一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法及胶膜制备方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池封装胶膜，具体为一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法及胶膜制备方法，属于光伏领域。本发明专利技术通过釜内合金的聚合方法，在低熔点聚烯烃上原位聚合了乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法及胶膜制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池封装胶膜，具体为一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法及胶膜制备方法，属于光伏领域，用于太阳能组件。

技术介绍

[0002]太阳能光伏组件通常经由以下几部分复合层压后得到：玻璃、正面胶膜、电池片、焊带、背面胶膜、背板等。通常，优异的透光性能、较强的粘接能力、较高的耐紫外线和高温性能、较低的水透率以及较高的体积电阻率是作为光伏封装胶膜必不可少的性能。传统的光伏封装胶膜以透明EVA、透明POE胶膜为主，因其技术成熟且生产成本较低，目前被大量使用于组件封装中。但是由于电池片之间间隙较大、反射层与电池片间隙较大等原因，导致光利用率较低。因此，为了突破高光伏发电成本带来的制约，人们尝试各种方法来提高发电效率从而达到降本增效的目的。
[0003]目前已有的方法之一是将背面封装胶膜采用白色EVA、白色/透明POE以及共挤型胶膜等来增加光的反射，对间隙光加以二次利用，从而提高光的利用率，进而提升组件功率。但是与此同时，这些白色封装胶膜也存在一定的问题：
[0004]一、预交联型白色EVA封装胶膜通常经由辐照而达到预交联的目的，通常预交联度为25％～45％。但其流动性较差，胶膜内各部分流动不均匀，从而在层压过程中的缓冲能力有限，进而导致电池片易发生隐裂，不良率高达40％～70％，反而增加了成本。
[0005]二、共挤型白色EVA封装胶膜则通过透明EVA与白色EVA共挤来降低封装胶膜的预交联度，从而略微提高流动性，进而降低隐裂率。但通常透明层的厚度过薄，使得这种共挤型封装胶膜对隐裂改善程度有限，同时由于多了一层结构导致光程增加，在组件端依然会造成0.5％～1％的功率损失。
[0006]三、常规POE封装胶膜模量较高，质地较硬，同时线性热膨胀系数较高，在与电池片压制的过程中由于高温导致的膨胀会更容易导致电池片发生隐裂，从而影响电池组件的良品率。

