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太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜及其制备方法与流程

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询


1.本技术涉及pe膜的制备领域,更具体地说,它涉及一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜及其制备方法。


背景技术:

2.太阳能电池背板是太阳能光伏电池结构中的重要组成部分,对太阳能光伏电池起着绝缘及保护作用,其需要具备良好的耐老化、耐湿热、耐电器绝缘、水蒸气阻隔和尺寸稳定等性能。
3.市场上的太阳能电池背板用薄膜材料的种类繁多,早期太阳能电池背板结构以双层氟膜结构为主,但是生产成本较高。近年来,利用价廉易得的聚乙烯膜代替价格昂贵的聚氟乙烯薄膜是广泛采用的制造方法之一。
4.针对上述相关技术,发明人认为现在常用的改性生产pe膜的方法,生产出的pe膜存在粘接强度低,高温高湿条件下的耐老化性能和耐候性不佳的问题。


技术实现要素:

5.为了提高pe膜和背板各复合膜层之间的粘接强度,提高太阳能电池板用pe膜的抗氧化、耐高热水汽的性能,本技术提供一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜及其制备方法,采用如下技术方案:第一方面,本技术提供了一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜,采用如下技术方案:一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜,包括基体膜层,所述基体膜层包括以下重量份的物质:线性低密度聚乙烯100份;聚乙烯基吡咯烷酮8-10份;抗老化母粒8-12份;乙烯/醋酸乙烯酯共聚物3-5份;增强母粒4-8份;其中,所述抗老化母粒包括按质量(2-3):(7-8)混合的抗氧化剂和光稳定剂。
6.通过上述技术方案,本技术技术方案优选了线性低密度聚乙烯作为高耐湿热老化pe膜的基材,其本身具有良好的机械性能、耐低温、耐热性能;加入聚乙烯基吡咯烷酮作为基材的改性材料,其本身具有良好的成膜性、粘结性、吸湿性、增溶和凝聚作用,经过改性后的聚乙烯材料在高温下,仍可保持较高的拉伸强度和弯曲模量,经过混溶改性后,能进一步提高材料的机械性能和耐热性能;乙烯共聚树脂与聚乙烯两者结构相似,具有良好的相容性,在基体膜层中加入eva作为提高薄膜粘接性能的改性树脂,根据“相似相溶”原理,使其与后道工序的eva封装胶膜在加热加压模压复合过程中具有较高的粘接强度和良好的尺寸稳定性;除此之外,eva的大分子链能起到调节薄膜表面极性和表面能作用,增强基体膜层的韧性;但是eva的加入会破坏了pe的结晶能力,从而导致基体层膜的机械性能有所下降,为了改善和提高机械性能,本方案优选了增强母粒来提高基体层膜的机械性能;在此基础上,本技术所采用的抗老化母粒包括抗氧化剂和光稳定剂复配而成,两者协同,能够有效缓解基体膜层因受热、氧直接引发作用下产生游离基,以及暴露在日光下
由于吸收光的基团受激发而生成自由基,减缓老化的发生。
7.进一步地,所述抗氧化剂包括主抗氧化剂和辅抗氧化剂,所述主抗氧化剂包括抗氧化剂1010或抗氧化剂300的任意一种,所述辅抗氧化剂包括抗氧化剂168或抗氧化剂tnp中的至少一种。
8.通过上述技术方案,本技术技术方案优选了抗氧化剂的组成,抗氧剂1010是一种多元受阻酚型抗氧剂,通过捕获塑料降解过程中产生的自由基而长期持续性发挥抗氧作用,其与线性低密度聚乙烯具有很好的相容性,能有效防止光和热引起的变色作用。抗氧剂300是一种典型的硫代双酚类抗氧剂,其结构特殊,具有游离基终止剂和氢过氧化物分解剂的双重功能,在保持其原材料的物理性能的同时,能进一步提高制品的热稳定性。辅抗氧化168属于亚磷酸酯类辅抗,其作用原理是通过分解塑料进一步降解所产生的过氧化物从而达到抗氧化目的;辅抗氧剂tnp是链断裂抑制剂,能有效地分解老化生成的氢过氧化物,进一步提高产品的耐热氧化性能。
