【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能光伏组件封装领域，尤其涉及一种poe用接枝母粒及其制备方法。
技术介绍
1、传统的光伏组件一般主要由eva(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)胶膜、poe(聚烯烃弹性体)胶膜进行封装。eva是目前的主要封装材料，是以eva树脂为原料，通过添加多种改性助剂，经熔融加工成型胶膜。eva胶膜有几大特点：1.eva树脂为极性材料，在加工为eva胶膜的过程中更容易与极性助剂融合，且具有出色的熔体流动性和低加工温度，加工属性好；2.2022年国内新增eva产能逐步释放，当前，光伏eva胶膜基本都集中在国内，光伏级eva树脂国产替代快速推进。但是eva有几大缺点：1.抗pid性能差。eva材料中的醋酸乙烯酯基团具有亲水性，组件边缘水汽进入后，eva易发生水解生产醋酸，醋酸与玻璃反应生成大量自有自动的钠离子，玻璃表面的钠离子通过封装材料迁移至电池表面，与电池片表面的银栅线发生腐蚀反应，从而腐蚀电池栅线，导致串联电阻升高、组件性能衰减；2.eva稳定性较差。醋酸乙烯酯基团使eva胶膜容易因紫外线和湿热氧化导致降解老化，表现为胶膜的黄变及脱层，影像组件的使用寿命和效率。
2、poe具有更优的酸碱性和水汽透过率，同时具有高体积电阻率、良好的应力表现及抗老化性能。其优点在于材料硬度低，具有更好的柔韧性和回弹性，能够适应各种环境条件。在光伏领域中，随着n型电池和双面组件的普及，对胶膜材料性能的要求也在不断提高。在此背景下，poe胶膜的渗透率正在快速提升。由于poe树脂为非极性材料，目前制备胶膜时通过添加助剂进行简单的物理混合，与po
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一提供一种poe接枝母粒，通过采用自由基聚合反应在聚合物高分子链上引入极性或功能性侧基的改性方式，使poe树脂聚合物经接枝改性后具有极高的极性，或带有特殊的功能性基团，可提高聚合物的粘结性，防止助剂的析出。
2、本专利技术的目的之二提供一种接枝工艺的制备方法，该制备方法制成的成品熔融指数高，接枝率高，单体残留少的特点。
3、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
4、一种poe用接枝母粒及其制备方法，所述该母粒通过高流动性的极性单体接枝poe利用挤出设备经过熔融反应挤出，挤出设备包括混合熔融区、接枝区1、输送区、接枝区2和终止区，具体包括以下步骤：
5、s1、将poe树脂原料置于挤出设备的混合区中进行熔融；
6、s2、向挤出设备的混合熔融区中第一次滴加引发剂和极性单体的混合液经过接枝区1反应；
7、s3、向挤出设备的输送区加入第二次引发剂和极性单体的混合液再次经过接枝区2反应；
8、s4、向挤出设备的挤出设备终止区通入惰性气体；
9、s5、经过挤出造粒，得到poe用接枝母粒成品。
10、进一步地，所述向挤出设备的混合熔融区中第一次滴加引发剂和极性单体的混合液，其中引发剂的加入比例是poe树脂的0.05％-0.4％，极性单体的加入比例是poe树脂的0.1％-3％。
11、进一步地，所述向挤出设备的熔融区中第二次滴加引发剂和极性单体的混合液，其中引发剂的加入比例是poe树脂的0.025％-0.2％，极性单体的加入比例是poe树脂的0.05％-1.5％。
12、进一步地，所述混合熔融区的温度为80-180℃，所述接枝区1的温度为190-240℃，输送区的温度为240-280℃，所述接枝区2的温度为240-320℃，所述终止区的温度为150-220℃。
13、进一步地，所述惰性气体的通入气体压力为0.2～2.2mpa，所述惰性气体包括氮气、氩气、氦气中的一种或组合。
14、进一步地，所述挤出设备为双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机中双螺杆长径比为25:1-50:1，螺杆直径为35-75mm，螺杆转速为200-1200rpm。
15、进一步地，所述挤出设备在接枝区的螺杆元件中包括齿形tme型螺杆元件，并且所述齿形tme型螺杆元件占接枝区的螺杆元件数量的75％以上。
16、进一步地，所述poe树脂的融指为3-20g/10min。
17、进一步地，所述引发剂包括过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、二氯代过氧化苯甲酰、过氧化月桂酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、叔丁基异丙苯基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化乙酸叔丁酯中的一种或多种；
18、进一步地，所述极性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)、马来酸酐、丙硫酰氨乙酯、n,n-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺中的一种或几种。
19、进一步地，所述第二次滴加引发剂和极性单体的混合液的比例为第一次滴加引发剂和极性单体的混合液比例的30％-60％。
20、与现有技术相比，本专利技术至少包括以下有益效果：
21、(1)高流动性的极性单体接枝poe利用挤出设备经过熔融反应挤出，根据反应的进程，挤出设备包括混合熔融区、接枝区1、输送区、接枝区2和终止区，将poe树脂原料置于挤出设备的混合区中进行熔融；向挤出设备的混合熔融区中第一次滴加一定比例的引发剂和极性单体的混合液经过接枝区1反应；向输送区加入第二次一定比例引发剂和极性单体的混合液再次经过接枝区2反应；向挤出设备终止区通入惰性气体。上述原料在接枝区内进行接枝反应，本专利技术在接枝区两次打碎poe树脂原料分子的分子链段和交联结构，可有效提高产物的熔融指数。在接枝反应中，接枝反应、分子内交联反应和打碎poe树脂原料分子的过程是同时发生的，本申请通过降解分子链的方法来弥补熔融指数的损失，通过调节各个过程的动态平衡最终可使得在较好接枝率下，产物的熔融指数不下降。
22、(2)通过同一个挤出机进行多次接枝反应，同时另外通入惰性气体可以提高反应腔内的气压，使极性单体的沸点提高，降低气化程度，减少单体逸出，保证成品的接枝率。