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这种聚烯烃粒子制成的光伏封装胶膜模量较低，熔点及熔融焓较低，硬度较低，线性热膨胀系数较低。拓宽了POE封装胶膜加工的工艺窗口，解决了电池组件封装过程中易发生隐裂的问题，提高了电池组件的良品率的一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法及胶膜制备方法。
[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]一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法，按以下步骤进行：
[0010]第一步催化乙烯
‑
α
‑
烯烃进行淤浆聚合或气相聚合制得乙烯
‑
α
‑
烯烃共聚物；
[0011]第二步在乙烯
‑
α
‑
烯烃共聚物的颗粒上继续烯烃均聚或共聚形成聚烯烃釜内合
金；之后通过加入接枝单体进行挤出反应接枝得到乙烯
‑
α
‑
烯烃接枝共聚物。
[0012]作为优选，聚烯烃釜内合金制备，通过以下步骤得到：
[0013](1)将0.05～0.1g负载型茂金属催化剂、1～10g助催化剂和乙烯、α
‑
烯烃单体在10L反应釜中混合并进行第一段共聚合反应，反应压力为2～4MPa，乙烯分压:α
‑
烯烃分压＝5:1～10:1，反应温度为60～80℃，反应时间为0.5～2h，反应后得到乙烯
‑
α
‑
烯烃共聚物；
[0014](2)在上述步骤(1)反应结束后，停止加入上述步骤(1)中所用的乙烯、α
‑
烯烃单体，再向步骤(1)中的10L反应釜内加入乙烯、烯烃共聚单体进行第二段(共)聚合反应，乙烯分压:烯烃共单体分压＝5:1～10:1，反应温度为60～80℃，反应时间为0.5～2h，反应结束后得到所述聚烯烃釜内合金。
[0015]作为优选，按以下步骤进行：
[0016]将乙烯
‑
α
‑
烯烃釜内合金通过双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机长径比为40:1，并将接枝单体、DCP混合均匀后通过侧喂料的方式加入双螺杆挤出机中，共聚物经双螺杆挤出机挤出、切粒、干燥。
[0017]作为优选，挤出反应温度为160～190℃，转速为20～60rpm。
[0018]作为优选，负载型茂金属催化剂由载体和茂金属催化剂组成；
[0019]α
‑
烯烃单体为丙烯、1
‑
丁烯、1
‑
己烯、1
‑
辛烯、1
‑
癸烯、丁二烯、异戊二烯、2
‑
甲基丙烯、环戊二烯、1,3
‑
环己二烯、2,4
‑
己二烯、1,3
‑
环辛二烯、降冰片烯、乙叉降冰片烯中的一种或多种；
[0020]助催化剂选自三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、一氯二乙基铝、三丁基铝、三丙基铝、三辛基铝、二甲基氯化铝、二甲基异丁基铝、二甲基乙基铝、三苯基铝、三异丙基铝、三仲丁基铝、乙基二甲基铝、甲基二乙基铝、甲基铝氧烷(MAO)和改性甲基铝氧烷(MMAO)中的一种或多种。
[0021]作为优选，接枝单体为马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。
[0022]作为优选，α
‑
烯烃单体为以下一种或多种组成的混合物：丙烯、1
‑
丁烯、1
‑
己烯、1
‑
辛烯。
[0023]作为优选，载体为MgCl2或硅胶；
[0024]茂金属催化剂为rac
‑
亚乙基双(1
‑
茚基)二氯化锆、二(环戊二烯基)二氯化锆或二(五甲基)环戊二烯基二氯化锆；
[0025]助催化剂为甲基铝氧烷(MAO)。
[0026]一种低模量POE封装胶膜，按以下质量份计进行配比：
[0027]乙烯
‑
α
‑
烯烃釜内合金50～90份，乙烯
‑
α
‑
烯烃接枝共聚物10～50份，光稳定剂0.1～1份，紫外吸收剂0.1～1份，抗氧剂0.01～1份，交联剂0.1～3份，助交联剂0.5～1.5份。
[0028]作为优选，光稳定剂为2(2H苯并三唑2基)6十二烷基4甲基苯酚、双(2,2,6,6四甲基4哌啶基)癸二酸酯、聚丁二酸(4羟基2,2,6,6四甲基1哌啶乙醇)酯、聚{[6[(1,1,3,3四甲基丁基)氨基]]1,3,5三嗪2,4[(2,2,6,6四甲基哌啶基)亚氨基]1,6己二撑[(2,2,6,6四甲基4哌啶基)亚氨基]}中的一种或多种组合；
[0029]紫外吸收剂为为2,4二羟基二苯甲酮、2羟基4甲氧基二苯甲酮、2羟基4正辛氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：第一步催化乙烯
‑
α
‑
烯烃进行淤浆聚合或气相聚合制得乙烯
‑
α
‑
烯烃共聚物；第二步在乙烯
‑
α
‑
烯烃共聚物的颗粒上继续烯烃均聚或共聚形成聚烯烃釜内合金；之后通过加入接枝单体进行挤出反应接枝得到乙烯
‑
α
‑
烯烃接枝共聚物。2.根据权利要求1所述的一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法，其特征在于：聚烯烃釜内合金制备，通过以下步骤得到：(1)将0.05～0.1g负载型茂金属催化剂、1～10g助催化剂和乙烯、α
‑
烯烃单体在10L反应釜中混合并进行第一段共聚合反应，反应压力为2～4MPa，乙烯分压:α
‑
烯烃分压＝5:1～10:1，反应温度为60～80℃，反应时间为0.5～2h，反应后得到乙烯
‑
α
‑
烯烃共聚物；(2)在上述步骤(1)反应结束后，停止加入上述步骤(1)中所用的乙烯、α
‑
烯烃单体，再向步骤(1)中的10L反应釜内加入乙烯、烯烃共聚单体进行第二段(共)聚合反应，乙烯分压:烯烃共单体分压＝5:1～10:1，反应温度为60～80℃，反应时间为0.5～2h，反应结束后得到所述聚烯烃釜内合金。3.权利要求1或2所述一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：将乙烯
‑
α
‑
烯烃釜内合金通过双螺杆挤出机进行挤出，双螺杆挤出机长径比为40:1，并将接枝单体、DCP混合均匀后通过侧喂料的方式加入双螺杆挤出机中，共聚物经双螺杆挤出机挤出、切粒、干燥。4.权利要求3所述一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法，其特征在于：挤出反应温度为160～190℃，转速为20～60rpm。5.根据权利要求2所述的一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法，其特征在于：负载型茂金属催化剂由载体和茂金属催化剂组成；α
‑
烯烃单体为丙烯、1
‑
丁烯、1
‑
己烯、1
‑
辛烯、1
‑
癸烯、丁二烯、异戊二烯、2
‑
甲基丙烯、环戊二烯、1,3
‑
环己二烯、2,4
‑
己二烯、1,3
‑
环辛二烯、降冰片烯、乙叉降冰片烯中的一种或多种；助催化剂选自三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、一氯二乙基铝、三丁基铝、三丙基铝、三辛基铝、二甲基氯化铝、二甲基异丁基铝、二甲基乙基铝、三苯基铝、三异丙基铝、三仲丁基铝、乙基二甲基铝、甲基二乙基铝、甲基铝氧烷(MAO)和改性甲基铝氧烷(MMAO)中的一种或多种。6.权利要求3所述一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法，其特征在于：接枝单体为马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。7.权利要求5所述一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法，其特征在于：α
‑
烯烃单体为以下一种或多种组成的混合物：丙烯、1
‑
丁烯、1
‑
己烯、1
‑
辛烯。8.根据权利要求5所述的一种低模量POE封装胶膜的聚烯烃粒子制备方法，其特征在于：载体为MgCl2或硅胶；
茂金属催化剂为rac
‑
亚乙基双(1
‑
茚基)二氯化锆、二(环戊二烯基)二氯化锆或二(五甲基)环戊二烯基二氯化锆；助催化剂为甲基铝氧烷(MAO)。9.利用权利要求3所述的一种低模量POE封装胶膜，其特征在于，按以下质量份计进行配比：乙烯
‑
α
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烯烃釜内合金50～90份，乙烯
‑
α
‑
烯烃接枝共...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘肖予，张彪，李陶，王鑫君，李亚威，许佳洁，
申请(专利权)人：浙江祥邦永晟新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：