一種氟化合物改性的eva封裝膠膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氟化合物改性的EVA封裝膠膜及其制備方法，其由以重量份計(jì)的以下原料制備而成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物100份、交聯(lián)劑0.5-5份、抗氧劑0.1-0.5份、紫外光吸收劑0.1-0.5份、光穩(wěn)定劑0.05-0.5份、硅烷偶聯(lián)劑0.1-3份、含氟化合物0.1-5份；其制備方法為：將交聯(lián)劑、抗氧劑、紫外光吸收劑、光穩(wěn)定劑、硅烷偶聯(lián)劑和含氟化合物加入到乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，投入流延機(jī)里，在115℃經(jīng)過塑化擠出、拉伸、牽引、收卷制成厚度約為0.5mm的EVA膠膜。本發(fā)明的有點(diǎn)在于：膠膜具有良好的水汽阻隔性、抗水解性以及絕緣性，能有效抵抗PID現(xiàn)象的產(chǎn)生。
【專利說明】—種氟化合物改性的EVA封裝膠膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種EVA膠膜，具體涉及一種提高水汽阻隔性和電絕緣性的EVA封裝膠膜，該膠膜主要用于光伏組件封裝領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]PID的全稱是潛在電勢(shì)誘導(dǎo)衰減(Potential-1nduced degradation),該現(xiàn)象最早由Sunpower于2005年發(fā)現(xiàn)。它是指組件在高電壓作用下使得玻璃、封裝材料之間存在漏電流，大量電荷聚集在電池片表面，使得電池片表面的鈍化效果惡化，導(dǎo)致光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率大幅下降，嚴(yán)重時(shí)下降幅度能達(dá)到80-90%。 [0003]引起光伏組件PID現(xiàn)象的外部條件主要是高電壓、潮濕、高溫，在這種條件下光伏組件內(nèi)因腐蝕或物料自帶的自由活動(dòng)的金屬離子較多，同時(shí)在潮濕、電壓的作用下，其遷移率會(huì)增加，從而在這種環(huán)境下PID現(xiàn)象特別明顯。
[0004]由于濕度是PID現(xiàn)象產(chǎn)生的因素之一，所以封裝的方式也非常關(guān)鍵。一些組件廠在選擇背板、硅膠方面提出了新的要求，以期降低水汽進(jìn)入組件的程度。在組件中替換玻璃是抗PID的最佳選擇，但成本太高幾乎不可行。替換EVA是也選擇之一，但新材料帶來成本提高和使用中的持續(xù)風(fēng)險(xiǎn)。因此通過提高EVA膠膜的水汽阻隔性和電絕緣性能來增強(qiáng)光伏組件抵御PID能力是比較經(jīng)濟(jì)的選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，使用含氟化合物對(duì)EVA膠膜進(jìn)行改性，提高EVA膠膜的水汽阻隔性、抗水解性以及絕緣性，能有效抵抗PID現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0006]一種氟化合物改性的EVA封裝膠膜，其特征在于:其由以重量份計(jì)的以下原料制
備而成:
[0007]
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:100份；
[0008]
交聯(lián)劑:0.5-5份；
抗氧劑:0.1-0.5份；
紫外光吸收劑:0_1-0.5份;
光穩(wěn)定劑:0.05-0.5份；
硅烷偶聯(lián)劑:0.1-3份；
含氟化合物:0.1-55份。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述交聯(lián)劑包括交聯(lián)固化劑和助交聯(lián)劑，其中交聯(lián)固化劑包括有機(jī)過氧化物和偶氮化合物，其中有機(jī)過氧化物包括:過氧化異丙苯、二叔丁基過氧化物、過氧化氫二異丙苯、2，5-二甲基-2，5 二叔丁基過氧化己烷、4，4-二(叔戊基過氧)戊酸正丁基酯，過氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、3，3_ 二(叔丁基過氧)丁酸乙酯中的一種或幾種；所
述助交聯(lián)劑包括三烯丙基異氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一種。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述紫外光吸收劑和紫外光穩(wěn)定劑選自下列物質(zhì):雙(2，2，6，
6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚(1-羥乙基_2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶)丁二酸酯、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羥基-3，5- 二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑中的至少兩種。
[0012]作為優(yōu)選方案，所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三過氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一種。
[0013]作為優(yōu)選方案，所述的含氟化合物包括2-氟代丙烯酸乙酯、全氟環(huán)己基丙烯酸甲酯、2-三氟甲基-2-丙烯酸、2，2，2_三氟乙酯3-(全氟-5-甲基己基)-2-羥丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、含氟丙烯酸樹脂、聚全氟乙丙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、三氟環(huán)氧丙烷、九氟己基三甲氧基硅烷、二氣丙基甲基環(huán)二硅氧烷、十二氣羊基二乙氧基硅烷、二(十二氣-1,1,2,2-四氫辛基)四甲基二硅氧烷、全 氟辛基乙基三硅氧烷、聚甲基三氟丙基硅氧烷、聚三氟丙基甲基硅氧烷中的至少一種。
[0014]一種制備本發(fā)明所述的EVA封裝膠膜的制備方法，其包括如下步驟:
[0015](I)先將上述原料經(jīng)過混料機(jī)混合均勻；
[0016](2)將步驟⑴所得混合物投入流延機(jī)里，在115°C經(jīng)過塑化擠出、拉伸、牽引、收卷制成厚度約為0.5mm的EVA膠膜。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是膠膜具有良好的水汽阻隔性、抗水解性以及絕緣性，能有效抵抗PID現(xiàn)象的產(chǎn)生。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅局限于實(shí)施例。
[0019]實(shí)施例1
