System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种改性聚丙烯薄膜、其制备方法及聚丙烯基光伏背板技术_技高网

一种改性聚丙烯薄膜、其制备方法及聚丙烯基光伏背板技术

技术编号:43402760 阅读:4 留言:0更新日期:2024-11-22 17:43
本申请实施例提供了一种改性聚丙烯薄膜、其制备方法及聚丙烯基光伏背板,该改性聚丙烯薄膜,按重量份数,包含以下组分:聚丙烯100份;引发剂0.01‑0.1份;硅烷化合物0.1‑3份;UV屏蔽纳米粉体5‑50份;抗氧剂1份。该方案提供的改性聚丙烯薄膜对紫外线的耐受能力强,且拉伸、撕裂等机械性能也较强。该方案提供的聚丙烯基光伏背板,内外层均选取环境友好的聚丙烯作为高分子基材并通过热压融合成型,从源头上消除了传统光伏背板粘结层易老化剥离脱落的风险,保证了光伏背板组件长期使用的可靠性和环保性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光伏背板,尤其涉及一种改性聚丙烯薄膜、其制备方法及聚丙烯基光伏背板


技术介绍

1、光伏组件背板是一种用于太阳能电池组件的封装材料,位于太阳能电池组件背面的最外层。为了使太阳能电池保持更长的使用寿命,光伏背板应具有可靠的机械性、电气绝缘性、优异的耐高低温性、水汽阻隔性和耐紫外老化性等。

2、目前主流的光伏背板为多层复合结构,包括基材层、保护层以及胶黏层,基材层主要为pet(polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二酯)层,保护层主要为氟膜。但是,pet材料在湿热条件下易开裂、脱层,附着力下降,耐候性和耐水汽阻隔性较差。氟膜虽然能够为背板提供耐候性、耐磨性、阻燃性、阻水性等,但其降解难、容易对环境造成污染。同时,胶黏层存在老化的风险,导致膜材剥离,从而使得光伏组件效率明显降低甚至失效。因此,无氟高性能光伏背板的研发具有巨大应用价值。

3、聚烯烃材料通过改性加工后可以弥补传统光伏背板的这些短板,其相比于pet具有更好的耐水汽阻隔性。因此,用聚烯烃材料全部或部分代替氟膜和/或pet基材,以得到更加绿色环保的光伏背板,同时改善背板的耐候性、耐水汽阻隔性等,是目前光伏背板的一个主要发展应用方向。

4、聚丙烯(polypropylene,简称pp)是一种半结晶的聚烯烃热塑性塑料。具有较高的耐冲击性,机械性质强韧,抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。其相对密度小,仅在0.89-0.91,是塑料当中最轻的品种之一。连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料因其具备抗冲击性能强、优良的可设计性、可循环利用、成本低等优异性能,是制备无氟背板的优选基体。大量研究表明,太阳光,特别是波长较短的紫外线,它的能量能切断pp的分子链,并在氧的作用下引发pp的光氧化反应,且pp的最敏感波长为300nm,导致pp的抗光氧老化性能非常差。pp的光氧老化是按照于类似游离基链式反应的方式进行,其老化后会产生羰基化合物,而羰基能吸收260~340nm的紫外光,并参与发生多种复杂的光化学反应,进而引发pp分子链发生断裂,容易发生光氧老化而降解。这一弊端制约了pp长期稳定应用于露天环境下的光伏背板,然而有研究表明通过耐候改性后,其抗老化性能可实现大幅提升。

5、uv(ultraviolet,紫外线)屏蔽剂分为物理屏蔽剂和化学屏蔽剂两大类。物理屏蔽剂的作用机理主要是反射和散射紫外线,典型代表如二氧化钛、氧化锌、炭黑等。化学屏蔽剂能吸收紫外线,在有机分子中,含有特定结构特征的官能团通常会导致在紫外线光区域(200至400纳米波长范围)吸收较强的现象。例如,芳香族化合物,含有双键或三键的烯烃官能团,含有碳-氧双键的卡宾化合物,如酮和醛。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种改性聚丙烯薄膜、其制备方法及聚丙烯基光伏背板,以解决传统光伏背板环境不太友好,粘结层易老化脱落的问题。

2、为实现上述目的,本申请第一方面提出了一种改性聚丙烯薄膜,该改性聚丙烯薄膜,按重量份数,包含以下组分:

3、聚丙烯100份;

4、引发剂0.01-0.1份;

5、硅烷化合物0.1-3份;

6、uv屏蔽纳米粉体5-50份;

7、抗氧剂1份。

8、在其中一个实施例中,引发剂为过氧化物类引发剂或偶氮类引发剂。

9、在其中一个实施例中,硅烷化合物包含乙烯基团、uv屏蔽功能基团和水解官能基团。

10、在其中一个实施例中,uv屏蔽纳米粉体选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌中的至少一种。

