一种聚烯烃光伏胶膜、制备方法及其用途技术

本发明专利技术提供一种聚烯烃光伏胶膜、制备方法及用途。所述聚烯烃光伏胶膜采用聚烯烃弹性体POE，以及一定比例的改性树脂、硅烷低聚物和硅烷封端剂、助剂等组分，使得各个组分协同配合，从而得到防滑和耐老化均改善的聚烯烃胶膜，应用于电池组件端不打滑，层压时胶膜排气顺畅，不易出气泡，高温高湿、紫外老化环境下与玻璃板和电池片的剥离强度保持率高。板和电池片的剥离强度保持率高。

【技术实现步骤摘要】
一种聚烯烃光伏胶膜、制备方法及其用途


[0001]本专利技术涉及光伏电池的封装材料领域，具体涉及一种聚烯烃光伏胶膜、制备方法及其用途。

技术介绍

[0002]聚烯烃弹性体POE因其窄的分子量分布、短支链结构和饱和结构，具有高弹性、高强度、高伸长率等优异的物理机械性能，以及耐热老化、抗紫外、水汽渗透率低和抗PID(电势诱导衰减)等优异特性，目前已经普遍作为光伏电池的封装胶膜来使用。
[0003]光伏封装胶膜中通常会加入交联剂、偶联剂、抗氧剂、紫外吸收剂等助剂材料，来实现对光伏电池片牢固的封装保护和长久的户外耐候性能。但由于POE非极性的特性，胶膜中的助剂成分与POE链段分子的相容性差，导致POE胶膜中助剂易析出，影响胶膜与电池片层压时的交联速度和层压后的交联度，在后期老化过程中表现出剥离强度衰减，与电池片脱层的不良现象。此外，助剂也会迁移到胶膜表面，造成膜表面摩擦系数变小，与电池片贴合时产生滑移、电池片并片的问题。
[0004]目前常规的解决办法是将乙烯
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醋酸乙烯共聚物EVA和聚烯烃弹性体POE共挤做成EPE胶膜，即中间层是POE，两侧是EVA的夹心结构。但是，由于EVA和POE的模量、拉伸应力不一致，且POE层的助剂易迁移至EVA层等因素，造成EVA和POE之间脱层、层压出气泡等问题。
[0005]CN112063337A公开了一种抗力学冲击的光伏胶膜及其制备方法。该抗力学冲击的光伏胶膜采用0.1％～45％的弹性体树脂体系、20～95％的热熔热固型树脂体系、以及0.1％～5％的玻璃纤维作为基本材料制作；弹性体树脂体系采用95～99％的弹性体树脂，0.05％～5％的抗氧剂，0.25％～5％的自由基交联剂，0.1％～4％的硅烷偶联剂制作。该光伏胶膜采用热熔热固型树脂及其固化体系为光伏胶膜提供抗力学冲击性；采用玻璃纤维为光伏胶膜提供抗力学冲击性；采用弹性体为胶膜提供韧性，防止在加工制备、运输储存、使用过程中碎裂。并且，光伏胶膜热压后能为组件提供机械强度，有效抗力学冲击，同时防止光伏胶膜在生产、储存、运输、使用等过程中的碎裂问题。然而未解决助剂析出、打滑的问题。
[0006]CN115287003A公开了一种金属粘接用复合热熔胶膜，其特征在于，包括如下重量份的原料：树脂80
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100份；马来酸酐接枝物12
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20份；引发剂1
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3份；第一增粘剂3
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15份；第二增粘剂0.3
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1.5份；抗氧剂0.1
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1份；抗紫外剂0.1
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1份；所述树脂的熔体流动速率为35
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40g/10min/190℃/2.16kg。其制备工艺简单，与金属粘接牢固，解决了金属粘接力差的问题；制备热熔胶膜所使用的材料绿色环保，加工过程中不会产生气味或释放有毒物质，且无溶剂挥发，有利于材料的技术革新；热熔胶膜贴合均匀，与金属有很好的粘接强度。然而未解决助剂析出、打滑的问题。
[0007]此外，许多厂家会从POE胶膜的表面结构着手，如CN 213534113 U所述，在胶层两侧设置不同形状、深浅的压花结构的磨砂花纹，增大接触面的摩擦力来解决电池组件端的打滑现象。但该种工艺仍然无法完全避免由于助剂迁移至表面带来的打滑问题。
[0008]因此，开发一种聚烯烃光伏胶膜，改善其表面粘弹性、促进助剂与POE的相容性，同时提高耐热和耐候性能，是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0009]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种聚烯烃光伏胶膜。所述聚烯烃光伏胶膜采用两种不同熔融指数、辛烯含量的聚烯烃弹性体POE，以及一定比例的改性树脂、硅烷低聚物和硅烷封端剂、助剂等组分，使得各个组分协同配合，从而得到防滑和耐老化均改善的聚烯烃胶膜，应用于电池组件端不打滑，层压时胶膜排气顺畅，不易出气泡，高温高湿、紫外老化环境下与玻璃板和电池片的剥离强度保持率高。
[0010]本专利技术的技术方案如下：
[0011]一种聚烯烃光伏胶膜，包含如下组分：
[0012]聚烯烃弹性体、改性树脂、硅烷低聚物偶联剂、硅烷封端剂和助剂；
[0013]其中，所述改性树脂包含热塑性弹性体，所述热塑性弹性体选自为SBS、SEBS、SEPS、POE、POP、EAA、EVA、TPU、TPV中的一种或多种；
[0014]所述硅烷低聚物偶联剂选自乙烯基类硅烷、氨基类硅烷、甲基丙烯酰氧基类硅烷中的至少两种；
[0015]所述硅烷封端剂为氨丙基类硅烷或巯丙基类硅烷；
[0016]所述聚烯烃光伏胶膜的表面摩擦系数为≥0.5；
[0017]所述聚烯烃光伏胶膜在使用时需要经过真空层压操作，在真空层压之后，所述聚烯烃光伏胶膜与压花玻璃的剥离强度≥120N/cm，85℃高温和85％高湿环境老化1000h后剥离强度≥80N/cm，120kWh/m2紫外老化后剥离强度≥80N/cm，透光率为≥90.5％、交联度为≥75％。
[0018]进一步地，所述聚烯烃光伏胶膜包含如下重量份的组分，100重量份的所述聚烯烃弹性体、5
‑
30重量份的所述改性树脂、0.1
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3重量份的所述硅烷低聚物偶联剂、0.1
‑
3重量份的所述硅烷封端剂和0.35
‑
14重量份的所述助剂。
[0019]进一步地，所述聚烯烃弹性体包含聚烯烃弹性体POE A和聚烯烃弹性体POEB中的任何一种或两种。优选地，所述聚烯烃弹性体由聚烯烃弹性体POE A和聚烯烃弹性体POE B组成。所述聚烯烃弹性体POE A的熔指指数在2
‑
10g/10min之间，辛烯含量为30
‑
40％，所述聚烯烃弹性体POE B的熔指指数在8
