專利名稱:一種適用于膠布機(jī)加工的交聯(lián)耐候聚烯烴組合物及其制成的膠布及制造該膠布的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)耐候聚烯烴組合物,特別涉及一種經(jīng)由膠布機(jī)壓延成型的交聯(lián)耐候聚烯烴塑料膠布及其制法。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有技術(shù)中,一般市售的聚烯烴膜、聚乙烯(PE)膠布或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膠布,皆有耐熱及耐候性不佳的缺點(diǎn)。而戶外使用的耐候型膠布,大都是使用聚氯乙烯(PVC)制成,但PVC燃燒會(huì)產(chǎn)生戴奧辛等污染成分,對(duì)環(huán)境生態(tài)影響非常大。為了提高聚烯烴的性能,通常采用化學(xué)或物理交聯(lián)法,使線性或帶分支結(jié)構(gòu)的聚烯烴分子鏈之間形成共價(jià)鍵,將原本線性結(jié)構(gòu)的聚烯烴變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后,可以大幅改善聚烯烴的耐熱性、耐磨性、粘性形變、耐候性及耐沖擊性等性能。聚烯烴的交聯(lián)方法,有輻射交聯(lián)法、過氧化物交聯(lián)法或硅烷交聯(lián)法三種。在聚烯烴的交聯(lián)過程中,輻射交聯(lián)法是借助輻射照射設(shè)備,相對(duì)于過氧化物交聯(lián)法必須使用過氧化物交聯(lián)劑,且必須在一定溫度下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。相較之下,過氧化物交聯(lián)法具備適應(yīng)性強(qiáng)、交聯(lián)制品性能好的優(yōu)點(diǎn)。但,經(jīng)過過氧化物交聯(lián)反應(yīng)的聚烯烴(以下簡稱交聯(lián)聚烯烴),并不適合利用擠出機(jī)制成表面均勻的交聯(lián)聚烯烴膠布或膠布(以下泛稱交聯(lián)聚烯烴膠布)。例如,美國專利第6,187,847號(hào)及美國專利第6,656,986號(hào),均是利用擠出機(jī)制成交聯(lián)聚烯烴膠布,在擠出機(jī)的加工過程中,混煉階段的加工溫度必須保持很低,否則加工溫度高于過氧化物的分解溫 度時(shí),將造成部分聚烯烴太早形成交聯(lián),進(jìn)而導(dǎo)致所制成的交聯(lián)聚烯烴膠布出現(xiàn)焦化問題或匯聚大量不溶物(或稱晶點(diǎn)),且影響交聯(lián)聚烯烴膜的膜面質(zhì)量,相反地,混煉階段的加工溫度如果過低,又會(huì)造成交聯(lián)聚烯烴樹脂膠化不良,而無法均勻擠出交聯(lián)聚烯烴膠布。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于公開一種交聯(lián)耐候聚烯烴組合物的配方,在不使用擠出機(jī)加工、不使用輻射照射設(shè)備、又能提高產(chǎn)能的條件下,可使用膠布機(jī)加工制得具有優(yōu)良質(zhì)量的交聯(lián)聚烯烴膠布,不但具有耐熱及耐候性,更可克服高分子蠕變變形及提高耐沖擊性,可以有效解決以往使用擠出機(jī)制得的交聯(lián)聚烯烴膠布有膜面易出現(xiàn)焦化或匯聚大量晶點(diǎn)的問題。所述交聯(lián)耐候聚烯烴組合物的成分包含:聚烯烴組合物樹脂、綜合混合物A及其它助劑;其中,所述聚烯烴組合物樹脂的成分為選自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的二種或二種以上的組合物;基于綜合混合物A的總重量,所述綜合混合物A的成分包含0.1 3wt%交聯(lián)劑、0.1 1.5wt%抗靜電劑、0.1 1.5wt%納米TiO2及94 99.7wt%微米TiO2 ;所述助劑包括交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑、潤滑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、填充劑或色料的中一種或一種以上搭配而成。本發(fā)明的另一主要目的在于公開一種交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,其具有均勻分散交聯(lián)劑及適當(dāng)?shù)乜刂品纸夥磻?yīng)溫度的特點(diǎn),可以直接使用膠布機(jī)生產(chǎn)交聯(lián)耐候聚烯烴膠布;在制造過程中,使用本發(fā)明的交聯(lián)耐候聚烯烴組合物的配方,可以避免產(chǎn)生部分交聯(lián)、部分不交聯(lián)的不均勻現(xiàn)象,且搭配適量潤滑劑及抗靜電劑,可以避免膠布機(jī)的輥輪沾粘壓延成型中的交聯(lián)聚烯烴膠布,使得所制得的交聯(lián)聚烯烴膠布具有優(yōu)異的膜面質(zhì)量。