸如不太UV
‑
C稳定的但更轻且更便宜的聚烯烃共聚物。有机硅粘合密封剂也被认为是本专利技术的有用实施方案。
[0004]因此，在一个方面，本公开描述了一种紫外光屏蔽膜，其包括：基底，该基底包含含氟聚合物；多层光学膜，该多层光学膜设置在该基底的主表面上，其中该多层光学膜包括至少多个交替的第一光学层和第二光学层，在至少100nm至280nm的波长范围内或者任选地在至少240nm至400nm的波长范围内在至少30nm的波长反射带宽上，该第一光学层和该第二光学层以0
°
、30
°
、45
°
、60
°
或75
°
中的至少一者的光入射角度共同反射至少30％的入射紫外光；和能够热密封的密封剂层，该能够热密封的密封剂层设置在多层光学膜的与基底相反的主表面上。
[0005]在前述实施方案中的任一者中，含氟聚合物是包含四氟乙烯、六氟丙烯、偏二氟乙烯、全氟烷氧基烷烃或它们的组合物的(共)聚合物。在一些此类实施方案中，能够热密封的密封剂层包含(共)聚合物。在上述实施方案中的任一者中，(共)聚合物选自烯烃(共)聚合物、(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、氨酯(共)聚合物、含氟聚合物、有机硅(共)聚合物或它们的组合物。在某些此类实施方案中，(共)聚合物是选自以下的烯烃(共)聚合物：低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯丙烯酸甲酯、聚乙烯辛烯、聚乙烯丙烯、聚乙烯丁烯、聚乙烯马来酸酐、聚甲基戊烯、聚异丁烯、聚异丁烯、聚乙烯丙烯二烯、环状烯烃共聚物和它们的共混物。
[0006]在上述实施方案中的一些实施方案中，(共)聚合物具有在110℃至190℃范围内的熔化温度。在其他示例性实施方案中，(共)聚合物具有低于150℃的熔化温度。在某些此类
实施方案中，(共)聚合物是交联的。在一些此类实施方案中，(共)聚合物还包含紫外辐射吸收剂、受阻胺光稳定剂、抗氧化剂或它们的组合物。在另外的此类实施方案中，紫外辐射吸收剂选自苯并三唑化合物、二苯甲酮化合物、三嗪化合物或它们的组合物。
[0007]在前述实施方案中的任一者中，至少第一光学层包含至少一种聚乙烯(共)聚合物，并且其中第二光学层包含选自以下的至少一种含氟聚合物：四氟乙烯(共)聚合物、六氟丙烯(共)聚合物、偏二氟乙烯(共)聚合物、六氟丙烯(共)聚合物、全氟烷氧基烷烃(共)聚合物或它们的组合物。在一些此类实施方案中，至少一种含氟聚合物是交联的。
[0008]在上述实施方案中的任一者中，在至少400纳米至750纳米的波长范围内在至少30纳米的波长反射带宽上，通过至少多个交替的第一光学层和第二光学层的入射可见光透射率大于30％。
[0009]在上述实施方案中的任一者中，至少第一光学层包含氮氧化锆、氧化铪、氧化铝、氧化镁、氧化钇、氟化镧或氟化钕中的至少一者，并且其中第二光学层包含二氧化硅、氟化铝、氟化镁、氟化钙、二氧化硅氧化铝氧化物或氧化铝掺杂二氧化硅中的至少一者。
[0010]在上述实施方案中的任一者中，紫外光屏蔽膜被施加到光伏设备的主表面。在一些此类实施方案中，光伏设备是卫星或无人机的部件。
[0011]在另一方面，本公开描述了一种制备根据前述实施方案中的任一项所述的紫外光屏蔽膜的方法。方法包括提供包含含氟聚合物的基底，提供设置在基底的主表面上的多层光学膜，以及通过能够热密封的密封剂层将多层光学膜热密封到基底。在一些目前优选的实施方案中，使用多层共挤出模头来产生多层光学膜。
附图说明
[0012]结合附图考虑到以下对本公开的各种实施方案的详细说明可以更全面地理解本公开，其中：
[0013]图1是用于本文所述示例性组件中的示例性多层光学膜的示意性剖视图。
[0014]图2A是本文所述的比较例1的涂覆膜的作为时间函数的测量吸光度对比波长的光谱图。
[0015]图2B是本文所述的比较例2的涂覆膜的作为时间函数的测量吸光度对比波长的光谱图。
[0016]图3A是本文所述的基底膜实施例1的UV
‑
C保护膜的作为时间函数的测量吸光度对比波长的光谱图。
[0017]图3B是本文所述的基底膜实施例1的UV
‑
C保护膜的作为时间函数的测量吸光度对比波长的另一个光谱图。
[0018]图3C是本文所述的基底膜实施例2的UV
‑
C保护膜的作为时间函数的测量吸光度对比波长的光谱图。
[0019]图4是本文所述的实施例1的UV
‑
C保护镜膜的测量光反射率对比波长的曲线图。
[0020]图5是本文所述的预测性实施例I的UV
‑
C保护镜膜的模型化光反射对比波长的曲线图。
[0021]图6是本文所述的预测性实施例II的UV
‑
C保护镜膜的模型化光反射对比波长的曲线图。
[0022]图7是本文所述的实施例3的宽带UV
‑
C保护镜膜的测量光反射率对比波长的曲线图。
[0023]图8是本文所述的实施例4的宽带UV
‑
C保护镜膜的测量光反射率对比波长的曲线图。
[0024]在附图中，相似的附图标号指示相似的元件。虽然可不按比例绘制的上面标识的附图阐述了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种紫外光屏蔽膜，所述紫外光屏蔽膜包括：基底，所述基底包含含氟聚合物；多层光学膜，所述多层光学膜设置在所述基底的主表面上，其中所述多层光学膜包括至少多个交替的第一光学层和第二光学层，在至少100nm至280nm的波长范围内或者任选地在至少240nm至400nm的波长范围内在至少30nm的波长反射带宽上，所述第一光学层和所述第二光学层以0
°
、30
°
、45
°
、60
°
或75
°
中的至少一者的光入射角度共同反射至少30％的入射紫外光；和能够热密封的密封剂层，所述能够热密封的密封剂层设置在所述多层光学膜的与所述基底相反的主表面上。2.根据任一前述权利要求所述的紫外光屏蔽膜，其中所述含氟聚合物是包含四氟乙烯、六氟丙烯、偏二氟乙烯、全氟烷氧基烷烃或它们的组合物的(共)聚合物。3.根据任一前述权利要求所述的紫外光屏蔽膜，其中所述能够热密封的密封剂层包含(共)聚合物。4.根据权利要求3所述的紫外光屏蔽膜，其中所述(共)聚合物选自烯烃(共)聚合物、(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、氨酯(共)聚合物、含氟聚合物、有机硅(共)聚合物或它们的组合物。5.根据权利要求4所述的紫外光屏蔽膜，其中所述(共)聚合物是选自以下的烯烃(共)聚合物：低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯丙烯酸甲酯、聚乙烯辛烯、聚乙烯丙烯、聚乙烯丁烯、聚乙烯马来酸酐、聚甲基戊烯、聚异丁烯、聚异丁烯、聚乙烯丙烯二烯、环状烯烃共聚物和它们的共混物。6.根据权利要求3至5中的任一项所述的紫外光屏蔽膜，其中所述(共)聚合物具有低于160℃的熔化温度。7.根据权利要求3至6中的任一项所述的紫外光屏蔽膜，其中所述(共)聚合物是交联的。8.根据权利要求3至7中的任一项所述的紫外光屏蔽膜，其中所述(共)聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：