‑
20g/10min之间，辛烯含量为20
‑
30％。
[0020]进一步地，所述改性树脂由热塑性弹性体和增粘树脂组成。
[0021]进一步地，所述改性树脂中的增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、石油树脂、烷基酚醛树脂中的一种或多种。
[0022]进一步地，在所述改性树脂中，所述热塑性弹性体的质量份数为60
‑
90份，所述增粘树脂的质量份数为10
‑
40份。
[0023]进一步地，所述热塑性弹性体为SEBS和EVA的混合物，重量比在1
‑
4至6
‑
9之间。
[0024]进一步地，所述硅烷低聚物偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、N
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(β
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氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基低聚物、γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少两种。
[0025]进一步地，所述硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，包含如下组分：聚烯烃弹性体、改性树脂、硅烷低聚物偶联剂、硅烷封端剂和助剂；其中，所述改性树脂包含热塑性弹性体，所述热塑性弹性体选自为SBS、SEBS、SEPS、POE、POP、EAA、EVA、TPU、TPV中的一种或多种；所述硅烷低聚物偶联剂选自乙烯基类硅烷、氨基类硅烷、甲基丙烯酰氧基类硅烷中的至少两种；所述硅烷封端剂为氨丙基类硅烷或巯丙基类硅烷；所述聚烯烃光伏胶膜的表面摩擦系数为≥0.5；所述聚烯烃光伏胶膜在使用时需要经过真空层压操作，在真空层压之后，所述聚烯烃光伏胶膜与压花玻璃的剥离强度≥120N/cm，85℃高温、85％高湿环境老化1000h后剥离强度≥80N/cm，120kWh/m2紫外老化后剥离强度≥80N/cm，透光率为≥90.5％、交联度为≥75％。2.根据要求1所述的聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，所述聚烯烃光伏胶膜包含如下重量份的组分，100重量份的所述聚烯烃弹性体、5
‑
30重量份的所述改性树脂、0.1
‑
3重量份的所述硅烷低聚物偶联剂、0.1
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3重量份的所述硅烷封端剂和0.35
‑
14重量份的所述助剂。3.根据权利要求2所述的聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，所述聚烯烃弹性体包含聚烯烃弹性体POE A和聚烯烃弹性体POEB中的任何一种或两种，所述聚烯烃弹性体POE A的熔指指数在2
‑
10g/10min之间，辛烯含量为30
‑
40％，所述聚烯烃弹性体POE B的熔指指数在8
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20g/10min之间，辛烯含量为20
‑
30％。4.根据权利要求1或2所述的聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，所述改性树脂由热塑性弹性体和增粘树脂组成。5.根据权利要求4所述的聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，所述改性树脂中的增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、石油树脂、烷基酚醛树脂中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，在所述改性树脂中，所述热塑性弹性体的质量份数为60
‑
90份，所述增粘树脂的质量份数为10
‑
40份。7.根据权利要求6所述的聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，所述热塑性弹性体为SEBS和EVA的混合物，重量比在1
‑
4至6
‑
9之间。8.根据权利要求1或2所述的聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，所述硅烷低聚物偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基低聚物、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少两种。9.根据权利要求1或2所述的聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，所述硅烷封端剂为3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、3
‑
巯丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N
‑
正丁基
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷或N
‑
苯基
‑3‑
氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。10.根据权利要求1或2所述的聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，所述助剂包括过氧化物类交联剂、助交联剂、抗氧剂、光稳剂和紫外吸收剂中的一种或多种。11.根据权利要求10所述的聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，基于所述聚烯烃光伏胶膜的质量计，所述过氧化物类交联剂的重量份为0.1
‑
3份、所述助交联剂的重量份为0.1
‑
5份、所
述抗氧剂的重量份为0.05
‑
2份、所述光稳剂的重量份为0.05
‑
2份，和所述紫外吸收剂的重量份为0.05
‑
2份。12.根据权利要求10所述的聚烯烃光伏胶膜，其特征在于，所述过氧化物类交联剂为叔丁基过氧化碳酸
‑2‑
乙基己酯、过氧化(2
‑
乙基己基)碳酸叔戊酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化
‑2‑
乙基已酸叔戊酯、过氧化
‑2‑
乙基已酸叔丁酯、过氧化二异丙苯中的一种或多种。13.根据权利要求10所述的聚烯烃...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹华，宋建荣，丁红梅，齐岭，王瑾瑞，
申请(专利权)人：北京东方雨虹防水技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：