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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏封装胶膜领域,尤其涉及一种高交联度poe封装胶膜的制备方法及光伏组件。
技术介绍
1、在光伏行业,封装胶膜是确保太阳能电池组件长期稳定运行的关键材料之一,它不仅需要保护电池片免受外界环境侵害,如湿度、氧气和极端天气条件的影响,还需确保电池片之间的电气绝缘和机械强度,同时最大限度地提高太阳光的透过率,以提升整体的光电转换效率。
2、聚烯烃弹性体(poe)因其出色的耐候性、高透光率和良好的粘接性能,已成为光伏封装胶膜中的主流材料之一。然而,随着光伏技术的不断进步和市场需求的日益严苛,传统poe胶膜的性能逐渐显露出局限性,尤其表现在交联度低于乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva),交联速度较慢等方面。
3、近年来,为提高poe封装胶膜的交联速度及交联度,业界开发了一些新技术方案,这些方案在不改变交联剂和助交联剂的前提下,通过引入含活性基团的改性树脂等手段,使得胶膜在层压过程中能更快速地交联,进而减少层压时间并提高组件生产效率(如专利cn110713798a),但这种方法存在高活性基团树脂与α-烯烃共聚物相容性差的问题,限制了交联速度的进一步提升,且不利于交联度的提高。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,即现有的改善poe封装胶膜交联度和交联速度的方法效果有限,本专利技术提供了一种高交联度poe封装胶膜的制备方法及光伏组件。采用本专利技术的制备方法,能够使制得的poe封装胶膜具有较高的交联度和交联速度,赋予其较好的抗电势诱导衰减(pid)性能和长期稳
2、本专利技术的具体技术方案为:
3、第一方面,本专利技术提供了一种高交联度poe封装胶膜的制备方法,包括以下步骤:
4、s1:将乙烯-α烯烃共聚物和引发剂混合,在高于引发剂引发温度下进行反应,得改性聚烯烃树脂;所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮和过氧化二叔丁基中的至少一种;
5、s2:取包括改性聚烯烃树脂、交联剂和助交联剂在内的原料;所述交联剂为过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯、过氧化二碳酸二环己酯和偶氮二异丁腈中的至少一种;
6、s3:将步骤s2中的所有原料在高于交联剂引发温度且不高于110℃下共混挤出后,成型,得高交联度poe封装胶膜。
7、本专利技术在将乙烯-α烯烃共聚物与交联剂、助交联剂共混并挤出成型之前,先将乙烯-α烯烃共聚物在引发剂的作用下进行反应,使其形成具有长链支化结构的改性聚烯烃树脂,能够提高分子链之间的缠结和交叠程度,从而有利于后续在交联剂作用下的进一步交联,使制得的poe封装胶膜具有较高的交联度,可实现较好的抗pid性能和长期稳定性,并能使其具有较宽的加工窗口,提高其在层压时的交联速度。此外,利用引发剂对乙烯-α烯烃共聚物进行改性,还能够破坏乙烯-α烯烃共聚物原有的结晶,进而使poe封装胶膜具有更高的透光率和更低的雾度。
8、本专利技术在乙烯-α烯烃共聚物改性阶段以及后续共混挤出成型阶段,分别采用了特定的引发剂和交联剂,能够产生以下效果:在乙烯-α烯烃共聚物改性阶段(步骤s1),采用的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮和过氧化二叔丁基中的至少一种,这些引发剂需要在相对较高的温度下才能快速引发反应,半衰期较长,能够使得到的改性聚烯烃树脂具有轻度交联和支化的结构,在确保使poe封装胶膜实现高交联度的同时,有利于后续步骤s3共混挤出的过程中在较低的温度下实现充分混料,使交联剂、助交联剂以及原料中所包含的其他助剂能够更好地发挥其作用;在后续共混挤出成型阶段(步骤s3),采用的交联剂为过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯、过氧化二碳酸二环己酯和偶氮二异丁腈中的至少一种,这些交联剂可在较低的温度下引发反应,且半衰期较短,配合步骤s3中较低的共混挤出温度(不高于110℃),不仅能够在步骤s3共混挤出的过程中引发进一步的交联反应,同时还能够避免由于挤出温度过高而造成助剂自聚或汽化、逸出后失效,以及树脂发生凝胶固化后阻碍其挤出过程并影响产品外观。通过以上作用,能够使poe封装胶膜在实现高交联度和交联速度的同时,具备更好的抗pid性能和长期稳定性。
9、作为优选,步骤s1包括以下过程:将引发剂、乙烯-α烯烃共聚物和溶剂混合,在120~200℃下反应0.5~2h,得改性聚烯烃树脂。
10、进一步地,所述反应的过程中,搅拌速度为200~500rpm。
11、进一步地,所述溶剂包括正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷、苯、甲苯、二甲苯、甲乙苯和氯苯中的至少一种。
12、作为优选,步骤s1包括以下过程:将引发剂和乙烯-α烯烃共聚物在150~200℃下混合并挤出,得改性聚烯烃树脂。
