1.本发明涉及封装胶膜技术领域，涉及一种封装胶膜及其制备方法和应用，尤其涉及一种低腐蚀性的封装胶膜及其制备方法和应用。


背景技术：

2.光伏组件即太阳能电池，是把太阳能直接转换为电能的装置，提高光伏组件的功率输出是太阳能光伏组件封装的一个基本方向。封装胶膜主要对太阳能电池片进行密封保护，在光伏组件中的作用至关重要。目前市面上的eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、eva/poe/eva共挤胶膜使用常规的光伏级eva，eva是在pe中引入醋酸乙烯单体，但是醋酸键较为薄弱，容易断裂，特别是在高温高湿环境下，eva会断裂生成醋酸根，遇水生成醋酸，释放酸性气体。目前，为了保证胶膜的透明性及加工性，eva通常选用va含量为28％的，而28％va含量的eva，容易释放出更多的醋酸，释放出的醋酸会腐蚀电池片、焊带、汇流条，最终影响组件的外观和发电效率。
3.由于poe(聚烯烃弹性体)合成中无酸性单体引入，且没有极性，所以没有酸性气体的释放。因此，市面上通常采用poe来代替eva来提高组件的可靠性。但poe是非极性，胶膜中添加的交联剂、偶联剂均具有非常高的极性，导致poe很难吸收助剂，制成胶膜后，这些助剂又容易析出到胶膜表面，导致胶膜在使用过程中出现打滑、偏移的问题，影响组件的自动化生产；而且poe的活性低，难交联，导致交联需要的时间长，也影响组件的产能。
4.为了改善poe的打滑问题，提出了一种eva/poe/eva三层共挤的结构，将poe层放在中间，这样就避免了poe助剂析出打滑的问题，但是，由于eva的存在，还是会有大量醋酸析出的问题。
5.cn102766412a公开了一种新型光伏封装胶膜、其制备方法及使用方法，所述胶膜为茂金属聚乙烯膜，所述茂金属聚乙烯胶膜是由以下质量份数的原料组成:茂金属聚乙烯树脂100份、交联剂0.8-8.4份、增粘剂0.01-4份、抗氧剂0.05-5份和光稳定剂0.01-0.5份。制备方法是：(1)将光稳定剂与抗氧剂进行混合均匀；(2)将交联固化剂与mpe粒料混合均匀；将余下材料与上述(1)所获得的混合物加入到(2)中，混合均匀后进行共混挤出，得到胶膜。通过茂金属催化剂催化设计的茂金属聚乙烯(mpe)较eva具更强的耐湿热性，低金属腐蚀性，较高体积电阻率，低漏电率，低透湿性等，可作为一种新型太阳能电池封装胶膜。但是，该发明的封装胶膜的雾度和透光率及抗pid性能都有待进一步提高。
6.cn108586903a公开了一种太阳能光伏电池封装材料及其制备方法，属于封装材料技术领域。该发明以硝酸镁、硝酸铝、硝酸锌制得层状双氢氧化物，并通过插层法将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸铕等插入其层间距中，增大层状双氢氧化物的层间距使其有更大的反应空间，增强对乙烯-醋酸乙烯酯降解产生的醋酸分子的吸收作用，降低腐蚀性能，达到抑制效果，显著提高热稳定性，同时通过甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸铕与对乙烯-醋酸乙烯酯共聚，铕元素的加入提高了光伏电池封装胶膜的抗紫外老化性能；本发明制备的太阳能光伏电池封装材料操作方便，产品性能优异、环境友好，降低了太阳能电池封装中石油资源和能源的
消耗，有着广泛的应用前景，是一种创新的绿色封装材料。但是，该发明的封装胶膜制备方法复杂，同时成本很高，很难实现量产。
7.因此，开发一种低腐蚀性的，具有良好的雾度、透光率、抗pid性能的长效稳定的封装胶膜及其制备方法很有必要。