11、在其中一个实施例中,抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂3114、抗氧剂168、抗氧剂618、抗氧剂626、抗氧剂1098、抗氧剂1330、抗氧剂3114、抗氧剂1790、抗氧剂1024、抗氧剂p-epq、抗氧剂9228、抗氧剂641、抗氧剂b215、抗氧剂b225、抗氧剂b900中的至少一种。

12、本申请实施例的第二方面提出了如第一方面的改性聚丙烯薄膜的制备方法,包括:

13、按重量份数称取原材料;

14、将引发剂和硅烷化合物用丙酮溶解,溶解后溶液与聚丙烯、uv屏蔽纳米粉体和抗氧剂在高速混合机中充分搅拌混合,得到混合物;

15、将混合物干燥后,通过双螺杆挤出机进行熔融混合,挤出片状熔体,再经压延机制得改性聚丙烯薄膜。

16、本申请实施例的第二方面提出了一种聚丙烯基光伏背板,该聚丙烯基光伏背板包括:

17、外层,外层采用如第一方面的改性聚丙烯薄膜;

18、内层,内层采用连续纤维增强聚丙烯复合材料;

19、外层和内层通过热压融合成型。

20、在其中一个实施例中,连续纤维增强聚丙烯复合材料由2-6层连续纤维增强聚丙烯预浸带,经铺层热压融合制成。

21、在其中一个实施例中,连续纤维增强聚丙烯预浸带按照质量百分比计其组分包括20-60%聚丙烯和40-80%连续纤维。

22、在其中一个实施例中,连续纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的至少一种。

23、本申请提出改性聚丙烯薄膜,一方面得益于烷基化合物uv屏蔽功能基团带来的化学屏蔽作用和uv物理屏蔽剂带来的物理屏蔽作用,显著增强薄膜对紫外线的耐受能力。另一方面纳米级粉体对纯聚丙烯基材进行了物理补强作用,可以有效提升薄膜的拉伸、撕裂等机械性能。

24、本申请提出的聚丙烯基光伏背板中连续纤维增强聚丙烯复合材料综合了连续纤维和热塑性聚丙烯的优势,不仅具有理想的强度、模量、抗冲性能,且环保可回收,是替代pet制作光伏背板的优选方案。

25、本申请提出的聚丙烯基光伏背板,内外层均选取环境友好的聚丙烯作为高分子基材并通过热压融合成型,从源头上消除了传统光伏背板粘结层易老化剥离脱落的风险,保证了光伏背板组件长期使用的可靠性和环保性。

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【技术保护点】

1.一种改性聚丙烯薄膜,其特征在于,所述改性聚丙烯薄膜,按重量份数,包含以下组分:

2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯薄膜,其特征在于,所述引发剂为过氧化物类引发剂或偶氮类引发剂。

3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯薄膜,其特征在于,所述硅烷化合物包含乙烯基团、UV屏蔽功能基团和水解官能基团。

4.根据权利要求1所述的改性聚丙烯薄膜,其特征在于,所述UV屏蔽纳米粉体选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯薄膜,其特征在于,所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂3114、抗氧剂168、抗氧剂618、抗氧剂626、抗氧剂1098、抗氧剂1330、抗氧剂3114、抗氧剂1790、抗氧剂1024、抗氧剂P-EPQ、抗氧剂9228、抗氧剂641、抗氧剂B215、抗氧剂B225、抗氧剂B900中的至少一种。

6.如权利要求1-5所述的改性聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,包括:

7.一种聚丙烯基光伏背板,其特征在于,所述聚丙烯基光伏背板包括:

8.根据权利要求7所述的聚丙烯基光伏背板,其特征在于,所述连续纤维增强聚丙烯复合材料由2-6层连续纤维增强聚丙烯预浸带,经铺层热压融合制成。

9.根据权利要求8所述的聚丙烯基光伏背板,其特征在于,所述连续纤维增强聚丙烯预浸带按照质量百分比计其组分包括20-60%聚丙烯和40-80%连续纤维。

10.根据权利要求9所述的聚丙烯基光伏背板,其特征在于,所述连续纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的至少一种。

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【技术特征摘要】

1.一种改性聚丙烯薄膜,其特征在于,所述改性聚丙烯薄膜,按重量份数,包含以下组分:

2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯薄膜,其特征在于,所述引发剂为过氧化物类引发剂或偶氮类引发剂。

3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯薄膜,其特征在于,所述硅烷化合物包含乙烯基团、uv屏蔽功能基团和水解官能基团。

4.根据权利要求1所述的改性聚丙烯薄膜,其特征在于,所述uv屏蔽纳米粉体选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯薄膜,其特征在于,所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂3114、抗氧剂168、抗氧剂618、抗氧剂626、抗氧剂1098、抗氧剂1330、抗氧剂3114、抗氧剂1790、抗氧剂1024、抗氧剂p-ep...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱华平葛伟青田宇飞姚正军周金堂费大壮
申请(专利权)人:江苏奇一科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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