一种聚酰胺太阳能背板制造技术

本发明专利技术公开了一种聚酰胺太阳能背板，从内到外包括内表层、芯层和外表层，以质量比例计，内表层∶芯层∶外表层=10~20∶60~80∶10~20；所述内表层以及外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述芯层由改性聚酰胺树脂组合物制成；所述改性聚酰胺树脂组合物包括聚酰胺树脂、接枝聚乙烯、聚丙烯树脂、填料以及添加剂。本发明专利技术开发的新的太阳能背板通过共挤出的工艺制备得到，获得的最终产品在具有优良的粘接性、层间剥离力的同时，也具有耐老化，尤其是耐湿热老化的性能，同时具有低饱和吸水率、低水蒸气透过率以及优异的电绝缘性，并且制备工艺简易、成本低，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池组件聚合物背板，具体涉及一种聚酰胺太阳能背板及其制备方法，属于太阳能电池组件制造

技术介绍
人类目前的主要能源来自化石能源，但在未来一百年左右的时间，化石能源会消耗殆尽，而且在使用化石能源的过程中，会排放大量的二氧化碳，造成地球气候的恶化。无环境污染的绿色可再生能源是解决人类能源挑战和低碳排放的唯一途径。与其他新能源相t匕，由于具有资源最丰富、能量转化最直接以及最清洁环保、无燃料、零排放的优点，太阳能成为了使用最简单、最可靠、最经济的新能源。太阳能电池发电技术主要包括晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池，无论是何种太阳能电池，都需要制备成太阳能电池组件，对半导体的电池进行有效的保护和封装，才能长期有效的发电。太阳能背板是太阳能电池组件的结构性封装材料，对于延长太阳能电池的使用寿命起到了很大的作用，是太阳能电池组件不可或缺的组成部分，制备背板的材料应具有可靠的绝缘性、阻水性、机械性能、耐紫外光老化性以及耐湿热老化性能。传统技术中，太阳能背板的制作以聚酯薄膜为基材膜，两边涂覆或者复合保护膜材料为主，制备工艺复杂，所得制品存在粘接强度低、涂层开裂、耐老化性能差以及成本高等问题。聚酰胺树脂由于与作为封装材料的EVA (乙烯醋酸乙烯共聚物)胶膜以及作为填充密封用的硅胶有良好的粘接性，同时具有较高的拉伸强度、冲击强度以及很好的耐磨、自润滑性能，而有望成为重要的背板材料，近年来得到研究者的关注。国际专利申请W02008/138021A2公开了利用多种类型的聚酰胺代替聚酯作为用在光伏模块背板中的材料，包括聚已内酰胺PA6、聚己二酰己二胺PA66、聚壬酰胺PA9、聚癸内酰胺PA10、聚i^一酰胺PA11、聚十二内酰胺PA12、聚己二酰壬二胺PA69、聚癸二酰己二胺PA610、聚十二二酰己二胺PA612、无定形聚酰胺PA6-3-T、聚对(间)苯二甲酸己二胺PA6I和聚邻苯二甲酰胺PPA。但是聚酰胺材料由于分子链端中含有酰胺基团的结构特征而具有较高的吸湿性，所以未经改性的聚酰胺树脂难以克服吸水率高，耐湿热性能差的缺陷，不能满足太阳能电池组件对背板的阻隔性要求，进而限制了聚酰胺树脂作为背板材料的应用。另一方面，共挤出技术是用两台或者两台以上螺杆挤出机将多种聚合物同时挤出并在一个机头中成型多层板式或片状结构等的一步法加工过程，其避免了传统的高代价且复杂的层压或涂层工艺，可容易地成型为具有特殊性能的薄层或超薄层，也可方便地将各种添加剂如抗氧剂等加人到需要的任何一层，因而其具有生产成本低、工艺简单、能耗低、生产效率高、制品种类多等特点 ，特别适合于生产复合薄膜制品，是目前多层复合制品最有发展前景的成型技术之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚酰胺太阳能背板，其具有低的吸湿性、优异的耐湿热老化性、粘接性以及机械性能，适合于太阳能电池组件的应用。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种聚酰胺太阳能背板，从内到外包括内表层、芯层和外表层，所述内表层、芯层和外表层的质量比为10 20:60^80:10^20; 其中，所述内表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种； 所述外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种； 所述芯层由改性聚酰胺树脂组合物制成； 所述改性聚酰胺树脂组合物，以质量份计，包括如下组分 聚酰胺树脂5 75份 聚丙烯树脂5 75份 接枝聚乙烯5 50份 填料(Γ100份 添加剂O. Γ1. 5份 所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种；所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物； 所述接枝聚乙烯由如下组分通过接枝反应制备得到 聚乙烯树脂100份 接枝剂O. 5^2. O份 引发剂O. 03 O. 2份 其中，所述聚乙烯树脂为均聚聚乙烯、共聚聚乙烯或两者的混合物。上述技术方案中，所述聚酰胺树脂的DSC熔点为17(T260°C。上述技术方案中，所述聚丙烯树脂的DSC熔点为16(Tl68°C，熔体流动速率为广2g/10mino上述技术方案中，所述聚乙烯树脂的DSC熔点为12(Tl35°C，熔体流动速率为广2g/10mino上述技术方案中，所述接枝剂选自丙烯酸、丙烯酸酯、马来酸、马来酸酐或者次甲基丁二酸中的一种。上述技术方案中，所述引发剂为二叔丁基过氧化物(DTBP)或过氧化二异丙苯(DCP)0上述技术方案中，所述填料为玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、云母、硅灰石或钛白粉。本专利技术同时请求保护上述聚酰胺太阳能背板的制备方法，包括如下步骤 (1)接枝聚乙烯的制备按上述配比将聚乙烯树脂、接枝剂和引发剂混合均匀，经螺杆熔融挤出加工，制备得到接枝聚乙烯； (2)改性聚酰胺树脂组合物的制备按配比将余下的聚酰胺树脂、聚丙烯树脂以及填料加入到上述接枝聚乙烯中并混合均匀，经螺杆熔融加工，即可得到所述改性聚酰胺树脂组合物；(3)改性聚酰胺太阳能背板的制备按配比将制备内表层、芯层以及外表层的物料分别加入到三层共挤出片材机组的A螺杆、B螺杆以及C螺杆中，同时在螺杆挤出机熔融挤出，经流延、冷却、牵引、卷取即得到所述太阳能背板。上述技术方案中，所述步骤(I)中的螺杆熔融挤出加工的反应挤出温度为16(T220°C;螺杆转速控制为95 105转/分；所述步骤(2)和步骤(3)中的螺杆熔融挤出加工的反应挤出温度为18(T240°C ;螺杆转速控制为95 105转/分。本专利技术采用的添加剂主要包括抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂。抗氧剂可以有效地抑制聚合物的热氧老化。本专利技术对抗氧剂的种类没有特别限制。受阻酚型、亚磷酸酯型和硫酯型等抗氧剂都可以作为本专利技术的抗氧剂，优选的抗氧剂为四[β- (3’，5’- 二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯。本专利技术对于紫外吸收剂和光稳定剂的种类没有特别限制。优选的紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，优选的光稳定剂为双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。进一步优选的，光稳定剂配合紫外吸收剂一起使用，可以起到单一使用紫外光吸收剂无法达到的最佳效果，有效地防止材料的黄变和阻滞物理性能的损失，抑制或减弱光降解作用，提高耐光老化性能。聚丙烯树脂具有高强度、高耐热性，较高的耐磨性、耐应力开裂性和低蠕变性以及优异的介电性能并且由于丙烯的分子链端中没有极性官能团，因此吸水率极低，能满足太阳能电池组件的耐老化性能要求。接枝聚乙烯既可以作为聚酰胺树脂的封端剂，又可以作为聚酰胺树脂和聚丙烯树脂的相容剂，使改性聚酰胺树脂获得优异的耐侯性和耐湿热老化性能。本专利技术的原理是导致聚酰胺树脂吸水率高的酰胺基基团具有高活性，可以通过与该基团的反应对聚酰胺树脂改性，以改善聚酰胺的性能从而适应各种不同的应用需要。本专利技术采用接枝剂，在引发剂的作用下与聚乙烯发生接枝反应而得到接枝聚乙烯；接枝聚乙烯作为反应剂与聚酰胺树脂发生封端反应，即通过接枝聚乙烯中的极性单体与聚酰胺树脂中酰胺基团的化学反应实现了对吸湿基团的封端，提供了具有优良的耐湿热老化性能、低饱和吸水率以及优异的电绝缘性的改性聚酰胺树脂，并由该树脂制造了用于太阳能组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰胺太阳能背板，从内到外包括内表层、芯层和外表层，其特征在于，所述内表层、芯层和外表层的质量比为10~20:60~80:10~20;其中，所述内表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种；所述外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种；所述芯层由改性聚酰胺树脂组合物制成；所述改性聚酰胺树脂组合物，以质量份计，包括如下组分：聚酰胺树脂???????????????5~75份聚丙烯树脂???????????????5~75份接枝聚乙烯???????????????5~50份填料????????????????????????0~100份添加剂????????????????????0.1~1.5份所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种；所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物；所述接枝聚乙烯由如下组分通过接枝反应制备得到：聚乙烯树脂???????????????100份接枝剂?????????????????????0.5~2.0份引发剂????????????????????0.03~0.2份其中，所述聚乙烯树脂为均聚聚乙烯、共聚聚乙烯或两者的混合物。...

