一种适用低温层压封装胶膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及封装胶膜，具体为一种适用低温层压封装胶膜及其制备方法。其配方组分为：聚烯烃树脂50

【技术实现步骤摘要】
一种适用低温层压封装胶膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及封装胶膜，具体为一种适用低温层压封装胶膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]钙钛矿电池作为第三代光伏太阳能电池，钙钛矿晶体结构为ABX3结构，一般为立方体或八面体结构，属于立方密堆积机构，这种结构的致密度为74.05％；钙钛矿太阳电池发展现状良好，但仍有若干关键因素可能制约钙钛矿太阳电池的发展：电池的稳定性问题，吸收层中含有可溶性重金属Pb，钙钛矿应用最广的为旋涂法，但是旋涂法难于沉积大面积、连续的钙钛矿薄膜，故还需对其他方法进行改进，以期能制备高效的大面积钙钛矿太阳电池,便于以后的商业化生产；钙钛矿太阳电池的理论研究还有待增强；由于结构影响，电池片对于水汽、氧气、高温都很敏感；因此，对于封装材料的要求必须要有很强的水汽阻隔能力、氧气阻隔能力、封装层压温度要低于120℃，最优于层压温度为100
‑
110℃；
[0003]2、现在主流的封装材料以EVA和POE封装材料为主，此类材料的缺点在于封装层压的温度都为140
‑
150℃，在这个温度下钙钛矿电池的吸光层会被破坏，影响电池组件的功率；EVA封装材料的水蒸气透过率太水，阻挡水汽的能力不如POE封装材料；因此本开发使用POE材料为主体，进行改性设计以达到组件封装要求。
[0004]现在技术中，应用最多的是使用热塑性POE封装胶膜，典型代表为福斯特、塞伍的热塑性封装胶膜技术。
[0005]福斯特的CN 110713803 B专利一种热塑性光伏组件封装胶膜及制备方法中提及的有1
‑
50％预交联度，同时使用三层机构，三层结构分别为主体水汽阻隔层，上下面为粘结层，粘结层使用电子束进行处理，使胶膜具有一定的预交联度，同时，使用的材料中都为接枝改性材料主要为硅烷偶联接枝POE材料。不同点，此专利中未提及适用的组件类型，使用的材料以高熔点POE的基材，主要应用的层压条件为140
‑
150℃，而本专利技术针对解决的温度范围不同，为低温层压，所解决的问题不同。
[0006]赛伍的CN 109503934 B专利一种热塑性胶膜及其制备方法中主要介绍适用于高温条件的胶膜制备方法，可能相同点为使用了硅烷偶联接枝POE材料。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种适用低温层压封装胶膜及其制备方法，可以适用于低温层压的封装胶膜，该胶膜具有低熔点的同时具有低水蒸汽透过率，具有高的发电能力和粘结性能。
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0009]一种适用低温层压封装胶膜，其配方质量份为：
[0010]聚烯烃树脂50
‑
90份；低熔点POE改性材料10
‑
40份；助交联剂0.001
‑
0.1份；交联剂0.002
‑
0.1份；水解稳定剂0.01
‑
0.05份；抗老化剂0.01
‑
0.1份，其他助剂0.001
‑
0.1份。
[0011]作为优选，所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、乙烯
‑
丙烯共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚
物、聚丁二烯中的一种或多种的混合物；
[0012]所述的聚烯烃树脂的水汽透过率小于5g/m2/天；
[0013]所述聚烯烃树脂的熔融指数分别为：低段值：5
‑
20g/10min、中段值：25
‑
40g/10min和高段值：50
‑
100g/10min，对三个熔融指数分别进行配比且选择其一：低段值：中段值：高段值＝(2
‑
2.5)：1：0.5、低段值：中段值：高段值＝(3
‑
5)：1：0.5、低段值：中段值：高段值＝(1
‑
1.5)：1：0.5；
[0014]所述聚烯烃树脂的熔点低于85℃，透光率大于90％，体阻电阻率为1.0*10
15
Ω*cm。
[0015]作为优选，所述的低熔点POE改性材料分为两类：第一类为提供配方体系的粘结力，第二类为提供高透光性；
[0016]第一类为对聚烯烃类树脂进行偶联剂接枝改性，选择含有双键、外观白色的偶联剂，偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂其中的一种或多种混合使用；
[0017]硅烷偶联剂为乙烯基三过氧叔丁基硅烷、乙烯基三甲硅氧烷、偶氮二异丁腈类、三乙氧基硅烷、3
‑
(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3
‑
(甲基丙烯酰氧基)丙基三氯硅烷、3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷为其中的一种或多种；
[0018]钛酸酯偶联剂为甲基丙烯酸二异酯、3
‑
(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷为其中的一种或多种；
[0019]聚合物接枝改性是一种采用自由基聚合反应在聚合物高分子链上引入极性或功能性侧基的改性方式；将聚烯烃树脂置于双螺杆挤出机中，再加入引发剂、硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂进行接枝，其中引发剂提供自由基，硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂的双键可连接到聚烯烃树脂上，达到提升粘结稳定性作用，接枝温度为180～250℃，挤出后进行水下切粒，完成后进行烘干，预计烘干时间为2～10小时，烘干后含水率小于0.02％，烘干后密封保存；
[0020]或，
[0021]第一类偶联剂为铝酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂为二硬脂酰氧异丙基铝酸酯，
[0022]使用铝酸酯偶联剂进行造粒改性，改性方法为：铝酸酯偶联剂与聚烯烃树脂进行双螺杆挤出切粒，挤出温度为70～95℃，铝酸酯偶联剂的使用量占聚烯烃树脂使用量的5％；
[0023]第二类为碱性纳米级的无机成核剂，无机成核剂为氧化钙、氧化镁、氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙为其中的一种或多种；
[0024]使用过程第一类和第二类的质量份为:第一类为10～35份，第二类为0～5份。