9.本技术通过选用主抗氧剂和辅抗氧复配方案,改善单一抗氧化剂使用后抗氧化性能不全面的问题,通过主抗氧剂和辅抗氧剂的协同效果,全面提高本技术制备的pe膜材料的抗湿热老化性能。
10.进一步地,所述光稳定剂包括质量比为1:(1-3)的光稳定剂uv-326和光稳定剂uv-531。
11.通过上述技术方案,本技术优化了光稳定剂的组成,光稳定剂uv-326能有效地吸收波长为270~380nm的紫外光,它的稳定效果很好,挥发性小,与抗氧剂并用有协同效应,其本身也有抗氧性,光稳定剂uv-531与聚乙烯相容性好,能吸收240-340nm的紫外光,其迁移性小,它对聚合物有最大的保护作用,两者复配,既能扩大紫外线的吸收范围,扩大保护范围,也进一步提高了产品的抗热氧性能。
12.进一步地,所述增强母粒包括按质量比(1-2):(3-5)混合的纳米二氧化硅和纳米金红石型钛白粉。
13.通过上述技术方案,本技术优选了纳米二氧化硅和纳米金红石型钛白粉作为增强母粒原料,由于纳米二氧化硅粒子可与聚合物产生强烈的界面作用,联结在一起形成三维网状结构,并在其间充当交联点,当材料受到拉伸应力的作用时,交联点可以起到均匀分布应力的作用,减少整体的破坏而起到增加机械强度的作用;纳米金红石型钛白粉本身具有优良的耐热性、耐光性、耐候性,加入pe膜材料中,其作用原理与纳米二氧化硅相似,使pe膜材料的物理化学性能得到改善,增强pe膜材料的机械强度,从而延长使用寿命。
14.进一步地,所述金红石型钛白粉为锆包膜处理钛白粉颗粒,所述锆包膜处理钛白粉颗粒采用以下方案制成:(1)浆料准备:称取纳米级金红石型钛白粉与蒸馏水混合,加入分散剂后调节ph至8.5-9.0;(2)包膜陈化:将包膜剂均匀加入准备好的浆料中,加入过程中保持浆料ph值在8.5-9.0之间,加完包膜剂后,陈化2h;(3)抽滤烘干:将包膜后的浆料经压滤形成滤饼,并干燥;(4)细粉得料:对干燥后的块状金红石型钛白粉进行粉碎,即得产品。
15.通过上述技术方案,本技术通过对纳米二氧化钛进行锆包膜处理,锆与金红石型钛白粉的亲和力好,易于在钛白粉颗粒表面形成一层均匀、连续薄膜,能够有效堵塞钛白粉的光活性点,增加其抗光氧化性,使制备的pe膜材料的耐热性得到进一步提升。
16.进一步地,所述增强母粒还包括硅烷偶联剂,所述硅烷偶联剂质量为纳米二氧化
硅质量的10-15%。
17.通过上述技术方案,本技术通过硅烷偶联剂对纳米二氧化硅进行表面改性,提高了材料在基体中的分散性,避免纳米二氧化硅在聚集体之间发生团聚现象,另一方面,经过改性后的纳米粒子均匀分布在基体膜层中起到的异相成核作用,能促进树脂结晶,使得晶粒的结构细微化,从而提高pe膜材料的刚性、热变形温度、尺寸稳定性、透明度和表面光泽度。
18.进一步地,所述高耐湿热老化pe膜还包括两层粘结膜层,两层所述粘结膜层分别设置于所述基体膜层的两侧,两层所述粘结膜层和所述基体膜层采用三层共挤一体成型,每层所述粘结膜层包含以下重量份物质:线性低密度聚乙烯100份;聚乙烯基吡咯烷酮8-10份;抗老化母粒3-5份;乙烯/醋酸乙烯酯共聚物6-8份;增粘剂6-8份。
19.通过上述技术方案,本技术优化了高耐湿热老化pe膜的层间结构,在基体膜层两侧增加粘结层,能够有效提高pe膜与上下两个界面的粘结强度,从而提高光伏背板的整体的抗老化性能和使用寿命。
20.在此基础上,本技术还优化了每个粘结膜层的组分占比,通过适当减少抗老化母粒的占比,保障粘结层抗老化能力的同时降低粘结层膜的塑性,加入增粘剂进一步提高粘结层膜的粘结性。
21.进一步地,所述的增粘剂包括按质量1:1混合的c5石油树脂和萜烯树脂。
22.通过上述技术方案,本技术优化了增粘剂的组分,c5石油树脂具有良好的增粘性、耐热性和耐水性,萜烯树脂、抗老化性能好、粘接力强、内聚力高、耐热、耐光、耐酸碱腐蚀,c5石油树脂与萜烯树脂的相容性好,两者复配,能极大提高粘结层膜的粘性,使pe膜与上下两个界面的粘结更加牢固,从而提高产品使用过程中的耐湿热和抗氧化性性能。
23.进一步地,每层所述粘结膜层与所述基体膜层的厚度之比为1:1.2-1.5。