所述交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,適用于直接使用膠布機(jī)制得具有優(yōu)異的膜面質(zhì)量且兼具耐熱及耐候性的交聯(lián)聚烯烴膠布,該制法包括以下步驟:1.制備綜合混合物A將納米級(jí)TiO2 (以下簡稱納米TiO2)粉體、交聯(lián)劑及抗靜電劑加入微米級(jí)TiO2 (以下簡稱微米TiO2)粉體中,以低于交聯(lián)劑分解溫度以下的加工溫度,在捏合機(jī)中經(jīng)過低溫均勻混煉后,得到綜合混合物A。其中,納米TiO2粉體的平均粒徑介于I 100納米,且基于綜合混合物A的重量,納米TiO2含量為0.1 1.5wt%0添加納米TiO2粉體可以促使樹脂與交聯(lián)劑在軋輪機(jī)150 220°C下,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),提高成品的耐候性及物理強(qiáng)度。微米TiO2粉體的粒徑在0.1 y m以上,除了做為均勻分散少量交聯(lián)劑的載體外,因具有強(qiáng)力遮蔽力,可作為色料用途外,適當(dāng)用量也可以提高聚烯烴膠布的反射率,其次具有優(yōu)異UV吸收能力,可增進(jìn)聚烯烴膠布的耐候性。2.制備交聯(lián)耐候聚烯烴組合物膠料將聚烯烴組合物樹脂、綜合混合物A及其它添加助劑投入混合機(jī),混合均勻后,再引入捏合機(jī)進(jìn)一步均勻混煉,再導(dǎo)入軋輪機(jī),將料溫控制在150 220°C,經(jīng)充分交聯(lián)及膠化后,切成長條狀交聯(lián)耐候聚烯烴組合物膠料。3.將前步驟的交聯(lián)耐候聚烯烴膠料輸入膠布機(jī)壓延成型為熱熔聚烯烴膠布,再選擇性經(jīng)過壓花加工及急速冷卻,以制得一種交聯(lián)耐候聚烯烴膠布。膠布機(jī)的壓延成型條件,包括:膠布機(jī)的輪面溫度控制在170 200°C,產(chǎn)速控制在10 100米/分,厚度調(diào)整控制介于0.05 1.0mm,以確保適當(dāng)交聯(lián)度。而且,經(jīng)過壓延成型的熱熔聚烯烴膠布,可選擇經(jīng)過壓花輪組壓制紋路,或不需經(jīng)過壓花輪組,再引入多支冷卻輪急速冷卻,即制得本發(fā)明的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布。本發(fā)明的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布制法,可以直接使用制作聚氯乙烯(PVC)膠布的傳統(tǒng)制法,不須增添或修改現(xiàn)有設(shè)備,具有加工成本低廉及效率高的特點(diǎn),且所制得的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布,物理強(qiáng)度高、耐熱及耐候性好,其膜面質(zhì)量優(yōu)良,沒有出現(xiàn)焦化或匯聚大量不熔物的瑕疵。本發(fā)明的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的使用用途,包括用于太陽能電池背板用的高耐候PEVA膜及其它要求高耐候性的工業(yè)用膜。
圖1為本發(fā)明的交聯(lián)耐候 聚烯烴膠布的制法流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布,是使用不同配方的本發(fā)明交聯(lián)耐候聚烯烴組合物,可以使用膠布機(jī)壓延加工制得具不同交聯(lián)度且厚度介于0.05 1.0mm的聚烯烴膠布。其中,所述交聯(lián)耐候聚烯烴組合物的成分包含:100PHR(每100重量份數(shù)的樹脂,Parts per Hundred of resin)的聚烯經(jīng)組合物樹脂、0.1 35PHR的綜合混合物A、0.01 2PHR的交聯(lián)助劑、0.1 15PHR的潤滑劑、0.1 5PHR的抗氧化劑、0.1 3PHR的紫外線吸收劑、0.1 30PHR的填充劑及0 35PHR的色料?;谒鼍C合混合物A的總重量,所述綜合混合物A包含0.1 3wt%交聯(lián)劑、0.1 1.5wt% 抗靜電劑、0.1 1.5wt% 納米 TiO2 及 94 99.7wt% 微米 TiO20所述聚烯烴組合物樹脂為交聯(lián)熱塑性樹脂,可以為均聚物或?yàn)閮煞N或更多種共聚用單體產(chǎn)生的共聚物,或是一種或多種聚合物的摻合物。