本发明专利技术涉及光伏组件技术领域，公开了一种快速交联POE封装胶膜及其制备方法、光伏组件，该封装胶膜的原料包括聚烯烃釜内合金和功能母粒；该封装胶膜交联度高，加工窗口宽，交联速度快，层压时间短，交联助剂少；该封装胶膜的原料中含有聚烯烃釜内合金，该聚烯烃釜内合金由一段反应和二段反应的两段共聚反应制得，一段反应将由芳香族烯烃、芳香族二烯烃和环烯烃提供的高活性基团引入到了聚烯烃共聚物的分子链中，二段反应在引入高活性基团的烯烃共聚物上原位聚合形成聚烯烃釜内合金；显著提高了POE封装胶膜的交联速度和交联度，显著缩短了POE封装胶膜的层压速度，显著提高了POE封装胶膜的剥离强度和耐老化性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏组件，尤其涉及一种快速交联poe封装胶膜及其制备方法、光伏组件。
技术介绍
1、光伏封装胶膜是光伏产业中极为重要的组成之一，其直接与光伏电池接触，起到保护电池片和粘接电池片、玻璃及背板的作用，其性能优劣直接影响到组件的使用寿命和发电功率；因此，高性能光伏封装胶膜备在光伏行业具有重要意义。
2、目前的光伏封装胶膜的原材料主要包括eva材料和poe材料，poe材料与eva材料相比水汽阻隔率、耐候性、抗pid性能高，是近年来本领域人员重点关注的材料；poe材料虽具有优异性能，但由于poe树脂为非极性聚合物且主链为饱和碳链，因此以poe为原材料制得的光伏封装胶膜存在交联反应慢、交联度低以及层压时间过长等问题；目前为了能够提高交联速度，本领域人员常采用的方式是增加高活性交联剂和助交联剂的比例，但该方法会导致封装胶膜出现层压气泡、助交联剂吸收困难、助交联剂容易迁移至膜表面等问题。
3、近年来本领域人员在不调整交联剂与助交联剂的基础上提出了一些新的能够提高poe封装胶膜交联速度的技术方案，如公开号cn110713798a公开的一种光伏组件用快速交联封装胶膜，该技术方案中通过辐射处理使胶膜使用前具有一定的交联度，再通过引入的带有活性基团的第一改性树脂和第二改性树脂，使得胶膜在层压过程中再进行交联，从而提高交联速度缩短层压时间，提高组件制作效率，该方案虽然规避了调整交联剂时产生的问题，但该方案中含有高活性基团的改性树脂实际与α-烯烃共聚物的相容性低，poe交联速度的提升有限，且该方案操作工艺复杂。
技术实现思路
1、本专利技术为了克服现有技术中poe封装胶膜存在交联速度慢、交联度低、层压时间长、工艺复杂的问题，提供了一种快速交联poe封装胶膜及其制备方法、光伏组件，该封装胶膜的交联度高、加工窗口宽、交联速度快、层压时间短、生产效率高且助交联剂含量少，该封装胶膜的原料含有聚烯烃釜内合金，该聚烯烃釜内合金通过一段反应和二段反应制得，一段反应将由芳香族烯烃、芳香族二烯烃和环烯烃高活性基团烯烃类单体提供的高活性基团引入到了聚烯烃共聚物的分子链中，二段反应在引入高活性基团的烯烃共聚物上原位聚合形成聚烯烃釜内合金，显著提高了poe封装胶膜的交联速度和交联度，显著缩短了poe封装胶膜的层压速度，显著提高了poe封装胶膜的剥离强度和耐老化性能。
2、本专利技术上述的技术问题是通过以下技术方案得以解决的：
3、一种快速交联poe封装胶膜，按质量份数计包括：聚烯烃釜内合金80～100份，功能母粒0～20份；
4、所述聚烯烃釜内合金由一段反应和二段反应制成；
5、一段反应为乙烯和高活性基团烯烃类单体在负载型茂金属催化剂和助催化剂存在下聚合制得烯烃共聚物的反应；所述高活性基团烯烃类单体包括芳香族烯烃、芳香族二烯烃和环烯烃中的一种；乙烯和高活性基团烯烃类单体的分压比为10～50：1，
6、二段反应为一段反应制得的烯烃共聚物与乙烯和烯烃共聚单体聚合制得聚烯烃釜内合金的反应；所述烯烃共聚单体包括丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1，3-丁二烯、异戊二烯和2-甲基丙烯中的一种或几种；乙烯和烯烃类单体的分压比为5～20：1。