24.通过上述技术方案,本技术优化了粘结层膜与基体层膜之间的厚度比,基体膜的厚度比与粘结层膜之间的厚度应保持一定比值,当基体膜层的占比过低,产品的抗老化性能不佳,当基体膜层的占比过高时,与pe膜上下两个界面的粘结性能较差,因此两者的厚度比维持在一定的范围内,有利于产品的耐湿热老化性能达到较好的效果。
25.第二方面,本技术提供了一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜的制备方法,采用如下技术方案:一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜的制备方法,包括以下制备步骤:s1、混合造粒:取相对应的原料组分,在混合机中混合均匀得到混合料,加入双螺杆挤出机料斗中,制备对应母粒;s2、熔融共挤:将各层混合料分别加入挤出机对应的三个料斗中熔融后,从膜头挤出;s3、吹膜提膜:吹模机中通入空气将模坯吹涨成膜泡,并向上提升,在提升过程中自然冷却,提升后经上方设置的收口机构转变成三层共挤膜;s4、牵引电晕收卷:将步骤s3中得到的三层共挤膜经牵引辊组牵引,电晕后,切割收卷,得到成品。
26.通过上述技术方案,本技术优化了工艺步骤,先讲原料进行充分混合后造粒,再进行熔融共挤,能够使得原料组分的分布更加均匀,提高产品的机械性能,同时,对共挤后的薄膜进行电晕处理,通过高能射线,实现对聚乙烯产品的辐射改性,聚乙烯交联后能形成三维网络结构,进一步提高了产品的耐热性能,且交联后的聚乙烯拥有形状记忆功能,当受热后,能恢复交联前的状态,进一步提高产品的寿命。
27.综上所述,本技术具有以下有益效果:1、本技术采用线性低密度聚乙烯作为高耐湿热老化pe膜的基材,其本身具有良好的机械性能、耐低温、耐热性能;加入聚乙烯基吡咯烷酮作为基材的改性材料,能进一步提高基材的耐热性,维持基材在高温下优良的机械性能;加入相容性好的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂作为粘性改性材料,使其与后道工序的eva封装胶膜具有较高的粘接强度,也能够增强基体膜层的韧性,提高了制品的使用寿命。
28.2、本技术所采用的抗老化母粒包括抗氧化剂和光稳定剂复配而成,主抗氧剂优选抗氧化剂1010或抗氧化剂300的任意一种,捕捉过氧化自由基而长期持续性发挥抗氧作用,优选辅抗氧化剂包括抗氧化剂168或抗氧化剂tnp中的至少一种,通过分解塑料进一步降解所产生的过氧化物从而达到抗氧化目的,主抗和辅抗复配使用可以产生协同效应,且所选的抗氧剂均具有较佳的耐高温性能,进一步提高制品的耐高温抗老化性能。优选光稳定剂包括光稳定剂uv-326和光稳定剂uv-531,两者复配,既能扩大紫外线的吸收范围,达到很好的抗紫外氧化效果,且优选原料本身还具有良好的抗氧化性能耐高热性能,也进一步提高了产品的抗热氧性能。
29.3、本技术采用硅烷偶联剂改性后的纳米二氧化硅和锆包膜处理的金红石型钛白粉作为增强材料,经过改性后的纳米粒子能够均匀分布在基体中,形成三维网状结构,增加产品的机械性能,纳米粒子本身具有优良的耐热性、耐光性、耐候性,使得产品的抗氧化性和耐热性得到进一步提升。
30.4、本技术还有化了高耐湿热老化pe膜的层间结构,在基体膜层两侧增加粘结层,通过优化增粘剂的组分和厚度比例,使产品的耐湿热和抗氧化性也得到进一步提高的同时,极大提高粘结层膜粘性,使其有效提高pe膜与上下两个界面的粘结强度,从而提高光伏背板的整体抗老化性能。
31.5、本技术优化了工艺步骤,能够使得原料组分的分布更加均匀,提高产品的机械性能,对共挤后的薄膜进行电晕处理,进一步提高了产品的耐热性能和使用寿命。
具体实施方式
32.以下结合实施例和对比例对本技术作进一步详细说明。
33.本技术中的原料可以使用市售产品,下列来源仅为示例,并不代表其为指定原料。