生產(chǎn)這些均聚物和共聚物所用的單體可以具有2至20個(gè)碳原子,優(yōu)選具有2至12個(gè)碳原子。所使用的聚烯烴組合物樹脂為選自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的二種或二種以上的組合物。所述聚烯烴組合物樹脂的優(yōu)選實(shí)例,為100PHR的聚烯烴組合物樹脂,包含:20 50PHR的聚乙烯(PE)、30 60PHR的聚丙烯(PP)及0.1 30PHR的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。所述聚乙烯(PE)可以為均相或多相。均相聚乙烯一般具有大約1.5至3.5的多分散度(Mw/Mn),且具有基本均勻的共聚用單體分布,其中,Mw的定義為重量平均分子量,Mn為數(shù)平均分子量。另一方面,多相聚乙烯具有大于3.5的多分散度(Mw/Mn),且具有不均勻的共聚單體分布。 所述聚乙烯(PE)可使用乙烯均聚物、乙烯與具有3至12個(gè)碳原子(優(yōu)選實(shí)例為4至8個(gè)碳原子,并視需要選用二烯)a -烯烴的共聚物或其混合物,或此類均聚物和共聚物的摻合物。其中,所述a -烯烴可選自丙烯、1- 丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯及1-辛烯。所述聚乙烯(PE)也可以使用乙烯和一種不飽和酯的共聚物,如乙烯酯(乙酸乙烯酯)或丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯。所述聚乙烯(PE)的優(yōu)選實(shí)例選自高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)或茂金屬PE (Metallocene Polyethylene,即mPE),根據(jù)使用用途所需的的物理性能而定。所述聚丙烯(PP)可使用丙烯均聚物或丙烯與一種或多種其它a -烯烴的共聚物,其中,丙烯的聚合物部分至少占共聚物重量的大約60%。所述聚丙烯(PP)的優(yōu)選實(shí)例選自均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)或無規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)。所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的醋酸乙烯酯的含量為8 33%,偏高或偏低不適合膠布機(jī)加工或接著強(qiáng)度,其中,醋酸乙烯酯含量的優(yōu)選實(shí)例為18 33%。利用上述不同種類的聚烯烴樹脂配合,并適當(dāng)調(diào)整各樹脂含量,本發(fā)明的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布,可以適應(yīng)不同的物理性能要求及良好的加工性。所述綜合混合物A中的交聯(lián)劑是一種有機(jī)過氧化物,尤其是選自滿足分解溫度介于110至220°C之間且半衰期為10分鐘的有機(jī)過氧化物。所稱半衰期(Half-Life)是指在一定溫度下過氧化物的活性氧分解至原有的一半所需的時(shí)間。所述交聯(lián)劑的用途,在于當(dāng)加熱至過氧化物分解溫度使其開始分解,交聯(lián)劑與聚烯烴樹脂開始作用而產(chǎn)生自由基,然后交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可大幅提升聚烯烴樹脂成品的耐熱性、抗張性等物理性能。所述交聯(lián)劑可選自下列化合物,其中括號(hào)內(nèi)的數(shù)目為交聯(lián)劑的分解溫度(用。C表示):過氧化丁二酸(110°c )、過氧化苯甲酰(110°c)、2-乙基己酸過氧叔丁酯(113°C)、過氧化對(duì)氯苯甲酰(115°C )、過氧化異丁酸叔丁酯(115°C )、過氧化異丙基碳酸叔丁酯(135°C )、過氧化月桂酸叔丁酯(140°0、2,5-二甲基-2,5-二(過氧苯甲酰基)己烷(140°C )、過氧乙酸叔丁酯(140°C )、過氧化鄰苯二甲酸二 -叔丁酯(140°C )、過氧順丁烯二酸-叔丁酯(140°C)、過氧環(huán)己酮(145°C)、過氧苯甲酸-叔丁酯(145°C)、過氧化二枯基(150°0、2,5-二甲基-2,5-二(叔-丁基-過氧化)己烷(155°C )、過氧叔-丁基枯(155°C)、叔-丁基過氧化氫(158°C)、二-叔丁基過氧化物(160°0、2,5-二甲基-2,5-二(叔-丁基過氧化)己塊(17CTC)或a, a’-雙-叔-丁基過氧化-1,4_ 二異丙基苯(160。。)。