7、本专利技术提供了一种快速交联poe封装胶膜，该封装胶膜的原料中含有聚烯烃釜内合金和功能母料，聚烯烃釜内合金为乙烯-α-烯烃共聚物，聚烯烃釜内合金通过一段反应和二段反应制得，一段反应将高活性基团直接引入到聚合物的分子链中，二段反应在引入高活性基团的聚合物上继续原位聚合制成目标分子量的聚合物，聚烯烃釜内合金与含高活性基团树脂共混改性的α-烯烃共聚物相比不会出现高活性基团树脂和α-烯烃共聚物共混后相容性低的问题，同时聚烯烃釜内合金的熔点低和熔融焓低，具有更宽的加工窗口，本专利技术中的高活性基团单体由高活性基团烯烃类单体：芳香族烯烃、芳香族二烯烃和环烯烃提供，这些高活性基团单体空间位阻大，对结晶程度的破坏更加显著，且这些高活性基团的相对分子体积更大，能够引入多个反应基团，引入高活性基团后poe封装胶膜的交联速度显著提高，显著缩短了层压时间，此外poe封装胶膜的交联度显著提高，显著提高了poe封装胶膜的剥离强度和抗老化性能。
8、现有技术中为了提高poe树脂交联速度常会增加助交联剂的比例，但上述方式会产生交联助剂迁移的问题导致封装胶膜性能下降；此外，为了poe树脂交联速度还常采用α-烯烃共聚物与含高活性基团聚烯烃树脂共混，但采用该种方式，α-烯烃共聚物与含高活性基团聚烯烃树脂比例需满足poe胶膜的性能需求，因此含高活性基团聚烯烃树脂在原材料中的比例并不高，交联速度提升并不显著，且含高活性基团聚烯烃树脂与烯烃共聚物还存在相容性差的问题，实际使用效果并不突出；因此针对上述问题，本专利技术提供了一种聚烯烃釜内合金的制备方法，该方法能够将高活性基团直接引入到α-烯烃共聚物分子链中，以聚烯烃釜内合金为原料制备的poe封装胶膜的交联速度显著提升，该方法利用负载型茂金属催化剂、助催化剂将高活性基团烯烃类单体与乙烯单体进行一段共聚反应制成引入高活性基团的烯烃共聚物，再通过二段聚合反应在引入高活性基团的烯烃共聚物上原位聚合制成聚烯烃釜内合金共聚物，采用茂金属催化剂催化聚烯烃合成方法能够更精准的获得目标分子量的烯烃共聚物，因此在一段聚合反应的过程中能够控制烯烃共聚物中引入高活性官能团的含量。
9、此外本专利技术的聚烯烃釜内合金制备方法采用了一段反应和二段反应的两段聚合反应，其目的是为了能够控制合成的烯烃共聚物的相对分子量，由于同时控制引入高活性特殊基团的含量和较高的聚烯烃相对分子量两种条件所需的工艺较为苛刻，并不利于实际生产，因此本专利技术提供了一种分段聚合的方式，一段共聚反应主要解决的问题是通过控制条件使含高活性官能团的聚烯烃更好地与乙烯形成含高活性基团的烯烃共聚物，形成的烯烃共聚物作为基础材料再通过二段共聚反应的原位聚合获得目标相对分子量的烯烃共聚物，通过两段聚合的方式能够更精准的把控各阶段聚合反应的条件，此外，分段聚合反应可显著提高聚合反应的活性，缩短聚合加工时间，降低工艺条件，提高生产的效率。
10、作为优选，所述高活性基团烯烃类单体优选环戊烯、环己烯、环庚烯、环辛烯、5-乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯、环庚三烯、乙烯基环己二烯、2，4-二甲基环己烯、2，4-二乙基环己烯、苯乙烯、二乙烯基苯、1，2-二苯乙烯中的一种或几种。
11、作为优选，所述烯烃共聚单体包括丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1，3-丁二烯、异戊二烯和2-甲基丙烯中的一种或几种。
12、作为优选，所述一段反应的条件包括：反应压力为1～5 mpa，反应温度为60～80℃，反应时间为1～5 h。
13、作为优选，所述二段反应的条件包括：反应压力为1～10 mpa，反应温度为60～80℃，反应时间为1～10 h。
14、作为优选，所述负载型茂金属催化剂包括载体和茂金属催化剂，所述助催化剂为甲基铝氧烷，所述茂金属催化剂质量份本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种快速交联POE封装胶膜，其特征是，原料按质量份数计包括：聚烯烃釜内合金80～100份，功能母粒0～20份；