13、进一步地,所述混合并挤出的过程采用双螺杆挤出机进行,螺杆转速为20~80rpm。
14、作为优选,步骤s1中,所述乙烯-α烯烃共聚物与引发剂的质量比为100:0.1~0.3。
15、在步骤s1中,可采用上述在溶剂中反应,或混合并挤出的方式,实现引发剂作用下乙烯-α烯烃共聚物的改性。在改性过程中,随着引发剂用量的增大以及反应温度的提高,能够提高制得的改性聚烯烃树脂分子链之间的缠结和交叠程度,进而提高最终制得的poe封装胶膜的交联度和交联速度;但当引发剂用量过大或者反应温度过高时,会造成改性聚烯烃树脂形成交联程度过高的交联网络结构,不利于后续步骤s3共混挤出的过程中在较低的温度下实现充分混料。基于此,本专利技术将乙烯-α烯烃共聚物与引发剂的质量比控制在100:0.1~0.3,并在采用溶剂体系反应时,将温度控制在120~200℃,以及在采用混合并挤出的方式反应时,将温度控制在150~200℃,能够使制得的poe封装胶膜更好地兼顾交联度、交联速度、透光率、雾度以及抗pid性能和长期稳定性方面的性能。
16、作为优选,步骤s2中,所述原料包括以下重量份的组分:改性聚烯烃树脂90~100份,交联剂0.6~0.8份,助交联剂0.5~0.7份。
17、进一步地,步骤s2中,所述原料还包括以下重量份的组分:功能母粒1~10份,助剂0.1~0.4份;所述助剂包括硅烷偶联剂;所述功能母粒包括poe硅烷接枝物母粒和/或poe共混光稳定剂母粒。
18、进一步地,步骤s3包括以下过程:将改性聚烯烃树脂、交联剂、助交联剂和助剂剪切分散后,与功能母粒混合,在高于交联剂引发温度且不高于110℃下共混挤出后,成型,得高交联度poe封装胶膜。
19、作为优选,步骤s1中,所述乙烯-α烯烃共聚物包括乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-异戊二烯共聚物、乙烯-异丁烯共聚物和乙烯-降冰片烯共聚物中的至少一种。
20、作为优选,步骤s3中,所述共混挤出的温度为70~110℃。
21、作为优选,步骤s3中,所述成型的方式为流延成型或压延成型。
22、第二方面,本专利技术提供了本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高交联度POE封装胶膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1包括以下过程:将引发剂、乙烯-α烯烃共聚物和溶剂混合,在120~200℃下反应0.5~2h,得改性聚烯烃树脂。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述反应的过程中,搅拌速度为200~500rpm。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1包括以下过程:将引发剂和乙烯-α烯烃共聚物在150~200℃下混合并挤出,得改性聚烯烃树脂。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合并挤出的过程采用双螺杆挤出机进行,螺杆转速为20~80rpm。
6.根据权利要求1或2或4所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述乙烯-α烯烃共聚物与引发剂的质量比为100:0.1~0.3。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述原料包括以下重量份的组分:改性聚烯烃树脂90~100份,交联剂0.6~0.8份,助交联剂0.5~0.7份。
8.根据
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述共混挤出的温度为70~110℃。
10.一种光伏组件,其特征在于,包括采用权利要求1~9之一所述制备方法制得的高交联度POE封装胶膜。
...【技术特征摘要】
1.一种高交联度poe封装胶膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1包括以下过程:将引发剂、乙烯-α烯烃共聚物和溶剂混合,在120~200℃下反应0.5~2h,得改性聚烯烃树脂。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述反应的过程中,搅拌速度为200~500rpm。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1包括以下过程:将引发剂和乙烯-α烯烃共聚物在150~200℃下混合并挤出,得改性聚烯烃树脂。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合并挤出的过程采用双螺杆挤出机进行,螺杆转速为20~80rpm。
6.根据权利要求1或2或4所述的制备方法,其特征在于,步...
【专利技术属性】
技术研发人员:张彪,刘肖予,钟文韬,杨嘉承,王鑫君,
申请(专利权)人:浙江祥邦科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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