所述交聯(lián)劑的優(yōu)選實(shí)例,為2,5-二甲基-2,5-二(叔-丁基過氧化)己炔(170°C)或a,a 雙-叔-丁基過氧化-1,4-二異丙基苯(160°C),因?yàn)榉纸鉁囟雀?,易于控制本發(fā)明的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的物理性能及外觀質(zhì)量穩(wěn)定性,避免加工前段制程(混合機(jī)、捏合機(jī)B)先行交聯(lián),影響后段加工困難。所述交聯(lián)助劑的用途是用于提高交聯(lián)度,且作為過氧化物交聯(lián)或自由基反應(yīng)交聯(lián)的助交聯(lián)劑。所述交聯(lián)助劑可為選自二終端碳-碳雙鍵的二烯烴、三烯烴或四烯烴化合物,如1,9-癸二烯、1,7-辛二烯、1,5-己二烯、1,4-戊二烯、1,3- 丁二烯、1,3,5-己三烯或2,3- 二甲基-1,3- 丁二烯中的一種或其混合物。此外,納米Ti O2也是一種交聯(lián)助劑,可以促使樹脂與交聯(lián)劑在軋輪機(jī)料溫150°C 220°C下適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),不必借助于輻射線照射,即可提高交聯(lián)度,所生成的聚烯烴膜外觀及物理性能均勻。所述交聯(lián)助劑的優(yōu)選實(shí)例,為三烯丙基異三聚氰酸酯或三羥甲丙烷三丙烯酸酯;更優(yōu)選實(shí)例為納米TiO2與上述二烯烴等交聯(lián)助劑并用,更可發(fā)揮交聯(lián)效果。所述潤滑劑的使用,對(duì)于聚烯烴樹脂在膠布機(jī)成型加工很重要。聚烯烴材料在高溫熔融狀態(tài)粘度高且容易粘輪,導(dǎo)致扭力增大,不易加工。本發(fā)明使用內(nèi)部潤滑劑配合外部潤滑劑,而偏外部潤滑劑包括C12 C18脂肪酸系潤滑劑或脂肪酸酯系潤滑劑,優(yōu)選硬脂酸;內(nèi)外部兼具的潤滑劑包括脂肪酸酰胺類、金屬石堿類、有機(jī)硅系的潤滑劑;內(nèi)部潤滑劑包括C20以上脂肪酸、石蠟烴系等。本發(fā)明利用上述具有不同內(nèi)、外部特性的潤滑劑的搭配,使聚烯烴樹脂不與膠布機(jī)金屬輪面相粘,且聚烯烴樹脂間易與潤滑劑相容及膠化。本發(fā)明使用潤滑劑0.1 15PHR,其中,基于潤滑劑的總重量,外部潤滑劑占40 70wt%,其它內(nèi)部潤滑劑或內(nèi)外部兼具的潤滑劑占30 60wt%,外部潤滑劑包括C12 18脂肪酸系。所述抗靜電劑的使用為本發(fā)明技術(shù)特征之一。交聯(lián)聚烯烴在膠布機(jī)上大表面輥壓及積料(BANK)經(jīng)常發(fā)生靜電火花。本發(fā)明為利于聚烯烴樹脂在膠布機(jī)成型加工,在制造過程的組成物中加入抗靜電劑,來賦予聚烯烴樹脂表面導(dǎo)電化以消除火花,本發(fā)明中的抗靜電劑可陸續(xù)不斷補(bǔ)充抗靜電劑遷移至塑料表面,以可補(bǔ)足表面因擦拭而被消耗的抗靜電劑的量。所述抗靜電劑的優(yōu)選實(shí)例選自乙氧基甘油脂肪酸酯類、磷酸鹽酯類、脂肪胺類衍生物及其它醇類衍生物如烷類磷酸酯、聚乙二醇-硬脂酸酯等中的一種單獨(dú)使用或一種以上混合并用。所述抗氧化劑用于阻止鏈的增長,可選自受阻酹系(Hindered Phenols)抗氧化劑或亞磷酸酯系(Phosphite)抗氧化劑單獨(dú)使用或混合并用。所述紫外線吸收劑用于消滅紫外光照射過程中產(chǎn)生的自由基,從而防止鏈的增長,降低光降解或光氧化的發(fā)生,可選自二苯酮系(Benzophenone)、苯三唑系(Benzotriazole)、受阻胺系(hindered Amine)的紫外線吸收劑中的一種單獨(dú)使用或一種以上混合并用。
所述填充劑用于改善交聯(lián)耐候聚烯烴組合物的物理性能,可選自碳酸鈣、粘土、滑石粉、云母粉、石灰石或硅石粉中的一種單獨(dú)使用或一種以上混合并用。所述色料是視產(chǎn)品的色相需求酌情添加,可選自有機(jī)系色料或無機(jī)系色料單獨(dú)使用或混合并用。所述色料可選自碳黑、鈦白(TiO2)、酞青綠、酞青藍(lán)、鈷藍(lán)、酮紅、汞鎘紅、鎘黃、鉻黃、偶氮黃、鉻綠、群青或鐵紅(Fe2O3)。所述TiO2具有強(qiáng)力遮蔽力,除可作為色料用途外,適當(dāng)用量亦可以提高聚烯烴膜反射率,進(jìn)而提高聚烯烴膜耐候性,能提升太陽能電池發(fā)電效率及使用壽命,微米級(jí)TiO2可強(qiáng)力吸收交聯(lián)劑,促使交聯(lián)劑均勻分散于樹脂內(nèi)且不致焦黑點(diǎn)出現(xiàn)。本發(fā)明的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布制法,交聯(lián)劑的使用量少,先經(jīng)過特殊低溫分散處理,能夠均勻分散于樹脂中,并且在加工成型過程中均勻交聯(lián),可強(qiáng)化制得的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的物理性能。