【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料回收，具体涉及一种太阳能电池背板的回收方法。
技术介绍
1、太阳能电池是较为热门的新能源装置，其环保性不仅在于其工作时不会造成传统能源装置的污染问题，更在于其退役后具有较高的可回收性。
2、现有太阳能电池在回收过程中，关键的光伏材料一般通过物理破碎、高温热解、化学提纯等方法进行回收，但对于诸如太阳能电池背板这种典型的高分子材料，则需要单独拆分后再进行处理，否则可能会在回收过程中产生污染源，或者无法有效回收物料。
3、太阳能电池背板一般是tpt结构，即pp/胶粘剂/pet/胶粘剂/pp或者pvdf/胶粘剂/pet/胶粘剂/pvdf的层间结构，这种结构材料在经过长期使用后可能已经发生了部分高分子的分子链融合，成分也较为复杂，现有工艺中多只是采用有机溶剂将太阳能电池背板拆离后采用有机溶剂将胶粘剂溶解使得各层分离，再对分离的pet层及外围层（pvdf、pp）进行回收，然而这类回收层本身纯度较低，并且依然存在着较多的胶粘剂残留，可利用领域极少，甚至还需要采用额外工艺进行纯化，而如果回收时使用溶解性较强的溶剂，则可能会导致pet层、外围层也发生溶解，导致回收率变低。
技术实现思路
1、基于现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种太阳能电池背板的回收方法，该方法采用特定的萃取-解聚工艺对太阳能电池背板进行处理，不仅可以有效去除该原料中的胶粘剂成分，并且可以有效获得高纯度、高回收率的pet解聚低聚物和外围层回收料，该回收料无需采用额外处理手
2、为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种太阳能电池背板的回收方法，包括以下步骤：
4、（1）将太阳能电池背板进行裁切、破碎处理成碎料，随后置入丙酮中并在80~120w功率下超声处理50~70min，过滤，干燥，得萃余物a；
5、（2）将萃余物a置入含有解聚催化剂的多元醇中并微波加热至170~200℃解聚反应10~20min，过滤，得解聚液b和不溶物c；（3）解聚液b经冷冻结晶、过滤处理后，即得pet解聚低聚物；
6、（4）不溶物c经无机相分离、过滤、干燥后，即得外围层回收料。
7、以pvdf/胶粘剂/pet/胶粘剂/pvdf结构的太阳能电池背板为例，该产品中的胶粘剂主要为eva，现有回收技术中，多采用强酸、强碱配合高溶解性有机溶剂复配作为溶解液对这些胶粘剂进行腐蚀溶解，从而获得pet层板和pvdf板，但是由于pet材料本身就具有不耐化学性和易水解氧化活性，因此在太阳能电池服役期间，背板中的pet层已经出现了相当程度地水解、降解等，若再在上述高极性溶解液中处理，不仅可能会导致pet层中的材料也一并溶解，并且回收的pet层板杂质成分含量高，产品的力学强度差，根本无法直接回收使用，而如果采用低极性的溶解液进行处理，则无法有效去除胶粘剂成分，对于回收的产品需要进一步进行提纯分离eva，操作步骤繁杂。
8、基于这种技术困境，专利技术人创造性地采用分段萃取-解聚处理步骤进行太阳能电池背板的回收，首先以丙酮这种溶剂在特定超声条件下对物料单独进行前处理，该处理条件下物料中的胶粘剂以及一些高分子材料降解、水解产生的杂质产物可以最大程度地被分离出来，并且pet材料和外围层（pvdf /pp）材料可以维持最小的损失率，而在去除小分子胶粘剂的影响后，所得萃余物以特定条件的解聚工艺将其含有的pet解聚成低聚物在溶液中，并且外围层材料不受影响，而溶液经过进一步分离处理后，所得pet解聚低聚物（即对苯二甲酸双羟乙酯）纯度高并且回收率高，根据实际要求可以直接重新缩聚成再生的pet、pbat或者pbet，而解聚后留下的不溶物进一步处理后便可轻易将外围层板中的高分子材料（pvdf /pp）与无机填料进行分离，该高分子材料同样相比于直接回收的外围层板回收料回收率更高，可利用范围显著提升。
9、同时，专利技术人经过实验发现，由于太阳能电池背板中的胶粘剂（一般为eva或者丙烯酸酯）、pet以及外围层材料在不同的有机溶剂中均有溶解性，并且依据溶解条件的差异其溶解程度也有所不同，若选择的预萃取溶剂（例如选择各物料溶解度接近的甲醇、四氢呋喃等）以及预萃取条件（例如微波条件或油浴条件）不合适，不仅可能导致胶粘剂分离不全，甚至可能会导致待回收物料大幅度溶解损失；而在解聚过程中，由于回收物料中的pet并非新料，因此需要严格控制反应温度以及实时控制恒温状态保障pet解聚完全并且外围层材料不会溶解在有机溶剂当中，若操作不当，同样难以达到预期的技术效果。
10、优选地，所述步骤（1）中，太阳能电池背板碎料的质量与丙酮的体积之比为10g：（80~120）ml。
11、更优选地，所述步骤（1）中，超声处理的功率为90~110w，时间为55~65min。
12、如上文所述，太阳能电池背板碎料中各物料均可以在本专利技术所述不含强腐蚀性成分的丙酮中溶解，而在超声条件下，各物料的溶解情况存在差异性，当处理功率和时长优选上述范围内时，可实现胶粘剂的最大程度分离并且保障待回收物料的损失率最小。