23、(3)本专利技术的制备方法基于自由基反应接枝原理，通过双螺杆设备进行熔融反应挤出得到poe用接枝母粒，在双螺杆挤出机的接枝区设置较高的反应温度，同时在接枝区的螺杆元件中包括齿形tme型螺杆元件，并且所述齿形tme型螺杆元件占接枝区的螺杆元件数量的75％以上，形成高剪切强度的反应环境。在高温下利用强剪切作用打碎poe树脂原料的分子链段和交联结构，破坏poe接枝过程中发生分子内交联，减少凝胶的形成，从而得到高流动性的poe用接枝母粒。
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1.一种POE用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述该母粒通过高流动性的极性单体接枝POE利用挤出设备经过熔融反应挤出，挤出设备包括混合熔融区、接枝区1、输送区、接枝区2和终止区，具体包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的POE用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述S2步骤中向挤出设备的混合熔融区中第一次滴加引发剂和极性单体的混合液，其中引发剂的加入比例是POE树脂的0.05％-0.4％，极性单体的加入比例是POE树脂的0.1％-3％。
3.如权利要求1所述的POE用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述S3步骤中向挤出设备的熔融区中第二次滴加引发剂和极性单体的混合液，其中引发剂的加入比例是POE树脂的0.025％-0.2％，极性单体的加入比例是POE树脂的0.05％-1.5％。
4.如权利要求1所述的POE用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述混合熔融区的温度为80-180℃，所述接枝区1的温度为190～240℃，输送区的温度为240～280℃，所述接枝区2的温度为240～320℃，所述终止区的温度为150～220℃。
5.
6.如权利要求1所述的POE用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述挤出设备为双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机中双螺杆长径比为25:1-50:1，螺杆直径为35-75mm，螺杆转速为200-1200rpm；所述挤出设备在接枝区的螺杆元件中包括齿形TME型螺杆元件，并且所述齿形TME型螺杆元件占接枝区的螺杆元件数量的75％以上。
7.如权利要求1所述的POE用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述POE树脂的融指为3-20g/10min。
8.如权利要求2或3所述的POE用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述引发剂包括过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、二氯代过氧化苯甲酰、过氧化月桂酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、叔丁基异丙苯基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化乙酸叔丁酯中的一种或多种；所述极性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、马来酸酐、丙硫酰氨乙酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺中的一种或几种。
9.如权利要求1所述的POE用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述第二次滴加引发剂和极性单体的混合液的比例为第一次滴加引发剂和极性单体的混合液比例的30％-60％。
10.一种太阳能光伏组件，其特征在于，是利用如权利要求1-9制备的胶膜进行封装得到的。
...【技术特征摘要】
1.一种poe用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述该母粒通过高流动性的极性单体接枝poe利用挤出设备经过熔融反应挤出，挤出设备包括混合熔融区、接枝区1、输送区、接枝区2和终止区，具体包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的poe用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述s2步骤中向挤出设备的混合熔融区中第一次滴加引发剂和极性单体的混合液，其中引发剂的加入比例是poe树脂的0.05％-0.4％，极性单体的加入比例是poe树脂的0.1％-3％。
3.如权利要求1所述的poe用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述s3步骤中向挤出设备的熔融区中第二次滴加引发剂和极性单体的混合液，其中引发剂的加入比例是poe树脂的0.025％-0.2％，极性单体的加入比例是poe树脂的0.05％-1.5％。
4.如权利要求1所述的poe用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述混合熔融区的温度为80-180℃，所述接枝区1的温度为190～240℃，输送区的温度为240～280℃，所述接枝区2的温度为240～320℃，所述终止区的温度为150～220℃。
5.如权利要求1所述的poe用接枝母粒及其制备方法，其特征在于，所述惰性气体的通入气体压力为0.2～2.2mpa，所述惰性气体包括氮气、氩气、氦气中的一种或组合。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：王清涛，杨守斌，周永康，李自乐，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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