[0020]在100質(zhì)量份醋酸乙烯含量為28%的EVA原料中加入1.0份引發(fā)劑3，3_ 二(叔丁基過氧)丁酸乙酯，0.5份三烯丙基異氰脲酸酯，0.3份β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯，0.3份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，0.2份雙(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，0.5份乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，1份甲基丙烯酸十二氟庚酯經(jīng)過混料機(jī)混合均勻，投入流延機(jī)里，在115°C經(jīng)過塑化擠出、拉伸、牽引、收卷制成厚度約為0.5mm的EVA膠膜。EVA膠膜體積電阻率:7Χ 1015Ω.αιι，水汽透過率(38°C /90%RH):5.4G/ (m2.d)，耐濕熱老化(RH85%, 85°C, 1000h):黃變指數(shù)(ΔΥΙ):1.4。
[0021]實(shí)施例2[0022]在100質(zhì)量份醋酸乙烯含量為28%的EVA原料中加入1.0份引發(fā)劑3，3-二(叔丁基過氧)丁酸乙酯，0.5份三烯丙基異氰脲酸酯，0.3份β-3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯，0.3份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，0.2份雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，0.5份乙烯基三甲氧基硅烷，1份聚甲基三氟丙基硅氧烷經(jīng)過混料機(jī)混合均勻，投入流延機(jī)里，在115°C經(jīng)過塑化擠出、拉伸、牽弓1、收卷制成厚度約為0.5mm的EVA膠膜。EVA膠膜體積電阻率:5 XlO15 Ω.αιι，水汽透過率(38 °C /90% RH):3.8G/(m2.d)，耐濕熱老化(RH85%，85°C，1000h):黃變指數(shù)(ΛΥΙ):1.5。
[0023]實(shí)施例3
[0024]在100質(zhì)量份醋酸乙烯含量為28%的EVA原料中加入1.0份引發(fā)劑過氧化2_乙基己基碳酸叔丁酯，0.5份三烯丙基異氰脲酸酯，0.3份β -3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯，0.3份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，0.2份雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，0.5份乙烯基三甲氧基硅烷，1份三氟環(huán)氧丙烷經(jīng)過混料機(jī)混合均勻，投入流延機(jī)里，在115°C經(jīng)過塑化擠出、拉伸、牽引、收卷制成厚度約為0.5mm的EVA膠膜。EVA膠膜體積電阻率:1Χ1016Ω.cm，水汽透過率(38°C /90% RH):3.6G/ (m2.d)，耐濕熱老化(RH85%,85°C,1000h):黃變指數(shù)(ΔΥΙ):1.2。
[0025]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種氟化合物改性的EVA封裝膠膜，其特征在于:由以重量份計(jì)的以下原料制備而成:乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:100份；交聯(lián)劑:0.5-5份；抗氧劑:0.1-0.5份；紫外光吸收劑:0.1-0.5份；光穩(wěn)定劑:0.05-0.5份；硅烷偶聯(lián)劑:0.1-3份；含氟化合物:0.1-55份。
2.如權(quán)利要求1所述的氟化合物改性的EVA封裝膠膜，其特征在于:所述交聯(lián)劑包括交聯(lián)固化劑和助交聯(lián)劑，其中交聯(lián)固化劑包括有機(jī)過氧化物和偶氮化合物，其中有機(jī)過氧化物包括:過氧化異丙苯、二叔丁基過氧化物、過氧化氫二異丙苯、2，5-二甲基-2，5 二叔丁基過氧化己烷、4，4- 二(叔戊基過氧)戊酸正丁基酯，過氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、3，3-二(叔丁基過氧)丁酸乙酯中的一種或幾種；所述助交聯(lián)劑包括三烯丙基異氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯。
3.如權(quán)利要求1所述的 氟化合物改性的EVA封裝膠膜，其特征在于:所述抗氧劑為四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的氟化合物改性的EVA封裝膠膜，其特征在于:所述紫外光吸收劑和紫外光穩(wěn)定劑選自下列物質(zhì):雙(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚(1-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶)丁二酸酯、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2- (2-羥基-3，5- 二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑中的至少兩種。
5.如權(quán)利要求1所述的氟化合物改性的EVA封裝膠膜，其特征在于:所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三過氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基二(β_甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的氟化合物改性的EVA封裝膠膜，其特征在于:所述的含氟化合物包括2-氟代丙烯酸乙酯、全氟環(huán)己基丙烯酸甲酯、2-三氟甲基-2-丙烯酸、2，2，2-三氟乙酯3-(全氟-5-甲基己基)-2-羥丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、含氟丙烯酸樹脂、聚全氟乙丙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、三氟環(huán)氧丙烷、九氟己基三甲氧基硅烷、三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、二(十三氟_1，1，2，2-四氫辛基)四甲基二硅氧烷、全氟辛基乙基三硅氧烷、聚甲基三氟丙基硅氧烷、聚三氟丙基甲基硅氧烷中的至少一種。
7.—種如權(quán)利要求1~6中任意一項(xiàng)所述的EVA封裝膠膜的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: (1)先將上述原料經(jīng)過混料機(jī)混合均勻； (2)將步驟(1)所得混合物投入流延機(jī)里，在115°C經(jīng)過塑化擠出、拉伸、牽引、收卷制成厚度約為0.5mm的EVA膠膜。
【文檔編號(hào)】C09J11/06GK103756578SQ201410015122
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】趙世界, 陳坤 申請(qǐng)人:常州斯威克光伏新材料有限公司