13、优选地，所述步骤（2）中解聚催化剂为钛酸纳米管、钛酸丁酯、醋酸锌、二氧化钛中的至少一种；
14、更优选地，所述解聚催化剂与萃余物a的质量之比为（0.0005~0.015）：1。
15、优选地，所述步骤（2）中，所述多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇中的至少一种。
16、更优选地，所述多元醇为乙二醇。
17、当选择乙二醇作为解聚反应时的溶剂时，pet可以更加高效完全地解聚，同时对于外围层回收料的影响程度小，最终回收物料的纯度更高并且回收率更高，同时多元醇的用量更少，性价比更高。
18、更优选地，所述多元醇的体积与萃余物a的质量之比为（0.5~5）ml：1g。
19、优选地，所述步骤（3）冷冻结晶、过滤处理的步骤为：将解聚液b加水混合，随后冷却至3~5℃，待所得混合液结晶完全后，过滤结晶固体。
20、优选地，所述步骤（4）中所述无机相分离采用有机溶剂萃取进行，所述有机溶剂为甲醇、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲苯中的至少一种。
21、由于不溶物c中经过前期的萃取-解聚以及后续的分离后，仅含有外围层高分子材料（pvdf/pp）以及诸如钛白粉等无机刚性填料，因此只需采用常规的高溶解度有机溶剂进行有机-无机分离处理即可获得高纯度的外围层回收料，但是所述有机溶剂并不局限于上述种类，同时所述萃取过程可以采用常压、惰性气氛保护、加热处理、微波处理、超声处理等各项施加条件下进行，并不仅局限于上述优选方案。
22、优选地，所述步骤（2）中，所述解聚反应期间控制温度变化幅度≤2℃。
23、本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供了一种太阳能电池背板的回收方法，该方法采用特定的萃取-解聚工艺对太阳能电池背板进行处理，不仅可以有效去除该原料中的胶粘剂成分，并且本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种太阳能电池背板的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述太阳能电池背板的回收方法，其特征在于，所述步骤（1）中，太阳能电池背板碎料的质量与丙酮的体积之比为10g：（80~120）mL。
3.如权利要求1所述太阳能电池背板的回收方法，其特征在于，所述步骤（1）中，超声处理的功率为90~110W，时间为55~65min。
4.如权利要求1所述太阳能电池背板的回收方法，其特征在于，所述步骤（2）中解聚催化剂为钛酸纳米管、钛酸丁酯、醋酸锌、二氧化钛中的至少一种；所述解聚催化剂与萃余物A的质量之比为（0.0005~0.015）：1。
5.如权利要求1所述太阳能电池背板的回收方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇中的至少一种；所述多元醇的体积与萃余物A的质量之比为（0.5~5）mL：1g。
6.如权利要求1所述太阳能电池背板的回收方法，其特征在于，所述步骤（2）中，解聚反应器件控制温度变化幅度≤2℃。
7.如权利要求1所述太阳能电池背板的回收方法，其特征在
8.如权利要求1所述太阳能电池背板的回收方法，其特征在于，所述步骤（4）中所述无机相分离采用有机溶剂萃取进行，所述有机溶剂为甲醇、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲苯中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池背板的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述太阳能电池背板的回收方法，其特征在于，所述步骤（1）中，太阳能电池背板碎料的质量与丙酮的体积之比为10g：（80~120）ml。
3.如权利要求1所述太阳能电池背板的回收方法，其特征在于，所述步骤（1）中，超声处理的功率为90~110w，时间为55~65min。
4.如权利要求1所述太阳能电池背板的回收方法，其特征在于，所述步骤（2）中解聚催化剂为钛酸纳米管、钛酸丁酯、醋酸锌、二氧化钛中的至少一种；所述解聚催化剂与萃余物a的质量之比为（0.0005~0.015）：1。
5.如权利要求1所述太阳能电池背板的回收方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨华光，吴博，谢晓琼，叶南飚，
申请(专利权)人：国高材高分子材料产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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