一种高韧性光伏EVA胶膜及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及光伏膜技术领域，具体涉及一种高韧性光伏EVA胶膜及其制备工艺，所述高韧性光伏EVA胶膜包含如下重量份组分：80

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性光伏EVA胶膜及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及光伏膜
，具体为一种高韧性光伏EVA胶膜及其制备工艺。

技术介绍

[0002]光伏组件是一种将太阳能转换成电能的集成单元，光伏胶膜则用于光伏组件的封装环节，起到粘接电池片与光伏玻璃、背板的重要作用，同时兼具对光伏组件的力学缓冲、保护和组件抗PID、对背板的抗紫外保护的多重功能，而且还具有保护电池片、为电池线路装备提供结构支撑、传导电池片产生的热量和延长光伏组件使用寿命的作用。
[0003]作为光伏组件封装材料的胶膜产品，乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜可以起到透光、粘接和封装等作用，但EVA胶膜耐侯性较差，潮湿环境下水汽透过率高，易造成水解老化，进而影响光伏组件的性能和使用寿命；乙烯
‑
辛烯共聚物(POE)胶膜具有较好的水汽阻隔性，应用于光伏组件可以增强组件的抗电位诱发衰减(PID)性能。
[0004]例如中国专利CN202210175875X公开了一种耐候型光伏胶膜及其制备工艺，该耐候型光伏胶膜包括以下重量份的原料：POE粒子80
‑
90份、乙烯型改性粒子30
‑
50份、有机硅粉末0.1
‑
0.3份、增粘剂0.5
‑
2份、交联剂0.5
‑
3份、紫外光吸收剂0.6
‑
3份、抗氧化剂0.1
‑
1.5份，通过原料混合、熔融流延、压花、冷却和分切等工艺制备的光伏胶膜具有良好的物理性能和柔韧性能，水汽透过率低，耐紫外老化性强，高温高湿环境下仍具有良好的剥离强度和耐黄变性能，满足光伏胶膜长久使用的耐候性要求，进而延长光伏组件的使用寿命，此外还提高了太阳能电池组件的光电转化效率；但是该光伏胶膜属于弹性体胶膜，非常的柔软，导致其机械强度较差，无法起到抗击力学冲击的作用，不仅在加工、运输过程中容易出现破损，而且应用在光伏组件上时，无法对光伏组件的抗力学冲击性能起到提升作用，导致光伏组件在外力作用下容易遭受破坏，从而影响光伏组件的使用寿命。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高韧性光伏EVA胶膜及其制备工艺，通过将特制的复合型微纤维添加入光伏胶膜中，形成大量交联密度大致相同，分布均匀，并且相互独立的且多层次的网状结构，使得光伏胶膜可以长期维持韧性均衡，从而具有更强的且更持久的抗击力学冲击的作用，从而有效解决了加工、运输过程中容易出现破损，以及无法对光伏组件的抗力学冲击性能起到提升作用的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高韧性光伏EVA胶膜，所述高韧性光伏EVA胶膜包含如下重量份组分：80
‑
90份EVA树脂、15
‑
30份乙烯
‑
辛烯共聚物、0.5
‑
1.3份抗氧剂、1
‑
2份交联剂、0.1
‑
0.6份硅烷偶联剂、8
‑
12份复合型微纤维、1
‑
3份抗PID功能材料；所述EVA树脂中，醋酸乙烯的摩尔含量为26
‑
43%；所述复合型微纤维由中空多孔微纤维与复合型沉积载体经物理复合形成的。
[0007]作为本专利技术的进一步优选方案，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，主抗
氧剂与辅抗氧剂的质量比为（8
‑
9）：1，所述主抗氧剂为β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；所述辅抗氧剂为三(4
‑
壬基酚)亚磷酸酯、亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯中至少一种；所述交联剂为交联固化剂和助交联剂，其中，交联固化剂与助交联剂的质量比为（9
‑
12）：1，所述交联固化剂为有机过氧化物和/或偶氮化合物，所述有机过氧化物为过氧化异丙苯、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己烷中至少一种；所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的至少一种；所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷中至少一种；所述抗PID功能材料为金刚烷和富勒烯按质量比（1.0
‑
1.8）：1组成。
[0008]作为本专利技术的进一步优选方案，所述复合型微纤维的制备方法如下：1）将聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯和聚乙烯吡咯烷酮置于磁力搅拌器中，加入三氯甲烷于常温下搅拌12
‑
15h，形成壳层纺丝液，再将聚乙烯吡咯烷酮加入到由无水乙醇和去离子水组成的乙醇水溶液中，常温下搅拌12
‑
15h，形成芯层纺丝液；2）将壳层纺丝液和芯层纺丝液在室温下静置1
‑
3h后，分别装入连接同轴喷丝板内外针的两个注射器中，在纺丝过程中，向注射器施加15
‑
20kV的电压，并将电纺纤维支架置于纯水中，在70
‑
80℃下以150
‑
200W超声处理12
‑
15h，取出后进行充分干燥，得到中空多孔微纤维；3）将复合型沉积载体以及中空多孔微纤维依次加入到去离子水中，经机械搅拌1
‑
3h后，再经超声分散30
‑
50min，然后转移至真空浸渍罐中，抽真空至20
‑
50Pa，并继续超声处理1
‑
