【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏电池，尤其涉及一种超支化共聚物、改性颜料、封装胶膜以及光伏组件。
技术介绍
1、随着全球能源危机和今年来各地限电潮的不断出现，户用发电设备的市场热度逐年上升。得益于近年来光伏组件的铺装成本平价化，户用光伏市场需求和景气度目前远超预期。数据显示，2023年上半年，我国光伏市场共新增装机达78.4gw，同比增长108.3％，创历史新高。其中户用装机量为22gw，增速达142％，实现翻倍增长，且占比达到了26.9％。此外，其中，农村电网巩固提升、农村光伏等清洁能源建设、分布式光伏项目不占用年度规模指标等措施也为光伏发展提供了政策保障。
2、与传统工商业光伏组件不同，户用光伏不仅仅对能效有着较高的要求，用户对外观的考虑也具有很高的优先级。其中，由于黑色组件安装在居民深色系屋顶会更契合更美观而普遍被用户接受。然而，传统的光伏组件对组装层的透光率具有极高的要求，传统的黑色颜料会削弱组件的转换效率。由于胶膜的易改性和加工性优异的特点，目前黑色组件的主流趋势是通过红外高反黑色胶膜来实现。例如，cn213520008u公开了一种黑色光伏组件用封装胶膜及黑色光伏组件，通过设置黑色封装胶膜层(其内添加黑色系填料以保证颜色)和白色封装胶膜层，提高反射率，进而提升黑色光伏组件的发电效率，并实现大幅降本。cn115044308a公开了一种黑色反红外封装胶膜及其制备方法及光伏组件，所述黑色透红外层中每100重量份的基础树脂包含0.05～1重量份的黑色透红外颜料、0.1～4.8重量份助剂和1～25重量份填料。
3、其中
4、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种超支化共聚物、改性颜料、封装胶膜以及光伏组件，以解决上述技术问题，在颜料低添加量条件下实现高黑度外观，同时保证结构的稳定性。
2、本专利技术的具体技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术首先提供一种超支化共聚物，所述超支化共聚物为树枝状大分子，其中含有极性基团，且所述超支化共聚物的支链末端含有硅烷基团和亲颜料基团；其中，所述超支化共聚物的数均分子量为2500～9000g/mol；支化度为0.3～0.85，分子极性指数为15～22kca。
4、分子极性指数简称mpi，mpi＝(1/a)∫∫|v(r)|ds),其中v是分子静电势，积分是对分子表面s进行积分，a是分子表面积。可以期望，mpi越大，分子的整体极性就越大。因为体系电荷分布不均匀性是分子极性的体现，分布越不均匀就越会导致分子表面静电势出现很正或者很负的区域，从而使得mpi较大。
5、这里特别提出的是：本专利技术发现，分子量低于此范围时，共聚物便不具备足够的空间位阻效应，共聚物和颜料的配合物在胶膜中的耐迁移性会因此变差；分子量高于此范围时，共聚物会在溶剂和树脂基底中出现黏度变大以及溶解性问题，从而增加加工的难度；支化度低于此范围时，由于支链数量的降低，共聚物具有线性大分子的性质，空间位阻效应较低，耐迁移性较差；而高于此支化度范围的反应条件较为苛刻，制备功耗较高，因此不计入优选范围。分子极性低于此范围时，由于共聚物和树脂基底极性相近，向表面自发迁移过程缓慢，导致最终颜色变浅；高于此范围时，与树脂极性相差太大，不利于加工与分散。
6、本专利技术发现，上述一端硅烷基团，一端亲颜料基团的超支化共聚物来作为颜料的桥连剂对颜料进行改性后，能够显著提高颜料在胶膜熔体体系中的相容性，改性后的颜料在胶膜熔体中流动性显著增强；同时，由于极性的差异，带有硅烷基团的配合物能够自发的层间迁移聚集在胶膜/玻璃和胶膜/电池表面，并与玻璃层发生硅烷偶联反应，胶膜交联后，形成层间的超薄黑色颜料层，从而在低颜料添加量的条件下就能实现高黑度外观。此外，上述支化度以及分子量的树枝状大分子结构具有更多的硅烷偶联位点，有效增强了玻璃/电池片与胶膜层间的化学交联，避免后期脱层等粘结力不稳定现象，保证了交联后结构的长期稳定性。
7、作为优选，所述的超支化共聚物中，所述硅烷基团的含量为8～50wt％；
8、和/或，所述亲颜料基团的含量为12～38wt％；
9、和/或，所述极性基团的含量为6～20wt％。
10、本专利技术发现，上述亲颜料基团的含量范围可以使得该共聚物拥有更好的颜料分散能力的同时具有向胶膜表面更好的迁移性，但同时会削弱层间的粘结性能；而控制硅烷基团的含量在上述范围可以大幅提高该共聚物的层间的粘结性能，但同时又会削弱物质与颜料的结合能力。此外，所述极性基团的含量能够根据树脂和颜料的极性在上述范围内进行灵活调控，具体而言，极性基团的含量的提高会提高颜料在树脂中的分散效果，但会降低层间迁移的效率。