34.抗氧化剂1010、抗氧化剂300购自武汉鑫伟烨化工有限公司;抗氧化剂tnp购自湖北实顺生物科技有限公司;抗氧化剂168、光稳定剂uv-326、购自巴斯夫股份公司;光稳定剂uv-531购自苏州乾昌聚合物材料有限公司;纳米级金红石型钛白粉、纳米级二氧化硅购自南京保克特新材料有限公司;硅烷偶联剂购自曲阜易顺化工有限公司;c5石油树脂和萜烯树脂购自上海三连实业有限公司;线性低密度聚乙烯购自上海健铠进出口有限公司;聚乙烯基吡咯烷酮购自济南荣正化工有限公司;乙烯/醋酸乙烯酯共聚物购自上海顺亿景塑化有限公司仪器:智能电子拉力试验机:xlw,济南兰光机电技术有限公司;氙弧灯耐气候试验
箱:sn-500,北京市鸿达试验仪器有限公司;太阳能专用恒温恒湿机:pv-thb-pot,庆声电子科技有限公司;双螺杆挤出机(shj-30型),南京杰恩特机电技术有限公司;小型高速混合机(shr10a),张家港市晨新机械有限公司。
35.制备例制备例1取25kg主抗氧化剂1010,25kg辅抗氧剂168,加入小型高速混合机搅拌混合,得抗氧剂混料1。
36.制备例2取25kg主抗氧化剂300,25kg辅抗氧剂tnp,加入小型高速混合机搅拌混合,得抗氧剂混料2。
37.制备例3取10kg光稳定剂uv-326和10kg光稳定剂uv-531,加入小型高速混合机搅拌混合,得光稳定剂混料1。
38.制备例4取10kg光稳定剂uv-326和20kg光稳定剂uv-531,加入小型高速混合机搅拌混合,得光稳定剂混料2。
39.制备例5取10kg光稳定剂uv-326和30kg光稳定剂uv-531,加入小型高速混合机搅拌混合,得光稳定剂混料3。
40.制备例6取2kg抗氧化混料1、7kg光稳定剂混料1和9kg线性低密度聚乙烯基材加入双螺杆挤出机料斗中,启动双螺杆挤出造粒机,制备抗老化母粒1。
41.制备例7取2kg抗氧化混料1、8kg光稳定剂混料2和10kg线性低密度聚乙烯基材加入双螺杆挤出机料斗中,启动双螺杆挤出造粒机,制备抗老化母粒2。
42.制备例9取3kg抗氧化混料1、8kg光稳定剂混料3和11kg线性低密度聚乙烯基材加入双螺杆挤出机料斗中,启动双螺杆挤出造粒机,制备抗老化母粒3。
43.制备例10取3kg抗氧化混料2、8kg光稳定剂混料3和11kg线性低密度聚乙烯基材加入移到双螺杆挤出机料斗中,启动双螺杆挤出造粒机,制备抗老化母粒4。
44.制备例11取30kg纳米级金红石型钛白粉加入100l蒸馏水中制备二氧化钛浆料,不断搅拌加入氨水调节ph至10,再加入分散剂六偏磷酸钠调节ph为8.5-9.0;取6kg质量分数为10%的纳米锆溶胶作为包膜剂加入反应浆液,滴加包膜剂时,控制ph值保持在8.5-9.0之间,滴加完包膜剂后,陈化2h;将包膜后的二氧化钛浆料经压滤形成滤饼,将滤饼干燥后,使用高速粉碎机对冷却后的块状金红石型钛白粉进行初步粉碎,初步粉碎后的粒径为300-500目,然后再使用行星球磨机对金红石型钛白粉进行进一步粉碎,进一步粉碎后的粒径为10000目,即得锆包膜金红石型钛白粉1。
45.制备例12采用整体掺和法,取10kg纳米二氧化硅和1kg硅烷偶联剂3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷加入小型高速混合机搅拌混合,得改性纳米二氧化硅混料1。
46.制备例13采用整体掺和法,取10kg纳米二氧化硅和1.2kg硅烷偶联剂加入小型高速混合机搅拌混合,得改性纳米二氧化硅混料2。
47.制备例14采用整体掺和法,取10kg纳米二氧化硅和1.5kg硅烷偶联剂加入小型高速混合机搅拌混合,得改性纳米二氧化硅混料3。
48.制备例15取3kg锆包膜金红石型钛白粉1、1kg改性纳米二氧化硅混料1和4kg线性低密度聚乙烯加入双螺杆挤出机料斗中,启动双螺杆挤出造粒机,制备增强母粒1。
49.制备例16取4kg锆包膜金红石型钛白粉1、2kg改性纳米二氧化硅混料2和6kg线性低密度聚乙烯加入双螺杆挤出机料斗中,启动双螺杆挤出造粒机,制备增强母粒2。
50.制备例17取5kg锆包膜金红石型钛白粉1、2kg改性纳米二氧化硅混料3和7kg线性低密度聚乙烯加入双螺杆挤出机料斗中,启动双螺杆挤出造粒机,制备增强母粒3。
51.制备例18取10kg的c5石油树脂和10kg萜烯树脂加入小型高速混合机搅拌混合均匀后加入双螺杆挤出机料斗中,启动双螺杆挤出造粒机,制备增粘剂1。
