一种高电气强度及耐电化痕POE胶膜及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高电气强度及耐电化痕POE胶膜，包括以重量份计的原料：乙烯‑辛烯共聚物改性颗粒70‑90份、功能母粒10‑30份；所述功能母粒的原料包括以重量份计的：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物70‑90份、乙烯‑甲基丙烯酸甲酯共聚物10‑30份、光引发剂0.1‑5.0份和稳定剂0.5‑3.0份；所述稳定剂为苯偶酰类稳定剂。还公开了上述POE胶膜的制备方法。本发明专利技术的POE胶膜在保持胶膜高透光率和粘接性的基础上，具有高电气强度和耐电痕化指数，应用于光伏组件封装，能够有效提高光伏组件电气强度和耐电痕化指数，避免组件在光电转化过程中功率大幅下降或失效，从而大幅减少热斑效应，电击穿破坏或电痕破坏现象。

A POE film with high electrical strength and resistance to electrochemical marks and its preparation method

The invention discloses a POE film with high electrical strength and resistance to electrochemical marks, which comprises raw materials in weight: 70 90 copolymer modified particles of ethylene-octene copolymer and 10 30 functional masterbatches; the raw materials of the functional masterbatches include 70 90 copolymers of ethylene-vinyl acetate, 10 30 copolymers of ethylene-methyl methacrylate and 0.1 5.0 copolymers of photoinitiator. And stabilizer 0.5 3.0 phr; the stabilizer is a benzoyl stabilizer. The preparation method of the POE film is also disclosed. The POE film of the invention has high electrical strength and electric trace resistance index on the basis of maintaining high transmittance and adhesion of the film, and can be applied to the packaging of photovoltaic modules. The POE film can effectively improve the electrical strength and electric trace resistance index of photovoltaic modules, avoid the power drop or failure of modules in the process of photoelectric conversion, thereby greatly reducing the hot spot effect, electric breakdown damage or electric trace damage. Elephant.

【技术实现步骤摘要】
一种高电气强度及耐电化痕POE胶膜及制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种高电气强度及耐电化痕POE胶膜及制备方法。
技术介绍
随着太阳能利用技术不断发展，太阳能作为绿色能源被广泛使用，太阳能光伏组件作为利用太阳能的单元载体，其组合成大型光伏电站或家庭分布式小电站能为千家万户源源不断地提供电能。但是光伏组件在安装并网后长期使用的过程中，其在吸收光能转化为电能的工作状态下，不断受到自然环境包括高温高湿老化，热氧老化，高低温老化，紫外老化，异物污染等等考验，特别是现阶段光伏组件急切需要降本增效，从系统的角度来看，更高的输入、输出电压等级，可以降低交直流侧线损及变压器低压侧绕组的损耗，电站的系统效率预期可以提升1.5％-2％。同时，设备(逆变器、变压器)的功率密度提升，体积减小，运输、维护等方面工作量也减少，有利于光伏系统成本的降低，光伏电站设计以及光伏组件、逆变器、汇流箱、线缆等产品越来越多从传统的1000V光伏系统提高至1500V光伏系统的电压要求设计和制造，光伏系统电压的提高，更容易出现热斑效应，电击穿破坏，电痕破坏等电气破坏从而导致组件功率大幅下降甚至完全失效。光伏封装胶膜作为光伏组件的关键封装材料，是影响光伏组件电气性能的关键因素。封装胶膜的电气强度以及耐电痕化性等电学性能直接影响光伏组件的电气性能，影响光伏组件在长期使用过程的功率保持能力及光电转换效率。