【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改性磷酸锆、改性eva树脂及制备方法和应用。
技术介绍
1、目前，为了满足人口增长及工业快速发展的需要，光伏等新能源技术和成本约束逐渐被打破，越来越多的太阳能利用装置投入使用。但由于电位诱发衰减效应(pid)等问题，光伏组件的寿命受到极大的制约，严重时会导致功率衰减达50％以上。
2、eva树脂是一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物经过加工而成的新材料，是太阳能电池在生产时常用的封装材料，其抗pid性能直接决定了光伏组件的产品质量和使用寿命，而eva的抗pid性能又主要与其体积电阻率有关。为了提高eva树脂的体积电阻率，研究人员尝试添加交不同的助剂对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物进行改性。
3、研究发现填充材料也会对树脂的体积电阻率产生一定的影响，磷酸锆就是一种常用的填充材料，其细小的颗粒结构可以填充材料间的空隙，增加介电常数，从而提高体积电阻率，如何在现有技术的基础上进一步提高磷酸锆体积电阻率仍是一个亟需解决的问题。
技术实现思路
1、为了在现有技术的基础上进一步提高磷酸锆体积电阻率，本专利技术提供了一种改性磷酸锆、改性eva树脂及制备方法和应用。本专利技术通过铪元素掺杂得到铪掺杂磷酸锆，提高了磷酸锆的结晶度，并且通过将铪元素的掺杂量和结晶度控制在合适的范围之内，从而提高其体积电阻率。采用本专利技术制备的铪掺杂磷酸锆相比市场上常规的磷酸锆体积电阻率提高了一个数量级，能更有效的提高改性eva树脂的体积电阻率。
2、本专利技术采用以下技术方案解决上
3、本专利技术提供了一种改性磷酸锆的制备方法，其包括以下步骤：
4、将溶液b与溶液a混合得到混合溶液，将混合溶液热处理后得到改性的磷酸锆，其中：
5、所述溶液a包括锆源和铪源，所述锆源和铪源的摩尔比为(5～65)：1，所述溶液b包括磷酸。
6、在一些优选的实施例中，所述混合溶液为所述溶液b加入所述溶液a中所得。
7、在一些优选的实施例中，所述锆源和所述铪源在所述溶液a中的质量分数为10％～20％，例如13.38％。
8、其中，在一些优选的实施例中，所述铪源在所述溶液a中的质量分数为0.1％～2％，例如0.71％。
9、在一些优选的实施例中，所述锆源在所述溶液a中的质量分数为10％～15％，例如12.7％。
10、在一些优选的实施例中，所述磷酸在所述溶液b中的质量分数为60％～70％，例如65％。
11、在一些优选的实施例中，所述溶液a和溶液b的体积比为(5～10)：1，例如8:1。
12、在一些优选的实施例中，所述锆源可为氧氯化锆的水合物，例如八水合氧氯化铪。
13、在一些优选的实施例中，所述铪源可为氧氯化铪的水合物，例如八水合氧氯化铪。
14、在一些优选的实施例中，所述锆源和铪源的摩尔比为(10～25)：1，较佳地为(20～25)：1。
15、在一些优选的实施例中，所述溶液a还包括模板剂，所述模板剂在溶液a中的摩尔浓度范围优选为3～6mol/l，例如5.1mol/l。
16、其中，所述模板剂溶液可为草酸、聚乙烯吡咯烷酮、氢氟酸中的其中一种或多种，例如氢氟酸溶液。
17、本专利技术中，所述热处理之后还可包括对所述改性磷酸锆的过滤、水洗和烘干。
18、其中，在本专利技术的一些优选的实施例中，所述热处理温度为140～160℃，例如160℃。
19、在一些优选的实施例中，所述热处理时间为24～36h，例如36h。
20、在一些优选的实施例中，所述烘干温度为60～80℃，例如60℃。
21、本专利技术还提供了一种改性磷酸锆，所述的改性磷酸锆采用上述制备方法制得。
22、在本专利技术中，所述铪源的掺杂量范围为1％～6％，优选为2％～3％，例如2.5％。
23、本专利技术还提供了一种改性eva树脂，其包括上述改性磷酸锆。
24、本专利技术中，所述的改性eva树脂采用上述的改性磷酸锆与eva熔融共混所得。
25、其中，所述eva为本领域常规的光伏胶膜eva，例如斯尔邦，ue2825，比重0.952g/cm3，乙酸乙烯酯含量28％。
26、其中，所述改性磷酸锆与eva的质量比为1：(40～60)，例如1:49。
27、在一些优选的实施例中，熔融共混的转速为280～350rmp，例如300rpm。
28、在一些优选的实施例中，熔融共混的温度为70～90℃，例如80℃。
29、在一些优选的实施例中，熔融共混的吐出量15～20kg/h，例如15kg/h。
30、本专利技术还提供了上述改性eva树脂在光伏新能源领域中作为封装材料的应用。
31、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。
32、本专利技术所用试剂和原料均市售可得。
33、本专利技术的积极进步效果在于：
34、本专利技术通过铪元素掺杂得到铪掺杂的改性磷酸锆，提高了磷酸锆的结晶度，并且通过将铪元素的掺杂量和结晶度控制在合适的范围之内，从而提高其体积电阻率。采用本专利技术制备的改性磷酸锆相比市场上常规的磷酸锆体积电阻率提高了1～2个数量级，能更有效的提高改性eva树脂的体积电阻率。
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1.一种改性磷酸锆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的改性磷酸锆的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的改性磷酸锆的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的改性磷酸锆的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的改性磷酸锆的制备方法，其特征在于，所述热处理之后还包括对所述改性磷酸锆的过滤、水洗和烘干，较佳地，其工艺满足以下条件中的一种或多种：
6.一种改性磷酸锆，其由权利要求1～5中任一项所述的改性磷酸锆的制备方法制得。
7.根据权利要求6所述的改性磷酸锆，其特征在于，所述铪源的掺杂量范围为1％～6％，较佳地为2％～3％，例如2.5％。
8.一种改性EVA树脂，其包括权利要求6或7所述的改性磷酸锆。
9.根据权利要求8所述的改性EVA树脂，其特征在于，所述的改性EVA树脂采用如权利要求6或7的改性磷酸锆与EVA熔融共混所得；
10.一种如权利要求8～9所述的改性EVA树脂在光伏新能源领域中作为封装材料的应用。
【技术特征摘要】
1.一种改性磷酸锆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的改性磷酸锆的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的改性磷酸锆的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的改性磷酸锆的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的改性磷酸锆的制备方法，其特征在于，所述热处理之后还包括对所述改性磷酸锆的过滤、水洗和烘干，较佳地，其工艺满足以下条件中的一种或多种：
6.一种改性磷酸锆，其由权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓峰，余子涯，
申请(专利权)人：上海朗亿功能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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