用于光伏应用的无丙烯酸类气味的基于含氟聚合物的膜制造技术

技术编号:7867715 阅读:221 留言:0更新日期:2012-10-15 02:15
本发明专利技术涉及由氟化聚合物和白色无机填料制成的组合物,所述组合物用于制造对于可见光和UV射线不透明的单层膜,其可特别地用于光伏电池领域。聚合物组合物由氟化聚合物和氧化锌(ZnO)制成,所述填料在组合物中的比例为20重量%-40重量%,优选20重量%-35重量%。通过使用该填料,可避免向氟化聚合物添加丙烯酸类聚合物,以及使用与通过挤出吹塑制造单层膜相容的实施温度,即约220-260°C的温度,从而防止氟化聚合物的退化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光伏应用的无丙烯酸类气味的基于含氟聚合物的膜本专利技术涉及由含氟聚合物和白色无机填料组成的组合物,所述组合物用于制造对于可见光和UV辐射不透明的单层膜,特别地可用于光伏电池领域。在光伏电池中,必须确保保护组件不受环境因素的影响。因此,电池的背面必须通过聚合物膜保护以防止其由于紫外(UV)线的退化和湿气的渗透。保护膜必须具有主体或尺寸热稳定性以避免热膨胀以及特别是在电池装配期间的收缩。光伏电池通过如下装配使用溶剂基粘合剂结合各种层,之后进行层叠。在粘合剂中溶剂的使用可导致所述溶剂渗透入膜中。在高温(>130° C)下且任选地使用电晕型表面氧化处理来装配电池。当保护膜基于含氟聚合物时,该处理可引起变黄以及其机械性能的恶化。此外,由于它们非常良好的耐候性及耐UV辐射性和耐可见光性、以及耐化学品性,如何使用通常的含氟聚合物和特别是PVDF(聚偏氟乙烯或偏二氟乙烯VDF)制造用于保护物体和材料的膜是已知的。但是,对于经历恶劣气候条件(雨、寒冷、热)的户外应用或者在高温(>130° C)下的加工操作,这些膜必须具有非常良好的耐热性。所述膜还必须具 有良好的柔性和良好的断裂强度以承受住在它们安装在待覆盖的物体或材料上期间的机械负荷。通常,为了保护聚合物膜免于通过UV辐射的退化,在其中引入UV吸收剂和/或无机填料。已知将无机填料例如Ti02、SiO2, CaO、MgO, CaCO3> Al2O3和许多其它的添加到含氟聚合物例如偏氟乙烯的聚合物或共聚物(PVDF),当在高温下在熔融状态中进行混合以分散填料时可导致相当强烈的恶化,其中产生氟化氢(HF)。一种将这些填料与PVDF—起使用的方法,例如,在于使用丙烯酸类母料引入这些无机填料。为了该目的,无机填料分散在甲基丙烯酸甲酯聚合物或共聚物(PMMA)中,然后所述母料与熔融的PVDF混合。PMMA的存在可引起例如如下的缺陷所得到的膜的高温尺寸稳定性的限制,较低的耐热性,在电池装配过程中特有的丙烯酸类气味,以及与纯PVDF相比较低的UV稳定性。这样的包含含氟聚合物/丙烯酸类聚合物/无机填料三部分的膜描述在例如文献W02009101343中。本专利技术意在提供含有无机填料的基于含氟聚合物的组合物,其用于制备对于UV和可见光辐射不透明的膜,同时所述膜在用于制造背板以及随后的光伏板的温度下保持非常良好的尺寸稳定性质。本专利技术由此用于避免当在膜的配制中使用丙烯酸类时可发生的气味问题。为此目的且根据第一方面,本专利技术涉及聚合物组合物,其由含氟聚合物和氧化锌(ZnO)组成,所述填料以20-40%、优选20-35%的重量比例存在于所述组合物中。该填料的使用一方面避免向含氟聚合物添加丙烯酸类聚合物,和另一方面使用与通过挤出吹塑制造单层膜相容的加工温度,即约220-260° C的温度,从而用于防止含氟聚合物的退化。另外,氧化锌的使用用于获得以10-40 μ m的厚度对于紫外和可见光辐射完全不透明的膜,其可用作在光伏板的背部中使用的PET的保护膜以形成称作背板的物体。有利地,本专利技术的组合物不含有MMA均聚物或共聚物。根据第二方面,本专利技术因此涉及对于UV和可见光辐射不透明的单层膜。有利地,本专利技术的膜具有长期稳定性,如通过在85° C和85%的湿度下2000小时的湿热实验和UV老化实验所证明的。本专利技术还涉及所述膜在制造光伏板的背板中的用途。更具体地,本专利技术涉及光伏电池,其背板衬有如上所述的膜。根据再一方面,本专利技术涉及制备上述组合物的方法,所述方法包括在所述含氟聚合物中通过熔融引入所述填料的步骤。 根据再一方面,本专利技术涉及在220-260° C的温度下通过挤出吹塑制备上述单层膜的方法。现在将详细描述本专利技术。