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺太阳能背板，从内到外包括内表层、芯层和外表层，其特征在于，所述内表层、芯层和外表层的质量比为1(Γ20:6(Γ80:1(Γ20; 其中，所述内表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种； 所述外表层由聚酰胺树脂、填料以及添加剂制成；所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种； 所述芯层由改性聚酰胺树脂组合物制成； 所述改性聚酰胺树脂组合物，以质量份计，包括如下组分 聚酰胺树脂5 75份 聚丙烯树脂5 75份 接枝聚乙烯5 50份 填料(TlOO份 添加剂O. Γ1. 5份 所述添加剂选自抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂中的一种或几种；所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂或两者的混合物； 所述接枝聚乙烯由如下组分通过接枝反应制备得到 聚乙烯树脂100份 接枝剂O. 5^2. O份 引发剂O. 03 O. 2份 其中，所述聚乙烯树脂为均聚聚乙烯、共聚聚乙烯或两者的混合物。2.根据权利要求1所述的太阳能背板，其特征在于所述聚酰胺树脂的DSC熔点为170 260。。。3.根据权利要求1所述的太阳能背板，其特征在于所述聚丙烯树脂的DSC熔点为16(Tl68°C，熔体流动速率为广2 g/10min。4.根据权利要求1所述的太阳能背板，其特征在于所述聚乙烯树脂的DSC熔点为120 135°C，熔体流...

【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：