2.根据权利要求1所述的一种快速交联POE封装胶膜，其特征是，所述高活性基团烯烃类单体优选环戊烯、环己烯、环庚烯、环辛烯、5-乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯、环庚三烯、乙烯基环己二烯、2，4-二甲基环己烯、2，4-二乙基环己烯、苯乙烯、二乙烯基苯、1，2-二苯乙烯中的一种或几种；所述烯烃共聚单体包括丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1，3-丁二烯、异戊二烯和2-甲基丙烯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种快速交联POE封装胶膜，其特征是，所述一段反应的条件为：反应压力为1～5 MPa，反应温度为60～80 ℃，反应时间为1～5 h。
4.根据权利要求1所述的一种快速交联POE封装胶膜，其特征是，所述二段反应的条件为：反应压力为1～10 MPa，反应温度为60～80 ℃，反应时间为1～10 h。
5.根据权利要求1所述的一种快速交联POE封装胶膜，其特征是，所述负载型茂金属催化剂包括载体和茂金属催化剂，所述助催化剂为甲基铝氧烷，所述茂金属催化剂质量份数为0.01～1份，所述助催化剂的质量份数为0.1～10份。
6.根据权利要求5所述的一种快速交联POE封装胶膜，其特征是，所述茂金属催化剂包括乙烯基双茚基二氯化锆、双环戊二烯二氯化锆和十甲基二茂二氯化锆中的一种；所述载体包括MgCl2和硅胶中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种快速交联POE封装胶膜，其特征是，所述功能母粒包括POE硅烷接枝物母粒和POE共混抗PID助剂母粒中的一种或两种。
8.一种如权利要求1至7任一所述的快速交联POE封装胶膜的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的快速交联POE封装胶膜的制备方法，其特征是，步骤1中的剪切分散的时间为30～120 min，所述混合物料a的粘度为1～300 mPa.s；
10.一种光伏组件，其特征是，包括依次层叠设置的前板、第一封装胶膜、电池片阵列、第二封装胶膜和背板；所述的第一封装胶膜和第二封装胶膜中至少有一个为权利要求1至7任一所述的快速交联POE封装胶膜。
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【技术特征摘要】
1.一种快速交联poe封装胶膜，其特征是，原料按质量份数计包括：聚烯烃釜内合金80～100份，功能母粒0～20份；
2.根据权利要求1所述的一种快速交联poe封装胶膜，其特征是，所述高活性基团烯烃类单体优选环戊烯、环己烯、环庚烯、环辛烯、5-乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯、环庚三烯、乙烯基环己二烯、2，4-二甲基环己烯、2，4-二乙基环己烯、苯乙烯、二乙烯基苯、1，2-二苯乙烯中的一种或几种；所述烯烃共聚单体包括丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1，3-丁二烯、异戊二烯和2-甲基丙烯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种快速交联poe封装胶膜，其特征是，所述一段反应的条件为：反应压力为1～5 mpa，反应温度为60～80 ℃，反应时间为1～5 h。
4.根据权利要求1所述的一种快速交联poe封装胶膜，其特征是，所述二段反应的条件为：反应压力为1～10 mpa，反应温度为60～80 ℃，反应时间为1～10 h。
5.根据权利要求1所述的一种快速交联poe封装胶膜，其特征是，所述负载型茂金属催化剂包括载体...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘肖予，钟文韬，王鑫君，张彪，张现文，
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：
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