11、作为优选，所述极性基团包括酰基酯类基团、脂肪酸酯类基团、芳香酯类基团、环酯类或烷基酯类基团。
12、本专利技术中，根据粘结性需求，所述硅烷基团包括：si-cl、si-och3、si-oc2h5、si-oocr或si-nr；其中，r代表烷烃、烯烃或稠环结果的任意一种，以适应不同的基体树脂体系。
13、作为优选，所述硅烷基团为硅烷氧基团；更优选地为si-och3或si-oc2h5。
14、作为优选，所述亲颜料基团包括以下任一结构：
15、
16、作为本专利技术的一种优选实施例，所述极性基团选自酰基酯类基团或脂肪酸酯类基团；所述硅烷基团选自si-cl、si-och3或si-oocr，其中，r代表烷烃、烯烃或稠环结果的任意一种，以适应不同的基体树脂体系。所述亲颜料基团选自吡啶、喹啉、吡喃酮或噻唑等。
17、第二方面，本专利技术提供所述超支化共聚物的制备方法，反应路线如下(烯烃使用乙烯为例)：
18、
19、其中，r1可以为酰基酯类基团，脂肪酸酯类基团，芳香酯类基团，环酯类基团或烷基酯类基团等极性结构来保证超支化大分子在树脂中的迁移性；r2为以下亲颜料基团的任一种；r3可以根据树脂极性选择r1结构中的任意结构，如酰基酯类基团，脂肪酸酯类基团，芳香酯类基团，环酯类基团或烷基酯类基团等极性结构来保证超支化大分子在树脂中的迁本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超支化共聚物，其特征在于，所述超支化共聚物为树枝状大分子，其中含有极性基团，且所述超支化共聚物的支链末端含有硅烷基团和亲颜料基团；其中，所述超支化共聚物的数均分子量为2500～9000g/mol；支化度为0.3～0.85，分子极性指数为15～22kcal，树脂极性小于10kcal。
2.根据权利要求1所述的超支化共聚物，其特征在于，所述的超支化共聚物中，所述硅烷基团的含量为8～50wt％；
3.根据权利要求1或2所述的超支化共聚物，其特征在于，所述极性基团包括酰基酯类基团、脂肪酸酯类基团、芳香酯类基团、环酯类或烷基酯类基团；
4.根据权利要求1～3任一项所述的超支化共聚物，其特征在于，所述亲颜料基团包括以下任一结构：
5.权利要求1～4任一项所述的超支化共聚物的制备方法，其特征在于，包括：将乙烯基功能单体、乙烯基硅烷偶联剂、钯催化剂和有机溶剂混合，在0.05～1兆帕、无水无氧的条件下持续通入烯烃气体进行共聚反应，得到所述超支化共聚物；
6.一种改性颜料，其特征在于，包括黑色有机颜料和权利要求1～4任一项所述的超支
7.根据权利要求6所述的改性颜料，其特征在于，所述黑色有机颜料包括偶氮类、酞菁类、苝系颜料、异吲哚啉酮颜料和喹吖啶酮颜料中的一种或多种。
8.一种封装胶膜，其特征在于，含有权利要求1～4任一项所述的超支化聚合物或权利要求6～7任一项所述的改性颜料，所述封装胶膜含有如下重量份数的组分：
9.一种封装胶膜，所述封装胶膜包括白色胶膜层和黑色胶膜层，其特征在于，所述黑色胶膜层为权利要求8所述的封装胶膜，所述封装胶膜的预交联度为2～25％。
10.一种光伏组件，依次包括前层玻璃、前层胶膜、电池片、后层胶膜和后层盖板，其特征在于，所述后层胶膜为权利要求8或9所述的封装胶膜。
...【技术特征摘要】
1.一种超支化共聚物，其特征在于，所述超支化共聚物为树枝状大分子，其中含有极性基团，且所述超支化共聚物的支链末端含有硅烷基团和亲颜料基团；其中，所述超支化共聚物的数均分子量为2500～9000g/mol；支化度为0.3～0.85，分子极性指数为15～22kcal，树脂极性小于10kcal。
2.根据权利要求1所述的超支化共聚物，其特征在于，所述的超支化共聚物中，所述硅烷基团的含量为8～50wt％；
3.根据权利要求1或2所述的超支化共聚物，其特征在于，所述极性基团包括酰基酯类基团、脂肪酸酯类基团、芳香酯类基团、环酯类或烷基酯类基团；
4.根据权利要求1～3任一项所述的超支化共聚物，其特征在于，所述亲颜料基团包括以下任一结构：
5.权利要求1～4任一项所述的超支化共聚物的制备方法，其特征在于，包括：将乙烯基功能单体、乙烯基硅烷偶联剂、钯催化剂和有机溶剂混合，在0.05～1兆帕、无水无氧的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓宇，彭瑞群，侯宏兵，周光大，
申请(专利权)人：浙江福斯特新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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