52.制备例19取20kg的c5石油树脂和10kg萜烯树脂加入小型高速混合机搅拌混合均匀后加入双螺杆挤出机料斗中,启动双螺杆挤出造粒机,制备增粘剂2。
53.制备例20取30kg的c5石油树脂和10kg萜烯树脂加入小型高速混合机搅拌混合均匀后加入双螺杆挤出机料斗中,启动双螺杆挤出造粒机,制备增粘剂3。
实施例
54.实施例1一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜,包括基体膜层,所述基体膜层包括以下物质:10kg线性低密度聚乙烯,0.8kg聚乙烯基吡咯烷酮,0.8kg抗老化母粒1,0.3kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.4kg增强母粒1。
55.一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜的制备方法,过程包括:s2、熔融共挤:按照上述原料配比称取原料,作为基体膜层原料充分搅拌混合均匀后投入料口;将螺杆挤出机五个加热区温度分别设定为90,120,150,170,160℃,模头温度为155℃,温度达到设计值后保温1h,启动螺杆挤出机,控制螺杆挤出机转速为50r/min,将熔体从模头挤出。
56.s3、吹膜提膜:在吹模机中通入空气将模坯吹涨成膜泡,并向上提升,在提升过程
中自然冷却,控制吹膜速度为1000mm/min。
57.s4、牵引电晕收卷;将共挤后的薄膜经电晕处理,控制电晕强度为40mn/m,将电晕后的制品进行切边收卷后得到高耐湿热老化膜。
58.实施例2一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜,包括基体膜层,所述基体膜层包括以下物质:10kg线性低密度聚乙烯,0.9kg聚乙烯基吡咯烷酮,1kg抗老化母粒1,0.4kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.6kg增强母粒1。
59.一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜的制备方法:s2、熔融共挤:按照上述原料配比称取原料,作为基体膜层原料充分搅拌混合均匀后投入料口;将螺杆挤出机五个加热区温度分别设定为90,120,150,170,160℃,模头温度为155℃,温度达到设计值后保温1h,启动螺杆挤出机,控制螺杆挤出机转速为50r/min,将熔体从模头挤出。
60.s3、吹膜提膜:在吹模机中通入空气将模坯吹涨成膜泡,并向上提升,在提升过程中自然冷却,控制吹膜速度为1000mm/min。
61.s4、牵引电晕收卷;将共挤后的薄膜经电晕处理,控制电晕强度为40mn/m,将电晕后的制品进行切边收卷后得到高耐湿热老化膜。
62.实施例3一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜,包括基体膜层,所述基体膜层包括以下物质:10kg线性低密度聚乙烯,1kg聚乙烯基吡咯烷酮,1.2kg抗老化母粒1,0.5kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.8kg增强母粒1。
63.一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜的制备方法:s2、熔融共挤:按照上述原料配比称取原料,作为基体膜层原料充分搅拌混合均匀后投入料口;将螺杆挤出机五个加热区温度分别设定为90,120,150,170,160℃,模头温度为155℃,温度达到设计值后保温1h,启动螺杆挤出机,控制螺杆挤出机转速为50r/min,将熔体从模头挤出。
64.s3、吹膜提膜:在吹模机中通入空气将模坯吹涨成膜泡,并向上提升,在提升过程中自然冷却,控制吹膜速度为1000mm/min。
65.s4、牵引电晕收卷;将共挤后的薄膜经电晕处理,控制电晕强度为40mn/m,将电晕后的制品进行切边收卷后得到高耐湿热老化膜。