如圖1所示,所述交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,可依各種交聯(lián)膠布性能的需要添加交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑、潤滑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、填充劑或色料,該制法包括以下步驟:1.制備綜合混合物A基于綜合混合物A的重量,將0.1 1.5wt%納米TiO2粉體、0.1 3wt%交聯(lián)劑及0.1 1.5wt%抗靜電劑加入94 99.7wt%微米TiO2粉體中,在捏合機(jī)中經(jīng)過低溫均勻混煉后,得到綜合混合物A ;2.制備交聯(lián)耐候聚烯烴組合物膠料取100PHR的聚烯烴組合物樹脂、0.1 35PHR的綜合混合物A、0.01 2PHR的交聯(lián)助劑、0.1 15PHR的潤滑劑、0.1 5PHR的抗氧化劑、0.1 3PHR的紫外線吸收劑、0.1 30PHR的填充劑及0 35PHR的色料,以混合機(jī)混合均勻后,引入捏合機(jī)均勻混煉,再送至軋輪機(jī)初步膠化及交聯(lián),料溫控制在150 220°C,經(jīng)充分交聯(lián)及膠化后,切成長條狀交聯(lián)耐候聚烯烴膠料。3.將前步驟的交聯(lián)耐候聚烯烴膠料輸入膠布機(jī)壓延成型、再選擇性經(jīng)過壓花加工及急速冷卻,制得一種交聯(lián)耐候聚烯烴膠布。膠布機(jī)的壓延加工條件包括:膠布機(jī)輪面控制在170 200°C,產(chǎn)速控制在10 100米/分,厚度調(diào)整控制介于0.05 1.0mm,以確保適當(dāng)交聯(lián)度。然后,將經(jīng)過壓延制得的膠布,經(jīng)過壓花輪組壓制紋路,或不需經(jīng)過壓花輪組,再引入多支冷卻輪急速冷卻定型,經(jīng)卷取后,即制得一種交聯(lián)耐候聚烯烴膠布。本發(fā)明利用不同聚烯烴樹脂具有不同特性粘度加以組合,使其適合膠布機(jī)壓延加工,同時(shí),視交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的用途,有不同物理性能要求,調(diào)整聚烯烴樹脂種類及用量。本發(fā)明的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,具有加工制程簡單,設(shè)備成本低廉及產(chǎn)速快的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的使用用途,包括用于太陽能電池背板用的高耐候PEVA膜及其它要求高耐候性的工業(yè)用膜。下面將以實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明,雖然以優(yōu)選的實(shí)施例公開加以詳述,但本發(fā)明的技術(shù)及權(quán)利范圍不受其所限制。此外,本發(fā)明的物理性能評(píng)估使用下列方法進(jìn)行:1.交聯(lián)度測定方法:通過120°C的二甲苯萃取樣品6小時(shí)后,剩下的未溶物就是交聯(lián)聚烯烴,假設(shè)樣品總量為W1,未溶物的重量為W2,聚烯烴的交聯(lián)度為:交聯(lián)度=W2ZW1X 100%2.反射率分析方法:取10片不同位置的5cmX5cm的交聯(lián)膜,利用分光光度儀分析,設(shè)定波長550CHT1所得反射率(%)。3.耐候測試評(píng)估:利用耐候測試儀(QUV),放置500h、1000h、2000h后,依ASTMD-638評(píng)估拉伸強(qiáng)度,及依ASTM D-624評(píng)估撕裂強(qiáng)度。4.輪面加工性:將配方混合原料投入測試輥輪(Test Roll),輥輪間的間距0.4mm,于190°C X0.4mm混煉,一直到粘輪,觀察到粘輪時(shí)間長短,時(shí)間越長表示越容易加工,反之不易加工?!矊?shí)施例1〕依下列制法生產(chǎn)厚度0.1Omm的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布(以下簡稱交聯(lián)聚烯烴膠布):1.依表I的實(shí)施例1配方制備綜合混合物,微米TiO2含量為10PHR。2.