一种多层结构体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多层结构体及其制备方法和应用，所述多层结构体包括：基材层；基于含氟聚合物的树脂层；和位于基材层和树脂层之间的聚合物层；所述聚合物层含有毗邻双羟基聚合物，所述毗邻双羟基聚合物包含式(I)和式(II)所示的结构单元，其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或不同，彼此独立地选自H、C1‑8烷基；a和c相同或不同，彼此独立地为大于或等于0的整数，且a和c不同时为0。本发明专利技术的毗邻双羟基聚合物对树脂层和基材层粘附力强，制备的多层结构体的氧气透过率低、结构稳定，作为光伏电池背板，具有优异的耐候性、耐久性。耐久性。耐久性。耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种多层结构体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料制备
，具体地，涉及一种多层结构体及其制备方法和应用，用作耐候性、氧气阻隔性优良的户外材料，尤其是用作光伏电池的背板。

技术介绍

[0002]长期暴露于室外的物体，承受着太阳光的照射，往往要求具有较强的耐候性和耐久性。为此，通常是在物体表面附加耐光材料或物质，比如涂覆抗紫外线化合物、耐候性好的含氟聚合物。
[0003]光伏电池是一种将太阳能转化为电能的装置，长期暴露于室外阳光照射之下以利于阳光的吸收利用。因此，光伏电池使用的组件需具有优异的耐候性、耐久性及低氧气透过性；尤其是背板，通常采用强度较高且便宜的PET作为基材，并在其表面附着一层耐候性强的含氟聚合物(如PVDF)。由于含氟聚合物同基材粘附性差，复合比较困难，目前已有的复合方法包括高压挤压或铸塑法、或将含氟聚合物改性增加其粘结性、或在含氟聚合物中添加与其相容的且对基材粘结性的其他组分，比如添加(甲基)丙烯酸甲酯类聚合物。挤压或铸塑操作引起基板的热冲击及变形，产品的质量下降，耐候性能改善不大；含氟聚合物改性或添加其他粘结组分，对同基材的粘结力有所提高，但是提高的幅度不大，对氧气透过性没有贡献。
[0004]因此，如何制备耐候性、耐久性和低氧气透过性的多层结构体是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了改善上述技术问题，本专利技术提供一种多层结构体及其制备方法和应用，所述多层结构体包括毗邻双羟基聚合物，所述毗邻双羟基聚合物和玻璃、金属、聚酯材料等高能表面物质接触，生成强有力的氢键而富于其强粘结力；同时毗邻双羟基聚合物生成的聚合物层具有耐水性强、氧气透过率低的特点，尤其适合于粘结聚酯材料和含氟聚合物，制造复合多层结构体，比如光伏电池的背板。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种多层结构体，其包括：
[0008]基材层；
[0009]基于含氟聚合物的树脂层；和
[0010]位于基材层和树脂层之间的聚合物层，
[0011]所述聚合物层含有毗邻双羟基聚合物，所述毗邻双羟基聚合物包含式(I)和式(II)所示的结构单元：
[0012][0013]式(I)、式(II)中，R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或不同，彼此独立地选自H、C1‑8烷基；a和c相同或不同，彼此独立地为大于或等于0的整数，且a和c不同时为0。
[0014]根据本专利技术的实施方案，所述毗邻双羟基聚合物还可以包括式(III)、式(IV)和/或式(V)所示的结构单元：
[0015][0016]式(III)、式(IV)中，R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或不同，彼此独立地选自H、C1‑8烷基；b和d相同或不同，彼此独立地为大于或等于0的整数；
[0017]式(V)中，R
19
选自无取代、或任选被一个、两个或更多个R
c
取代的C6‑
20
芳基；每一个R
c
相同或不同，彼此独立地选自C1‑
12
烷基；e为大于或等于0的整数。
[0018]根据本专利技术的实施方案，式(I)～式(II)中，R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或不同，彼此独立地选自H、C1‑6烷基。
[0019]根据本专利技术的实施方案，式(III)、式(IV)中，R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或不同，彼此独立地选自H、C1‑6烷基。
[0020]根据本专利技术的实施方案，式(V)中，R
19
选自无取代、或任选被一个、两个或更多个R
c
取代的C6‑
14
芳基；每一个R
c
相同或不同，彼此独立地选自C1‑6烷基。
[0021]示例性地，所述毗邻双羟基聚合物含有式(I)、式(II)、式(III)和式(IV)所示的结构单元。
[0022]示例性地，所述毗邻双羟基聚合物含有式(I)、式(II)、式(III)、式(IV)和式(V)所示的结构单元。
[0023]根据本专利技术的实施方案，所述毗邻双羟基聚合物的数均分子量为2000～200000，示例性地为2000、5000、6700、7560、10000、14500、15000、20000、50000、62500、67700、92300、100000、143000、150000、200000。
[0024]优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，a为0～3000之间的整数，且a和c不同时为0；优选地，a为50～2000之间的整数。
[0025]优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，b为0～200之间的整数。
[0026]优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，c为0～3000之间的整数，且a和c不同时为0。优选地，c为0～300之间的整数。
[0027]优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，d为0～100之间的整数。