66.实施例4实施例4的区别在于:将所有原料中涉及的抗老化母粒1替换为抗老化母粒2,其余制备过程和条件与实施例2相同,即可得到高耐湿热老化膜。
67.实施例5实施例5的区别在于:将所有原料中涉及的抗老化母粒1替换为抗老化母粒3,其余制备过程和条件与实施例2相同,即可得到高耐湿热老化膜。
68.实施例6实施例6的区别在于:将所有原料中涉及的抗老化母粒1替换为抗老化母粒4,其余制备过程和条件与实施例2相同,即可得到高耐湿热老化膜。
69.实施例7
实施例7的区别在于:将所有原料中涉及的增强母粒1替换为增强母粒2,其余制备过程和条件与实施例2相同,即可得到高耐湿热老化膜。
70.实施例8实施例7的区别在于:将所有原料中涉及的增强母粒1替换为增强母粒3,其余制备过程和条件与实施例2相同,即可得到高耐湿热老化膜。
71.实施例9一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜,高耐湿热老化pe膜还包括两层粘结膜层,两层所述粘结膜层分别设置于所述基体膜层的两侧,两层所述粘结膜层和所述基体膜层采用三层共挤一体成型,每层所述粘结膜层包含以下物质:10kg线性低密度聚乙烯,0.8kg聚乙烯基吡咯烷酮,0.3kg抗老化母粒1,0.6kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.6kg增粘剂1。
72.一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜的制备方法,过程包括:s2、熔融共挤:选取10kg线性低密度聚乙烯,0.9kg聚乙烯基吡咯烷酮,1kg抗老化母粒1,0.4kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.6kg增强母粒2,作为基体膜层原料充分搅拌混合均匀后投入料口;选择2份10kg线性低密度聚乙烯,0.8kg聚乙烯基吡咯烷酮,0.3kg抗老化母粒1,0.6kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.6kg增粘剂2作为粘结层原料充分搅拌混合均匀后投入两个粘结层料口;将螺杆挤出机五个加热区温度分别设定为90,120,150,170,160℃,模头温度为155℃,温度达到设计值后保温1h,启动三台螺杆挤出机,控制螺杆挤出机转速,两粘结层的转速为50r/min,基体层膜的转速为60r/min,控制粘结层膜与基体层膜的厚度之比为1:1.2,将熔体从模头挤出。
73.s3、吹膜提膜:在吹模机中通入空气将模坯吹涨成膜泡,并向上提升,在提升过程中自然冷却,控制吹膜速度为1000mm/min,提升后经上方设置的收口机构转变成三层共挤膜;s4、牵引电晕收卷;将共挤后的薄膜经电晕处理,控制电晕强度为40mn/m,将电晕后的制品进行切边收卷后得到高耐湿热老化膜。
74.实施例10一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜,高耐湿热老化pe膜还包括两层粘结膜层,两层所述粘结膜层分别设置于所述基体膜层的两侧,两层所述粘结膜层和所述基体膜层采用三层共挤一体成型,每层所述粘结膜层包含以下物质:10kg线性低密度聚乙烯,0.8kg聚乙烯基吡咯烷酮,0.4kg抗老化母粒1,0.7kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.7kg增粘剂2。
75.一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜的制备方法,过程包括:s2、熔融共挤:选取10kg线性低密度聚乙烯,0.9kg聚乙烯基吡咯烷酮,1kg抗老化母粒1,0.4kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.6kg增强母粒2,作为基体膜层原料充分搅拌混合均匀后投入料口;选择2份10kg线性低密度聚乙烯,0.8kg聚乙烯基吡咯烷酮,0.4kg抗老化母粒1,0.7kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.7kg增粘剂2,作为粘结层原料充分搅拌混合均匀后投入两个粘结层料口;将螺杆挤出机五个加热区温度分别设定为90,120,150,170,160℃,模头温度为155℃,温度达到设计值后保温1h,启动三台螺杆挤出机,控制螺杆挤出机转速,两粘结层的转速为50r/min,基体层膜的转速为68r/min,控制粘结层膜与基体层膜的厚