现光伏市场上使用的封装胶膜的电气强度及耐电痕化指数普遍偏低，导致封装后的光伏组件在户外长期应用过程中，容易出现组件电气破坏现象，最终组件功率衰减甚至失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种高电气强度及耐电化痕POE胶膜及制备方法，该POE胶膜具有高电气强度及耐电化痕的特点。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高电气强度及耐电化痕POE胶膜，包括以重量份计的原料：乙烯-辛烯共聚物改性颗粒70-90份、功能母粒10-30份；功能母粒的原料包括以重量份计的：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物70-90份、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物10-30份、光引发剂0.1-5.0份和稳定剂0.5-3.0份；稳定剂为苯偶酰类稳定剂。进一步的，乙烯-辛烯共聚物改性颗粒的原料包括以重量份计的：乙烯-辛烯共聚物100份、有机过氧化物交联剂0.1-5.0份、交联促进剂0.1-5.0份和增粘剂0.5-3份。进一步的，乙烯-辛烯共聚物的熔点为50-100℃，熔融指数为10-30g/10min，的乙烯-辛烯共聚物中辛烯摩尔含量为15-60％。进一步的，有机过氧化物交联剂为叔丁基过氧化2-乙基已基碳酸酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化异丙苯、二苯甲酰基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)己烷和1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷中的一种或多种的混合物；交联促进剂为二季戊四醇五丙烯酸酯，二苯甲酰苯醌二肟，二甲基丙烯酸乙二醇酯，双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯，三(甲基丙烯酰基次甲基)丙烷、四烯丙氧基乙烷和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或多种的混合物；增粘剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、、乙烯基三甲氧基硅烷、3―氨丙基三甲氧基硅烷、γ―巯丙基三乙氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或多种的混合物。进一步的，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯的重量含量为10％-40％，熔指为5-40g/10min。进一步的，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的甲基丙烯酸甲酯的重量含量为10％-40％，熔指为0.1-10g/10min。进一步的，光引发剂为2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-羟基-4-(2’-乙基己氧二基)二苯甲酮和双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)葵二酸酯中的一种或多种的混合物。进一步的，稳定剂为对-茴香偶酰、4-羟基苯偶酰、4,4’-二羟基苯偶酰、4-十二烷氧基苯偶酰、，4-十一碳-10-烯氧基苯偶酰、4,4’-二(十二烷氧基)苯偶酰和4,4’-二(十一碳-10-烯氧基)苯偶酰中的一种或多种的混合物。一种上述胶膜的制备方法，包括以下步骤：(1)、制备功能母粒：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物按配方量混合均匀，之后加入配方量光引发剂混合均匀，再加入稳定剂混合均匀，在加工温度为90-150℃的条件下，挤出冷却切粒制得功能母粒；(2)、制备乙烯-辛烯共聚物改性颗粒：将乙烯-辛烯共聚物、交联剂、交联促进剂和增粘剂按照配方量混合均匀得预混物，将预混物通过挤出机进行反应挤出，挤出物经过冷却、牵引、切粒成乙烯-辛烯共聚物改性颗粒；(3)、将步骤(1)的功能母粒和步骤(2)的乙烯-辛烯共聚物改性颗粒按比例混合均匀，投入流延机中，经冷却、牵引、紫外光辐照预交联、收卷，得到高电气强度及耐电痕化的POE胶膜。进一步的，在步骤(1)中，制得功能母粒使用不透光包装袋装好，放置2小时以上；在步骤(2)中，挤出机为长径比为28-35的双螺杆挤出机，挤出温度在80-150℃；POE胶膜的厚度为0.1-0.6mm，POE胶膜在使用过程中交联，且交联度在60％-85％之间。本专利技术的有益效果为：本专利技术的POE胶膜是由乙烯-辛烯共聚物改性颗粒和功能母粒形成的，功能母粒中的光引发剂能在紫外线辐照的条件下使乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物交联接枝，提高胶膜整体的交联程度。同时，苯偶酰类稳定剂不仅能保证反应时的热加工稳定性，而且这类稳定剂具体有低的电离势能以降低高能离子的能量而有效提供胶膜电气强度和耐电痕化性能。本专利技术通过选择特殊稳定剂俘获电子，抑制电子定向迁移，同时通过在线紫外辐照交联接枝，提高胶膜整体交联程度，减少电子电导，提高了胶膜电气强度和耐电痕化性能。