一种光伏背板用PVDF多层共挤膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光伏背板用PVDF多层共挤膜及其制备方法，多层共挤膜至少包括两层熔融共挤的内层和外层，所述内层包括共熔的PP

【技术实现步骤摘要】
一种光伏背板用PVDF多层共挤膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及薄膜
，具体涉及一种光伏背板用PVDF多层共挤膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]光伏背板(Backsheet)是用在太阳能组件背面，直接与外环境大面积接触的光伏封装材料，其应具备卓越的耐长期老化(湿热、干热、紫外)、耐电气绝缘、水蒸气阻隔等性能，起到支撑组件、隔绝水汽和氧气的作用，经受全球各地十分复杂而迥异的户外环境考验。光伏背板由空气面从外至内分别为：氟膜保护层
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粘结层
‑
支撑层PET膜
‑
粘结层
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内面保护层。最外层的氟膜保护层无疑承担起耐老化、耐绝缘、耐水气等作用，保护PET支撑层不受紫外线、风沙、水等侵蚀，从而延缓PET的降解速度，使其核心硅晶组件能够支撑长时间的环境考验。
[0003]现有技术中，氟膜保护层一般均采用的是PVDF膜，原因在于PVDF(聚偏1,1
‑
二氟乙烯)具有良好的耐候性、抗辐射性能和抗化学品的性能。但是，随着多年的实践表明，在较为恶劣的环境地区，在风沙、高温、水汽、紫外辐照等多因素侵蚀作用下其涂层的减薄速度可达0.5um/年。并且随着厚度的减薄，后期减薄的速度会越来越快。这是由于无论膜层是由高分子材料改性而成，改性过程中需要复配多种无机填料、高分子功能助剂等材料，而每种材料对抗风沙、高温、水汽、紫外辐照的能力不一而足，在多种因素综合作用下会因不断被磨损而减薄，因此膜厚度对光伏背板的耐候性具有极大的影响。同时，随着外界环境的侵蚀，膜层自身也在快速老化，影响其透水性能、耐候性等。因此，极端环境下，常规的PVDF膜的耐候性能并不能持久性的对PET支撑层进行保护。
[0004]中国专利技术专利CN106585010A公开了一种双层共挤的光伏背板用PVDF膜及其制备方法，包括两层熔融共挤形成的内层和外层，内层为高反射率层，包括PVDF、改性后的钛白粉、PMMA、功能性树脂、抗氧剂和抗紫外剂，外层为聚偏氟乙烯层，包括PVDF、PMMA、钛白粉、抗氧剂和抗紫外剂，通过添加抗紫外剂来提高膜的抗紫外线性能，效果提升有限，同时由于内外两层均采用的常规技术中PVDF和PMMA共融的方法，虽然增加了共挤膜的粘合性能，但是PMMA的加入提高了共挤膜的透水、透气性能，但是作为光伏背板来说，潮湿条件下，水的侵蚀作用也是导致其快速老化的一个重要因素之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种光伏背板用PVDF多层共挤膜及其制备方法，制备的PVDF多层共挤膜至少包括PP
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PVDF外层膜和PP
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PE
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POE内层膜，辅以钛白粉，能够提高太阳的反射率，同时具有优异的耐候性，极低水汽透过率和防紫外线能力，且具有高绝缘性能，提高了光伏背板在极端气候下的使用寿命，降低了老化速度。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案。
[0007]一种光伏背板用PVDF多层共挤膜，至少包括两层熔融共挤的内层和外层，所述内
层包括共熔的PP
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PE
‑
POE均相复合体系，所述外层包括共熔的PP
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PVDF
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相容剂均相复合体系；其中，所述相容剂为PP或PE接枝共聚物。
[0008]优选地，所述外层PP
‑
PVDF
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相容剂均相复合体系中，PVDF的含量占外层总量的质量百分比为15～60％。
[0009]优选地，所述外层包括PP 25
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80％，PVDF15～60％，相容剂1～10％，钛白粉0～15％，抗氧化剂0.1～2％。
[0010]优选地，所述相容剂为PP/PE
‑
g
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MAH，PP/PE
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g
‑
MI，PP/PE
‑
g
‑
AA，PP/PE
‑
g
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GMA以及PP/PE接枝马来酸酸酐的衍生物的至少一种。
[0011]优选地，所述PP
‑
PE
‑
POE均相复合体系中，PP的含量占内层总量的质量百分比≥40％。
[0012]优选地，所述内层包括PP40
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80％，POE1
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10％，PE10
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40％，钛白粉5