度之比为1:1.5,将熔体从模头挤出。
76.s3、吹膜提膜:在吹模机中通入空气将模坯吹涨成膜泡,并向上提升,在提升过程中自然冷却,控制吹膜速度为1000mm/min,提升后经上方设置的收口机构转变成三层共挤膜;s4、牵引电晕收卷;将共挤后的薄膜经电晕处理,控制电晕强度为40mn/m,将电晕后的制品进行切边收卷后得到高耐湿热老化膜。
77.实施例11一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜,高耐湿热老化pe膜还包括两层粘结膜层,两层所述粘结膜层分别设置于所述基体膜层的两侧,两层所述粘结膜层和所述基体膜层采用三层共挤一体成型,每层所述粘结膜层包含以下物质:10kg线性低密度聚乙烯,0.8kg聚乙烯基吡咯烷酮,0.4kg抗老化母粒1,0.8kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.8kg增粘剂3。
78.一种太阳能电池板用高耐湿热老化pe膜的制备方法,过程包括:s2、熔融共挤:选取10kg线性低密度聚乙烯,0.9kg聚乙烯基吡咯烷酮,1kg抗老化母粒1,0.4kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.6kg增强母粒2,作为基体膜层原料充分搅拌混合均匀后投入料口;选择2份10kg线性低密度聚乙烯,0.8kg聚乙烯基吡咯烷酮,0.4kg抗老化母粒1,0.8kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,0.8kg增粘剂3,作为粘结层原料充分搅拌混合均匀后投入两个粘结层料口;将螺杆挤出机五个加热区温度分别设定为90,120,150,170,160℃,模头温度为155℃,温度达到设计值后保温1h,启动三台螺杆挤出机,控制螺杆挤出机转速,两粘结层的转速为50r/min,基体层膜的转速为75r/min,控制粘结层膜与基体层膜的厚度之比为1:1.5,将熔体从模头挤出。
79.s3、吹膜提膜:在吹模机中通入空气将模坯吹涨成膜泡,并向上提升,在提升过程中自然冷却,控制吹膜速度为1000mm/min,提升后经上方设置的收口机构转变成三层共挤膜;s4、牵引电晕收卷;将共挤后的薄膜经电晕处理,控制电晕强度为40mn/m,将电晕后的制品进行切边收卷后得到高耐湿热老化膜。
80.对比例对比例1对比例1的区别在于:移除原料中的抗老化母粒1,其余制备过程和条件与实施例1相同。
81.对比例2对比例1的区别在于:将原料中的抗老化母粒1替换为市售的抗老化母粒,其余制备过程和条件与实施例1相同。
82.对比例3对比例3的区别在于:移除原料中的增强母粒1,其余制备过程和条件与实施例1相同。
83.对比例4对比例4的区别在于:将原料中的增强母粒1替换为市售的增强母粒,其余制备过程和条件与实施例1相同。
84.对比例5对比例5的区别在于:在制备过程中,未对薄膜进行电晕处理,其余制备过程和条件与实施例1相同。
85.测试实验分别对实施例1-11、对比例1-5制得的高耐湿热老化膜进行测试,具体测试pe膜的耐高温高湿老化时间、耐紫外线辐照量、pe/pet复合粘结强度、pe/eva热压复合强度以及pe膜的力学性能。
86.测试方法(1)pe膜的耐高温高湿老化时间:按照gb/t2423.3—1993(2016)进行耐高温高湿老化试验,实验温度(85
±
2)℃,相对湿度85%
±
2%。将熟化后pe/pet复合膜裁切成100mm
×
100mm样片,放入试验箱中,开启电源,定时观察和记录膜面外观,直到pe膜出现缩边和鼓包即为检测终点。
87.(2)耐紫外线辐照量按照gb/t16422.2—1999(2014)进行耐紫外老化试验,试验温度(65