[0028]优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，e为0～2000之间的整数。
[0029]优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，(a+c)/(a+b+c+d)≥0.5，优选为0.6～1.0。例如为0.5、0.6、0.66、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.97、0.98或1。
[0030]优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，e/(a+b+c+d)选自0～5.0；示例性地为0、1、1.5、2、2.5、2.9、3、3.5、4、4.5、5。
[0031]根据本专利技术，所述多层结构体依次包括基材层、聚合物层和基于含氟聚合物的树脂层。
[0032]根据本专利技术，所述多层结构体依次包括基于含氟聚合物的树脂层、聚合物层、基材层、聚合物层和基于含氟聚合物的树脂层。
[0033]根据本专利技术，所述基材为金属、木材、玻璃、陶瓷、纤维素、聚(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯的共聚物、聚氨酯、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚苯硫醚、聚醚酮、聚亚胺、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、聚苯乙烯、苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物加氢产物(SEBS)、聚乙烯醇、离聚物、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸亚丁酯(PBT)中的一种或它们的混合物。
[0034]示例性地，所述基材的形状可为板材、块等，优选为板材。
[0035]示例性地，所述金属可以为铝、铁或铜。
[0036]示例性地，所述基材为PET、PEN或PBT的单层板、堆叠板和共挤压产品。
[0037]根据本专利技术，所述基材层的表面可经过选自等离子体处理、电晕处理、底漆处理、锚固剂处理、偶联剂处理、热处理或者使用三氟化硼、硫酸、烧碱等进行化学活化处理中的至少一种表面处理。
[0038]根据本专利技术，所述含氟聚合物为氟乙烯的均聚物或共聚物、偏二氟乙烯的均聚物和共聚物中的一种或者它们的混合物。示例性地，所述含氟聚合物为选自偏二氟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层结构体，其特征在于，其包括：基材层；基于含氟聚合物的树脂层；和位于基材层和树脂层之间的聚合物层，所述聚合物层含有毗邻双羟基聚合物，所述毗邻双羟基聚合物包含式(I)和式(II)所示的结构单元：式(I)、式(II)中，R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或不同，彼此独立地选自H、C1‑8烷基；a和c相同或不同，彼此独立地为大于或等于0的整数，且a和c不同时为0。2.根据权利要求1所述的多层结构体，其特征在于，所述毗邻双羟基聚合物还包括式(III)、式(IV)和/或式(V)所示的结构单元：式(III)、式(IV)中，R1、R2、R3、R4、R5、R6相同或不同，彼此独立地选自H、C1‑8烷基；b和d相同或不同，彼此独立地为大于或等于0的整数；式(V)中，R
19
选自无取代、或任选被一个、两个或更多个R
c
取代的C6‑
20
芳基；每一个R
c
相
同或不同，彼此独立地选自C1‑
12
烷基；e为大于或等于0的整数。3.根据权利要求1或2所述的多层结构体，其特征在于，式(I)～式(II)中，R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或不同，彼此独立地选自H、C1‑6烷基。优选地，式(III)、式(IV)中，R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或不同，彼此独立地选自H、C1‑6烷基。优选地，式(V)中，R
19
选自无取代、或任选被一个、两个或更多个R
c
取代的C6‑
14
芳基；每一个R
c
相同或不同，彼此独立地选自C1‑6烷基。优选地，所述毗邻双羟基聚合物的数均分子量为2000～200000。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的多层结构体，其特征在于，所述毗邻双羟基聚合物中，a为0～3000之间的整数，且a和c不同时为0；优选地，a为50～2000之间的整数。优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，b为0～200之间的整数。优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，c为0～3000之间的整数，且a和c不同时为0。优选地，c为0～300之间的整数。优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，d为0～100之间的整数。优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，e为0～2000之间的整数。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的多层结构体，其特征在于，所述毗邻双羟基聚合物中，(a+c)/(a+b+c+d)≥0.5。优选地，所述毗邻双羟基聚合物中，e/(a+b+c+d)选自0～5.0。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的多层结构体，其特征在于，所述多层结构体依次包括基材层、聚合物层和基于含氟聚合物的树脂层。优选地，所述多层结构体依次包括基于含氟聚合物的树脂层、聚合物层、基材层、聚合物层和基于含氟聚合物的树脂层。7.根据权利要求1
‑
6...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建春，潘中霞，杨冬梅，
申请(专利权)人：北京诺维新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：