[0025]作为优选，所述的助交联剂,使用热助交联剂，提升在电子束辐照过程中交联剂为以下物质中的一种或多种按照任意配比混合：三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯。
[0026]作为优选，所述交联剂为过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二叔丁基过氧化乙烷、过氧化2
‑
乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化
‑
3,5,5
‑
三甲基己酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2
‑
三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯一种或多种。
[0027]作为优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用低温层压封装胶膜，其特征在于，其配方质量份为：聚烯烃树脂50
‑
90份；低熔点POE改性材料10
‑
40份；助交联剂0.001
‑
0.1份；交联剂0.002
‑
0.1份；水解稳定剂0.01
‑
0.05份；抗老化剂0.01
‑
0.1份，其他助剂0.001
‑
0.1份。2.根据权利要求1所述的一种适用低温层压封装胶膜，其特征在于：所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、乙烯
‑
丙烯共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物、聚丁二烯中的一种或多种的混合物；所述的聚烯烃树脂的水汽透过率小于5g/m2/天；所述聚烯烃树脂的熔融指数分别为：低段值：5
‑
20g/10min、中段值：25
‑
40g/10min和高段值：50
‑
100g/10min，对三个熔融指数分别进行配比且选择其一：低段值：中段值：高段值＝(2
‑
2.5)：1：0.5、低段值：中段值：高段值＝(3
‑
5)：1：0.5、低段值：中段值：高段值＝(1
‑
1.5)：1：0.5；所述聚烯烃树脂的熔点低于85℃，透光率大于90％，体阻电阻率为1.0*10
15
Ω*cm。3.根据权利要求1所述的一种适用低温层压封装胶膜，其特征在于：所述的低熔点POE改性材料分为两类：第一类为提供配方体系的粘结力，第二类为提供高透光性；第一类为对聚烯烃类树脂进行偶联剂接枝改性，选择含有双键、外观白色的偶联剂，偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂其中的一种或多种混合使用；硅烷偶联剂为乙烯基三过氧叔丁基硅烷、乙烯基三甲硅氧烷、偶氮二异丁腈类、三乙氧基硅烷、3
‑
(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3
‑
(甲基丙烯酰氧基)丙基三氯硅烷、3
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氨基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷其中的一种或多种；钛酸酯偶联剂为甲基丙烯酸二异酯、3
‑
(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷其中的一种或多种；聚合物接枝改性是一种采用自由基聚合反应在聚合物高分子链上引入极性或功能性侧基的改性方式；将聚烯烃树脂置于双螺杆挤出机中，再加入引发剂、硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂进行接枝，其中引发剂提供自由基，硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂的双键可连接到聚烯烃树脂上，达到提升粘结稳定性作用，接枝温度为180～250℃，挤出后进行水下切粒，完成后进行烘干，预计烘干时间为2～10小时，烘干后含水率小于0.02％，烘干后密封保存；或，第一类偶联剂为铝酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂为二硬脂酰氧异丙基铝酸酯，使用铝酸酯偶联剂进行造粒改性，改性方法为：铝酸酯偶联剂与聚烯烃树脂进行双螺杆挤出切粒，挤出温度为70～95℃，铝酸酯偶联剂的使用量占聚烯烃树脂使用量的5％；第二类为碱性纳米级的无机成核剂，无机成核剂为氧化钙、氧化镁、氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙其中的一种或多种；使用过程第一类和第二类的质量份为:第一类为10～35份，第二类为0～5份。4.根据权利要求1所述的一种适用低温层压封装胶膜，其特征在于：所述的助交联剂,使用热助交联剂，提升在电子束辐照过程中交联剂为以下物质中的一种或多种按照任意配比混合：三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯。5.根据权利要求1所述的一种适用低温层压封装胶膜，其特征在于：所述交联剂为过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2,5
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二甲基
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2,5
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二叔丁基过氧化乙烷、过氧化2
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乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧
乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化
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3,5,5
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三甲基己酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：何儒琴，李陶，魏晓勇，蔡倩，李亚威，刘树鸿，
申请(专利权)人：浙江祥隆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：