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10％，抗氧化剂0.1～2％。
[0013]优选地，所述内层和外层之间设有中间层，所述中间层为具有机械强度的增强层，包括共熔的PVDF
‑
PET均相复合体系，其中PVDF的含量占所述中间层总量的质量百分比为15
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60％。
[0014]优选地，所述中间层包括PVDF15
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60％，PET10～40，改性剂0.5～5％，紫外吸收剂0.1～5％，钛白粉5～40％。
[0015]优选地，所述内层厚度为15～60微米，所述外层的厚度为30～100微米，所述中间层的厚度为0～80微米。
[0016]本专利技术采用以PVDF为基体材料，复合其他成膜材料形成均相的复合体系，在进行共挤形成具有多层的具有高耐候性、高绝缘性能、极低水汽透过率和防紫外线性能的光伏背板膜。
[0017]PVDF(聚偏1,1
‑
二氟乙烯)，一种高度非反应性热塑性含氟聚合物，具有强韧性、低摩擦系数、耐腐蚀性强、耐老化性、耐气候、耐辐照性能好等特点，因而应用于制造光伏背板膜。但是单纯的PVDF不能满足需求，因此采用与其他成膜材料形成均相复合体系，通过协同作用来提高光伏背板膜的综合性能。
[0018]聚丙烯(PP)的熔点165℃，结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0.01％，水汽透过率极低。PP属于非极性结晶高分子，而PVDF属于极性结晶高分子，两者无法共融形成均相复合体系，因此，通过加入相容剂PP接枝共聚物来使PVDF和PP相容，PP接枝共聚物、PVDF和PP混合后熔融形成均匀的均匀复合体系。作为外层膜，具有优异的水汽阻挡性能和耐候性。
[0019]聚乙烯(PE)，熔点130℃～145℃，吸水性小，在低温时仍能保持柔软性，电绝缘性高。
[0020]POE(聚烯烃弹性体)是一种饱和的乙烯
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辛烯共聚物，由美国DOW化学公司采用茂金属催化剂使乙烯和辛烯聚合而得的一种热塑弹性体。它具有非常窄的分子质量分布和一定的结晶度，使其既具有弹性体的性能又能像热塑性塑料一样便于加工，POE分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能。POE对PP有优良的增韧作用，并与PP有较好的相容性，加入PE能够提高刚性。三者熔融混合后形成均相的PP
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PE
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POE复合体系，作为光伏背板膜的内层膜，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏背板用PVDF多层共挤膜，其特征在于，至少包括两层熔融共挤的内层和外层，所述内层包括共熔的PP
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PE
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POE均相复合体系，所述外层包括共熔的PP
‑
PVDF
‑
相容剂均相复合体系；其中，所述相容剂为PP或PE接枝共聚物。2.如权利要求1所述的光伏背板用PVDF多层共挤膜，其特征在于，所述外层PP
‑
PVDF
‑
相容剂均相复合体系中，PVDF的含量占外层总量的质量百分比为15～60％。3.如权利要求2所述的光伏背板用PVDF多层共挤膜，其特征在于，所述外层包括PP 25
‑
80％，PVDF15～60％，相容剂1～10％，钛白粉0～15％，抗氧化剂0.1～2％。4.如权利要求1
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3任一所述的光伏背板用PVDF多层共挤膜，其特征在于，所述相容剂为PP/PE
‑
g
‑
MAH，PP/PE
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g
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MI，PP/PE
‑
g
‑
AA，PP/PE
‑
g
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GMA以及PP/PE接枝马来酸酸酐的衍生物的至少一种。5.如权利要求1所述的光伏背板用PVDF多层共挤膜，其特征在于，所述PP
‑
PE
‑
POE均相复合体系中，PP的含量占内层总量的质量百分比≥40％。6.如权利要求5所述的光伏背板用PVDF多层共挤膜，其特征在于，所述内层包括PP40
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80％，POE1
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10％，PE10
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40％，钛白粉5
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10％，抗氧化剂0.1～2％。7.如权利要求1,2,3,5,6任一所述的光伏背板用PVDF多层共挤膜，其特征在于，所述内层和外层之间设有中间层，所述中间层为具有机械强度的增强层，包括共熔的PVDF
‑
PET均相复合体系，其中PVDF的含量占所述中间层...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗吉江，符书臻，
申请(专利权)人：苏州度辰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：