依表I的實(shí)施例1配方,將聚烯烴混合物樹脂(其中EVA的VA含量為8 33%)、綜合混合物、潤滑劑、助劑(包括0.1PHR的交聯(lián)助劑、0.1PHR的抗氧化劑、0.3PHR的紫外線吸收劑及0.5PHR的填充劑)等原物料用混合機(jī)混合均勻后,再引入捏合機(jī)進(jìn)行均勻混煉及膠化,其工作溫度設(shè)為130°C 150°C,低于有機(jī)過氧化物分解溫度;3.然后,再引入軋輪機(jī),料溫控制在150°C 220°C,經(jīng)充分交聯(lián)后,將混合料導(dǎo)入加工溫度設(shè)為170°C 200°C及轉(zhuǎn)速設(shè)為35米/分的膠布機(jī)進(jìn)行壓延成型交聯(lián)聚烯烴膠布;4.將膠布引入冷卻輪組冷卻定型,經(jīng)卷取制成0.1mm厚度的聚烯烴膠布,其交聯(lián)度為7.5%,拉力強(qiáng)度為141.5kg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為72kg/cm2 ;經(jīng)QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持43.1%,撕裂強(qiáng)度可維持42.8%。〔實(shí)施例2〕1.依表I的實(shí)施例2配方制備綜合混合物,微米TiO2含量為10PHR。
2.同實(shí)施例1的制法,將表I中使用交聯(lián)助劑為0.1PHR的實(shí)施例2配方制成0.1mm厚度的交聯(lián)聚烯烴膠布,其交聯(lián)度為9%,拉力強(qiáng)度為145.7kg/cm2及撕裂強(qiáng)度為89kg/cm2 ;經(jīng)QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持44.7%,撕裂強(qiáng)度可維持44.9%?!矊?shí)施例3〕1.依表I的實(shí)施例3配方制備綜合混合物,微米TiO2含量為10PHR。2.同實(shí)施例1的制法,將表I中使用交聯(lián)助劑為0.5PHR的實(shí)施例3配方制成0.1mm厚度的交聯(lián)聚烯烴膠布,其交聯(lián)度為11.8%,拉力強(qiáng)度為152.2kg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為91 kg/cm2 ;經(jīng)QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持46.7%,撕裂強(qiáng)度可維持45.2%?!矊?shí)施例4〕1.依表I的實(shí)施例4配方制備綜合混合物,微米TiO2含量為20PHR。2.同實(shí)施例1的制法,將表I中使用交聯(lián)助劑為0.5PHR的實(shí)施例4配方制成0.1mm厚度的交聯(lián)聚烯烴膠布,其交聯(lián)度為12.3%,反射率為92%,拉力強(qiáng)度為153.2kg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為94.2kg/cm2 ;經(jīng)QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持55.5%,撕裂強(qiáng)度可維持51.2%?!矊?shí)施例5〕1.依表I的實(shí)施例5配方制備綜合混合物,微米TiO2含量為20PHR。2.同實(shí)施例1的制法,將表1中使用交聯(lián)助劑為0.5PHR的實(shí)施例5配方制成
0.1mm厚度的交聯(lián)聚烯烴膠布,其交聯(lián)度為12.1%,反射率為92.1%,拉力強(qiáng)度為152.5kg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為93.5kg/cm2 ;經(jīng)QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持52.8%,撕裂強(qiáng)度可維持 49.Tl?!矊?shí)施例6〕1.依表I的實(shí)施例6配方制備綜合混合物,微米TiO2含量為20PHR。2.同實(shí)施例1的制法,將表1中使用交聯(lián)助劑為0.5PHR的實(shí)施例6配方制成
0.1mm厚度的交聯(lián)聚烯烴膠布,其交聯(lián)度為11.5%,反射率為91.9%,拉力強(qiáng)度為150.5kg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為91.7kg/cm2 ;經(jīng)QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持48.6%,撕裂強(qiáng)度可維持 46% o〔實(shí)施例7〕1.依表I的實(shí)施例7配方制備綜合混合物,微米TiO2含量為20PHR。2.同實(shí)施例1的制法,將表1中使用交聯(lián)助劑為0.5PHR的實(shí)施例7配方制成