本专利技术的POE胶膜在保持胶膜高透光率和粘接性的基础上，具有高电气强度和耐电痕化指数，应用于光伏组件封装，能够有效提高光伏组件电气强度和耐电痕化指数，避免组件在光电转化过程中功率大幅下降或失效，从而大幅减少热斑效应，电击穿破坏或电痕破坏现象。具体实施方式下面结合附具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。一种高电气强度及耐电化痕POE胶膜，包括以重量份计的原料：乙烯-辛烯共聚物改性颗粒70-90份、功能母粒10-30份；功能母粒的原料包括以重量份计的：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物70-90份、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物10-30份、光引发剂0.1-5.0份和稳定剂0.5-3.0份；稳定剂为苯偶酰类稳定剂。本专利技术的POE胶膜是由乙烯-辛烯共聚物改性颗粒和功能母粒形成的，功能母粒中的光引发剂能在紫外线辐照的条件下使乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物交联接枝，提高胶膜整体的交联程度。同时，苯偶酰类稳定剂不仅能保证反应时的热加工稳定性，而且这类稳定剂具体有低的电离势能以降低高能离子的能量而有效提供胶膜电气强度和耐电痕化性能。功能母粒中加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物增加胶膜的透光率以及极性。功能母粒中的乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物能提高胶膜的内聚强度，进一步提高粘结力。碳氢键高分子材料电痕化的重要原因是放电诱发紫外线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高电气强度及耐电化痕POE胶膜，其特征在于，包括以重量份计的原料：乙烯‑辛烯共聚物改性颗粒70‑90份、功能母粒10‑30份；所述功能母粒的原料包括以重量份计的：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物70‑90份、乙烯‑甲基丙烯酸甲酯共聚物10‑30份、光引发剂0.1‑5.0份和稳定剂0.5‑3.0份；所述稳定剂为苯偶酰类稳定剂。

【技术特征摘要】
1.一种高电气强度及耐电化痕POE胶膜，其特征在于，包括以重量份计的原料：乙烯-辛烯共聚物改性颗粒70-90份、功能母粒10-30份；所述功能母粒的原料包括以重量份计的：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物70-90份、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物10-30份、光引发剂0.1-5.0份和稳定剂0.5-3.0份；所述稳定剂为苯偶酰类稳定剂。2.根据权利要求1所述的胶膜，其特征在于，所述乙烯-辛烯共聚物改性颗粒的原料包括以重量份计的：乙烯-辛烯共聚物100份、有机过氧化物交联剂0.1-5.0份、交联促进剂0.1-5.0份和增粘剂0.5-3份。3.根据权利要求2所述的胶膜，其特征在于，所述乙烯-辛烯共聚物的熔点为50-100℃，熔融指数为10-30g/10min，所述的乙烯-辛烯共聚物中辛烯摩尔含量为15-60％。4.根据权利要求2所述的胶膜，其特征在于，所述有机过氧化物交联剂为叔丁基过氧化2-乙基已基碳酸酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化异丙苯、二苯甲酰基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)己烷和1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷中的一种或多种的混合物；所述交联促进剂为二季戊四醇五丙烯酸酯，二苯甲酰苯醌二肟，二甲基丙烯酸乙二醇酯，双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯，三(甲基丙烯酰基次甲基)丙烷、四烯丙氧基乙烷和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或多种的混合物；所述增粘剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、、乙烯基三甲氧基硅烷、3―氨丙基三甲氧基硅烷、γ―巯丙基三乙氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或多种的混合物。5.根据权利要求1所述的胶膜，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯的重量含量为10％-40％，熔指为5-40g/10min。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李政，刘宝玉，曾永健，
申请(专利权)人：广东莱尔新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44