±
3)℃,相对湿度65%
±
5%。将熟化后pe/pet复合膜裁切成100mm
×
100mm样片,放入氙弧灯耐气候试验箱中,开启氙灯,定时观察膜面外观,直到pe膜龟裂即为辐照终点,记录膜面累计最大辐照量。
88.(3)pe/pet复合粘结强度按照gb/t2792—2014进行复合强度测试,环境温度(23
±
1)℃,相对湿度55%
±
5%。将熟化的pe/pet复合膜用eva胶膜热压复合在有机玻璃板上,用裁纸刀裁切成10mm宽样条,用材料拉伸试验机测试pe/eva之间的复合强度。
89.(4)pe/eva热压复合强度按照gb/t2792—2014进行复合粘接强度测试,环境温度(23
±
1)℃,相对湿度55%
±
5%。将pe膜与pet膜裁切成a4纸大小,将自制复合胶黏剂涂布到pet膜表面,放入100℃鼓风干燥烘箱中干燥3min,用3mpa压力与pe膜加压复合,并在(50
±
2)℃下加热熟化48h。用裁纸刀裁切成10mm宽样条,用材料拉伸试验机测试pe/pet之间的复合粘接强度。
90.(5)pe膜的力学性能用xlw智能电子拉力试验机按照gb/t13022—1991测试拉伸性能。最大位移1000mm,拉伸速度100mm/min。
91.对实施例1-6、实施例9-11、对比例1-2进行pe膜的耐高温高湿老化时间、耐紫外线辐照量、pe/pet复合粘结强度、pe/eva热压复合强度进行测试,测试结果如下表所示:表1实施例1-6、实施例9-11、对比例1-2测试结果
对上表表1测试结果进行分析:(1)由实施例1-6与对比例1-2为一组,结合表1数据进行分析,实施例1-6的pe膜的耐高温高湿性能与耐紫外线辐照量均优于对比例1-2,说明本申所制备的抗老化母粒能够有效提高pe膜的耐湿热老化性能,本技术所采用的抗老化母粒包括抗氧化剂和光稳定剂复配而成,抗氧化剂由主抗氧化剂和辅抗氧化剂复配使用,主抗氧剂通过捕捉过氧化自由基而长期持续性发挥抗氧作用,辅抗氧化剂通过分解塑料进一步降解所产生的过氧化物从而达到抗氧化目的,且所选的抗氧剂均具有较佳的耐高温性,能两者协同,能够提高了制品的耐高温抗老化性能,优选两种光稳定剂复配使用,既能扩大紫外线的吸收范围,达到很好的抗紫外氧化效果,且优选原料本身还具有良好的抗氧化性能耐高热性能,也进一步提高了产品的抗热氧性能。
92.(2)由实施例1-6与实施例9-11为一组,结合表1数据进行分析,实施例9-11的pe膜的pe/pet复合粘结强度、pe/eva热压复合强度均优于实施例1-6,说明本技术优化了高耐湿热老化pe膜的层间结构,在基体膜层两侧增加粘结层,并通过优化增粘剂的组分和粘结层膜与基体层膜的厚度比例,极大提高了粘结层膜粘性,使其有效提高pe膜与上下两个界面的粘结强度,从而提高光伏背板的整体抗老化性能。
93.对实施例1、实施例7-8、对比例3-5进行pe膜的力学性能测试,测试结果如下表所示:表2实施例1、实施例7-8、对比例3-5力学性能测试
对上表2测试结果进行分析:(1)由实施例1-3、实施例7-8与对比例3-4为一组,结合表2数据进行分析,实施例1-3、实施例7-8的拉伸强度明显优于对比例3-4,说明本技术采用硅烷偶联剂改性后的纳米二氧化硅和锆包膜处理的金红石型钛白粉作为增强材料,经过改性后的纳米粒子能够均匀分布在基体中,形成三维网状结构,增加产品的机械性能,纳米粒子本身具有优良的耐热性、耐光性、耐候性,使得产品的抗氧化性和耐热性得到进一步提升,所以本技术优化的增强母粒能够明显提高pe膜的力学性能。
94.(2)由实施例1与对比例5为一组,结合表2数据进行分析,实施例1的力学性能明显优于对比例1,说明本技术优化的电晕处理,通过高能射线,实现对聚乙烯产品的辐射改性,聚乙烯交联后能形成三维网络结构,进一步提高了产品的力学性能和耐热性能,且交联后的聚乙烯拥有形状记忆功能,当受热后,能恢复交联前的状态,进一步提高产品的寿命。
95.本具体实施例仅仅是对本技术的解释,其并不是对本技术的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。