0.1mm厚度的交聯(lián)聚烯烴膠布,其交聯(lián)度為11.2%,反射率為91.8%,拉力強(qiáng)度為149.2kg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為91.5kg/cm2 ;經(jīng)QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持47.2%,撕裂強(qiáng)度可維持 45.1%?!脖容^例I〕同實(shí)施例1的制法,但不加交聯(lián)劑之下,將表I的比較例I配方制成0.1mm厚度的未交聯(lián)聚烯烴膠布,其反射率為92%,拉力強(qiáng)度為121kg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為60kg/cm2 j5QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持34.7%,撕裂強(qiáng)度可維持35%?!脖容^例2〕同實(shí)施例1的制法,但不加交聯(lián)劑,將表I的比較例2配方制成0.1mm厚度的未交聯(lián)聚烯烴膠布,其反射率為80.5%,拉力強(qiáng)度為117.5kg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為62kg/cm2 ;經(jīng)如乂照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持29.8%,撕裂強(qiáng)度可維持32.2%?!脖容^例3〕同實(shí)施例1的制法,但不加納米TiO2,將表I的比較例3配方制成0.1mm厚度的交聯(lián)聚烯烴膠布,其交聯(lián)度為7.0%,反射率為80.1%,拉力強(qiáng)度為140.3kg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為74kg/cm2 ;經(jīng)QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持43.0%,撕裂強(qiáng)度可維持42.4%。〔比較例4〕同實(shí)施例1的制法,但不加微米TiO2,將表I的比較例4配方制成0.1mm厚度的交聯(lián)聚烯烴膠布,其交聯(lián)度為8.7%,反射率只有2.2%,拉力強(qiáng)度為142.lkg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為75.5kg/cm2 ;經(jīng)QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持39.1%,撕裂強(qiáng)度可維持33.1%?!脖容^例5〕同實(shí)施例1的制法,但不加納米TiO2及微米TiO2,將表I的比較例5配方制成
0.1mm厚度的交聯(lián)聚烯烴膠布,其交聯(lián)度為7.0%,反射率只有2%,拉力強(qiáng)度為140.2kg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為75.lkg/cm2 ;經(jīng)QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持38.1%,撕裂強(qiáng)度可維持 31.3% o〔比較例6〕同實(shí)施例1的制法,但加入交聯(lián)助劑,將表I的比較例6配方制成0.1mm厚度的交聯(lián)聚烯烴膠布,其交聯(lián)度為7.3%,反射率只有2.1%,拉力強(qiáng)度為141.lkg/cm2,及撕裂強(qiáng)度為75.3kg/cm2 ;經(jīng)QUV照射2000h后,拉力強(qiáng)度可維持38.6%,撕裂強(qiáng)度可維持32.4%。
表I實(shí)施例與比較例的組成配方、加工性及其成膜物理性能表
權(quán)利要求
1.一種交聯(lián)耐候聚烯烴組合物,適用使用膠布機(jī)加工制得交聯(lián)耐候聚烯烴膠布,其特征在于,其成分包含: IOOPHR的聚烯烴組合物樹脂,所述聚烯烴組合物樹脂包含: 20 50PHR的聚乙烯(PE), 30 60PHR的聚丙烯(PP),及 0.1 30PHR的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),其中醋酸乙烯酯的含量為8 33% ;0.1 35PHR的綜合混合物A,基于其總重量,所述綜合混合物A包含:0.1 3wt%交聯(lián)劑、0.1 1.5wt%抗靜電劑、0.1 1.5wt%納米TiO2及94 99.7wt%微米TiO2 ; 0.01 ~ 2PHR的交聯(lián)助劑; 0.1 15PHR 的潤滑劑; 0.1 5PHR的抗氧化劑; 0.1 3PHR的紫外線吸收劑;及 0.1 30PHR的填充劑。