2h，待处理结束后，泄压至常压，经产物离心分离后烘干，即可得到所需的复合型微纤维。
[0009]更进一步，所述壳层纺丝液中，聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯吡咯烷酮、三氯甲烷的比例为（7
‑
12）g：（3
‑
5）g：（50
‑
80）mL；所述壳层纺丝液中，聚乙烯吡咯烷酮的分子量为8000；所述芯层纺丝液中，聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液的比例为（5
‑
8）g：（50
‑
80）mL；所述芯层纺丝液中，聚乙烯吡咯烷酮的分子量为130000；所述芯层纺丝液中，乙醇水溶液由无水乙醇和去离子水按照体积比（3.0
‑
3.5）：1组成。
[0010]更进一步，所述芯层纺丝液的流速控制在1.0
‑
1.3mL/h，壳层纺丝液的流速控制在3.0
‑
3.8mL/h；所述复合型沉积载体、中空多孔微纤维以及去离子水的比例为（3
‑
6）g：（12
‑
18）g：（500
‑
800）mL；所述机械搅拌的转速为1500
‑
2000r/min；所述超声分散的功率为300
‑
500W；所述超声处理的功率为200
‑
300W本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧性光伏EVA胶膜，其特征在于，所述高韧性光伏EVA胶膜包含如下重量份组分：80
‑
90份EVA树脂、15
‑
30份乙烯
‑
辛烯共聚物、0.5
‑
1.3份抗氧剂、1
‑
2份交联剂、0.1
‑
0.6份硅烷偶联剂、8
‑
12份复合型微纤维、1
‑
3份抗PID功能材料；所述EVA树脂中，醋酸乙烯的摩尔含量为26
‑
43%；所述复合型微纤维由中空多孔微纤维与复合型沉积载体经物理复合形成的。2.根据权利要求1所述的一种高韧性光伏EVA胶膜，其特征在于，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，主抗氧剂与辅抗氧剂的质量比为（8
‑
9）：1，所述主抗氧剂为β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；所述辅抗氧剂为三(4
‑
壬基酚)亚磷酸酯、亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯中至少一种；所述交联剂为交联固化剂和助交联剂，其中，交联固化剂与助交联剂的质量比为（9
‑
12）：1，所述交联固化剂为有机过氧化物和/或偶氮化合物，所述有机过氧化物为过氧化异丙苯、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己烷中至少一种；所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的至少一种；所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷中至少一种；所述抗PID功能材料为金刚烷和富勒烯按质量比（1.0
‑
1.8）：1组成。3.根据权利要求1所述的一种高韧性光伏EVA胶膜，其特征在于，所述复合型微纤维的制备方法如下：1）将聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯和聚乙烯吡咯烷酮置于磁力搅拌器中，加入三氯甲烷于常温下搅拌12
‑
15h，形成壳层纺丝液，再将聚乙烯吡咯烷酮加入到由无水乙醇和去离子水组成的乙醇水溶液中，常温下搅拌12
‑
15h，形成芯层纺丝液；2）将壳层纺丝液和芯层纺丝液在室温下静置1
‑
3h后，分别装入连接同轴喷丝板内外针的两个注射器中，在纺丝过程中，向注射器施加15
‑
20kV的电压，并将电纺纤维支架置于纯水中，在70
‑
80℃下以150
‑
200W超声处理12
‑
15h，取出后进行充分干燥，得到中空多孔微纤维；3）将复合型沉积载体以及中空多孔微纤维依次加入到去离子水中，经机械搅拌1
‑
3h后，再经超声分散30
‑
50min，然后转移至真空浸渍罐中，抽真空至20
‑
50Pa，并继续超声处理1
‑
2h，待处理结束后，泄压至常压，经产物离心分离后烘干，即可得到所需的复合型微纤维。4.根据权利要求3所述的一种高韧性光伏EVA胶膜，其特征在于，所述壳层纺丝液中，聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯吡咯烷酮、三氯甲烷的比例为（7
‑
12）g：（3
‑
5）g：（50
‑
80）mL；所述壳层纺丝液中，聚乙烯吡咯烷酮的分子量为8000；所述芯层纺丝液中，聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液的比例为（5
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8）g：（50
‑
80）mL；所述芯层纺丝液中，聚乙烯吡咯烷酮的分子量为130000；所述芯层纺丝液中，乙醇水溶液由无水乙醇和去离子水按照体积比（3.0
‑
3.5）：1组成。5.根据权利要求3所述的一种高韧性光伏EVA胶膜，其特征在于，所述芯层纺丝液的流速控制在1.0
‑
1.3mL/h，壳层纺丝液的流速控制在3.0
‑
3.8mL/h；所述复合型沉积载体、中空多孔微纤维以及去离子水的比例为（3
‑
6）g：（12
‑
18）g：
（500
‑
800）mL；所述机械搅拌的转速为1500
‑
2000r/min；所述超声分散的功率为300
‑
500W；所述超...

【专利技术属性】
技术研发人员：周华天，周章龙，胡晓明，
申请(专利权)人：安徽隆芃新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：