根据第一方面,本专利技术涉及聚合物组合物,其由含氟聚合物和白色无机填料组成,所述填料以20-40%、优选20-35%的重量比例存在于所述组合物中,特征在于所述填料是氧化锌(ZnO)且所述含氟聚合物是VDF的均聚物或VDF与至少一种其它含氟单体的共聚物。与VDF可共聚的含氟共聚单体选自例如氟乙烯;三氟乙烯(VF3);三氟氯乙烯(CTFE) ;1,2_二氟乙烯;四氟乙烯(TFE);六氟丙烯(HFP);全氟(烷基乙烯基)醚例如全氟(甲基乙烯基)醚(PMVE),全氟(乙基乙烯基)醚(PEVE)和全氟(丙基乙烯基)醚(PPVE);全氟(1,3-间二氧杂环戊烯);全氟(2,2-二甲基-1,3-间二氧杂环戊烯)(PDD),及其混合物。含氟共聚单体优选选自三氟氯乙烯(CTFE),六氟丙烯(HFP),三氟乙烯(VF3)和四氟乙烯(TFE),及其混合物。共聚单体有利地是HFP,因为其与VDF良好地共聚并且用于赋予良好的热机械性能。优选地,共聚物仅包括VDF和HFP。优选地,含氟聚合物是VDF的均聚物(PVDF)或VDF的共聚物例如VDF-HFP,其含有至少50重量%的VDF,有利地至少75重量%的VDF且优选至少90重量%的VDF。例如,更具体地,可提及VDF的均聚物或共聚物,其含有超过75重量%的VDF和以下HFP补足物Kynar 710、Kynar 720、Kynar 740、Kynar Flex 2850、Kynar Flex 3120,由 Arkema销售。有利地,VDF的均聚物或共聚物具有IOOPa. s-3000Pa. s的粘度,所述粘度在230° C在IOOiT1的剪切梯度下使用毛细管流变仪测量。实际上,这种类型的聚合物非常适合于挤出。优选地,所述聚合物具有500Pa. s-2900Pa. s的粘度,所述粘度在230° C在100s—1的剪切梯度下使用毛细管流变仪测量。对于白色无机填料,其是氧化锌(ZnO)。其具有在UV/可见光范围内的不透明功能,并且起到太阳(阳光)过滤器的作用使得由本专利技术的组合物制备的膜是不透明膜,主要通过UV辐射的漫射/反射,而且对于可见光是不透明的。所述无机填料在组合物中的含量为在20和40重量%之间,有利地在20和35重量%之间(包含端点)。根据一个实施方式,本专利技术的组合物由PVDF均聚物和ZnO组成,并且填料的重量含量为20-35%。本专利技术的组合物可通过包括以下步骤的方法制备在所述含氟聚合物中通过熔融引入ZnO。根据另一方面,本专利技术涉及由上述组合物制备的单层膜。所述膜对于UV和可见光辐射是不透明的,同时在用于制造背板以及随后的光伏板的温度下保持非常良好的尺寸稳定性质。本专利技术的膜具有以下特性-在10和40μ m之间,有利地在10和30 μ m之间,优选在10和25 μ m之间(包括端点)的厚度;-在I.9和2. 5g/cm 3之间(包括端点)的密度;-在19和125g/m2之间(包括端点)的基准重量;-断裂伸长率(以%计)〇轴向(加工方向):200-300 ;〇横向180-270;-断裂应力(MPa);〇轴向(加工方向)55-70 ;〇横向40-60;-在置于150°C的炉中30分钟后的尺寸变化(以%计)〇轴向(加工方向)0. 5或更小;〇横向0.5或更小。所述膜对于UV和可见光辐射是不透明的,并且具有长期稳定性,如通过85° C和85%的湿度下2000小时的湿热实验和UV老化实验所证明的。有利地,本专利技术的膜没有丙烯酸类气味。通过在220-260本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.14 FR 10502261.聚合物组合物,由含氟聚合物和氧化锌(ZnO)组成,所述氧化锌以20-40%、优选20-35%的重量比例存在于所述组合物中,所述含氟聚合物是偏二氟乙烯的均聚物或者偏二氟乙烯与至少一种其它含氟单体的共聚物。2.权利要求I的组合物,其中所述含氟聚合物为H)VF。3.权利要求I或2的组合物,由80%PVDF和20%Zn0组成。4.权利要求I或2的组合物,由30%PVDF和70%Zn0组成。5.权利要求I或2的组合物,由35%PVDF和65%Zn0组成。6.权利要求I或2的组合物,由60%PVDF和40%Zn0组成。7.由...

【专利技术属性】
技术研发人员:A邦内特F博姆S毕泽特N迪沃克斯
申请(专利权)人:阿克马法国公司
类型:发明
国别省市:

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