2.一種交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,適用使用膠布機(jī)加工制得交聯(lián)耐候聚烯烴膠布,其特征在于,該制法包括以下步驟: 1)將0.1 3¥丨%交聯(lián)劑、0.1 1.5wt%抗靜電劑及0.1 1.5wt%納米TiO2加入94 99.7wt%微米TiO2中,于捏合機(jī)低溫均勻混煉,得到綜合混合物A ; 2)取100PHR的聚烯烴組合物樹脂、0.1 35PHR的綜合混合物A、0.01 2PHR的交聯(lián)助劑、0.1 15PHR的潤滑劑、0.1 5PHR的抗氧化劑、0.1 3PHR的紫外線吸收劑、0.1 30PHR的填充劑及0 35PHR的色料,以混合機(jī)混合均勻后,引入捏合機(jī)均勻混煉; 3)料溫控制在150 220°C,經(jīng)軋輪機(jī)膠化后,將均勻膠化的混合料,引入膠布機(jī)壓延,在輪面溫度控制在170°C 200°C的條件下壓延成型厚度控制介于0.05mm 1.0mm的熱熔膠布; 4)經(jīng)或不經(jīng)壓花輪組壓制所需的紋路; 5)再將膠布引入冷卻輪組冷卻定型,卷取制成品。
3.如權(quán)利要求2所述的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,其中,所述聚烯烴組合物樹脂為選自聚乙烯、聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的二種或二種以上的組合物,且所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯酯(VA)的含量為8 33%。
4.如權(quán)利要求2所述的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,其中,所述交聯(lián)劑選自滿足分解溫度介于110至220°C之間且半衰期為10分鐘的有機(jī)過氧化物。
5.如權(quán)利要求4所述的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,其中,所述交聯(lián)劑為2,5-二甲基_2,5_ 二(叔-丁基過氧化)己塊或ct, a’-雙-叔-丁基過氧化_1,4- 二異丙基苯。
6.如權(quán)利要求2所述的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,其中,所述交聯(lián)助劑為含二終端碳-碳雙鍵的二烯烴、三烯烴或四烯烴化合物。
7.如權(quán)利要求2所述的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,其中,所述紫外線吸收劑為選自羥基苯基苯并三唑類紫外線吸收劑或羥基二苯甲酮類紫外線吸收劑中的一種或一種以上的混合物。
8.如權(quán)利要求2所述的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,其中,所述抗靜電劑是乙氧基甘油脂肪酸酯類、磷酸鹽酯類或脂肪胺類衍生物的其中一種或一種以上混合。
9.如權(quán)利要求2所述的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布的制法,其中,所述潤滑劑包括:外部潤滑齊U,占總潤滑劑40% 70 %,及內(nèi)部潤滑劑或內(nèi)外部兼具的潤滑劑,占總潤滑劑30% 60%。
10.一種使用權(quán)利要求1所述的交聯(lián)耐候聚烯烴組合物制得的交聯(lián)耐候聚烯烴膠布作為太陽能電池背板用的高耐 候PEVA膜的用途。
全文摘要
一種交聯(lián)耐候聚烯烴組合物,其特征在于,在配方組成中包括綜合混合物A、聚烯烴樹脂、交聯(lián)助劑及其它各種助劑,其中,所述綜合混合物A,由交聯(lián)劑、抗靜電劑、納米級(jí)TiO2及微米級(jí)TiO2調(diào)制而成;該交聯(lián)耐候聚烯烴組合物適用于使用膠布機(jī)加工制成一種交聯(lián)耐候聚烯烴膠布,除了可提高產(chǎn)能之外,所制得的膠布質(zhì)量,不僅保有原聚烯烴的既有物理性能,還具備耐候性及良好的機(jī)械強(qiáng)度。
文檔編號(hào)C08L23/08GK103214715SQ201310114548
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者馮殿潤, 黃英德, 林昭賢, 袁敬堯, 陳再興 申請(qǐng)人:南亞塑膠工業(yè)股份有限公司