技术实现要素：

8.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低腐蚀性的封装胶膜及其制备方法和应用，本发明制得的低腐蚀性的封装胶膜，具有优异的透过率和雾度，具有低的腐蚀性，降低了醋酸析出的问题，保证了组件的长效可靠性。
9.本发明的目的之一在于提供一种低腐蚀性的封装胶膜，为达此目的，本发明采用以下技术方案：
10.一种低腐蚀性的封装胶膜，按重量份计，所述封装胶膜包含如下组分：
[0011][0012]
其中，所述eva的va含量为10-25％。
[0013]
本发明采用醋酸含量低的eva为原料，从根本上减少了醋酸的析出，添加了成核剂改善了低va含量的eva的雾度和透光率的问题，少量碱性盐的加入起到中和醋酸根的目的，进一步降低了封装胶膜中酸性离子含量，从而保证了组件的长效可靠性。
[0014]
具体的，一种低腐蚀性的封装胶膜，按重量份计，所述封装胶膜包含如下组分：
[0015]
eva的重量份为100份；
[0016]
碱性盐的重量份为0.1-0.5份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等。
[0017]
成核剂的重量份为0.1-0.5份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等。
[0018]
交联剂的重量份为0.4-2.5份，例如为0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份或2.5份等。
[0019]
偶联剂的重量份为0.05-1份，例如为0.05份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
[0020]
抗氧剂的重量份为0.1-0.5份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等。
[0021]
抗pid助剂的重量份为0-1份，例如为0、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、
0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
[0022]
其中，所述eva的va含量为10-25％，例如va含量为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或25％等。
[0023]
所述碱性盐为碳酸钠(na2co3)、碳酸氢钠(nahco3)、碳酸镁(mgco3)、碳酸氢镁(mghco3)、亚硫酸钠(na2so3)、乙酸钠(ch3coona)、硫化钠(na2s)、硫化亚铁(fes)、硅酸钠(na2sio3)、磷酸钠(na3po4)、偏铝酸钠(naalo2)、次氯酸钠(naclo)、碳酸氢铵(nh4hco3)、硫化铵((nh4)2s)、氢氧化镁(mg(oh)2)中的任意一种或至少两种的混合物。
[0024]
所述成核剂为山梨醇成核剂、松香类成核剂和有机磷酸盐类中的任意一种或至少两种的混合物。
[0025]
所述交联剂包括主交联剂和助交联剂。
[0026]
优选地，以eva100重量份计，所述主交联剂的重量份为0.2-1份，例如为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等；所述助交联剂的重量份为0.2-1.5份，例如为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份或1.5份等。
[0027]
所述主交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、过氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、二(4-甲基苯甲酰)过氧化物、过氧化二苯甲酰、1,1-二(叔丁基过氧)环己烷、叔丁基过氧化-2-乙基己基-碳酸酯、正丁基-4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、过氧化二异丙苯、α,α
′‑
双(叔丁基过氧化)-1,3-二异丙苯和1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷中的任意一种或至少两种的混合物。
[0028]
优选地，所述助交联剂为三烯丙基异氰尿酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和丙烯酸类助交联剂中的任意一种或至少两种的混合物。
[0029]
优选地，所述丙烯酸类助交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
[0030]
所述偶联剂为硅烷偶联剂。
[0031]
优选地，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、n-(2-氨乙基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氯)丙基三甲基氧基硅烷、甲基丙氨丙烯氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合。
[0032]
所述抗pid助剂选自离子交换树脂、磷酸钛和二氧化硅中的任意一种或至少两种的混合物。
[0033]
优选地，所述离子交换树脂为苯乙烯系离子交换树脂和/或丙烯酸系离子交换树脂。
[0034]
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂或金属钝化剂类抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物。
[0035]
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的低腐蚀性的封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：按配比将eva、碱性盐、成核剂、交联剂、偶联剂、抗氧剂和抗pid助剂混合，挤出，得到所述低腐蚀性的封装胶膜。
[0036]
本发明的目的之三在于提供一种目的之一所述的低腐蚀性的封装胶膜的应用，将
所述低腐蚀性的封装胶膜用于光伏组件封装，具有低酸性腐蚀性、高透过率、高体积电阻率和高抗pid性能。
[0037]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0038]
本发明制得的低腐蚀性的封装胶膜，具有优异的透过率和雾度，具有低的腐蚀性，在不降低胶膜透过率的情况下，减少了醋酸的析出，减少了醋酸对电池片、焊带、汇流条的腐蚀，增加组件长期的发电效率，保证了组件的长效可靠性。具体的，游离醋酸含量为52-115，透过率为90.5-92％，雾度为1.8-4.1，胶膜外观良好，粘结性能为102-136n/cm，抗pid性能好，功率衰减＜5％，为1.24-2.95％，抗腐蚀性能好，焊带、电池片、汇流条无腐蚀。
具体实施方式
[0039]
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0040]
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
[0041]
实施例1
[0042]
本实施例的低腐蚀性的封装胶膜，按重量份计，包含如下组分：
[0043][0044]
其中，eva的va含量为18％。
[0045]
本实施例的低腐蚀性的封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：按如上配比将eva、碱性盐、成核剂、交联剂、偶联剂、抗氧剂和抗pid助剂混合，挤出，得到低腐蚀性的封装胶膜。
[0046]
实施例2
[0047]
本实施例的低腐蚀性的封装胶膜，按重量份计，包含如下组分：
[0048][0049]
其中，eva的va含量为15％。
[0050]
实施例3
[0051]
本实施例的低腐蚀性的封装胶膜，按重量份计，包含如下组分：
[0052][0053]
其中，eva的va含量为22％。
[0054]
实施例4
[0055]
本实施例的低腐蚀性的封装胶膜，按重量份计，包含如下组分：
[0056][0057]
其中，eva的va含量为18％。
[0058]
实施例5
[0059]
本实施例的低腐蚀性的封装胶膜，按重量份计，包含如下组分：
[0060][0061]
其中，eva的va含量为18％。
[0062]
实施例6
[0063]
本实施例与实施例1的区别之处在于，成核剂替换为nar-6(苯甲酸钠)，其他的与实施例1的均相同。
[0064]
对比例1
[0065]
本对比例与实施例1的区别之处在于，eva的va含量为28％，其他的与实施例1的均相同。
[0066]
对比例2
[0067]
本对比例与实施例1的区别之处在于，eva的va含量为5％，其他的与实施例1的均相同。
[0068]
对比例3
[0069]
本对比例与实施例1的区别之处在于，不含碱性盐，减少的碱性盐的量平均增加至其他组分以使总量保持不变，其他的与实施例1的均相同。
[0070]
对比例4
[0071]
本对比例与实施例1的区别之处在于，碱性盐的用量为1份，增加的碱性盐的量平均从其他组分中扣除以使总量保持不变，其他的与实施例1的均相同。
[0072]
对比例5
[0073]
本对比例与实施例1的区别之处在于，不含成核剂，减少的成核剂的量平均增加至其他组分以使总量保持不变，其他的与实施例1的均相同。
[0074]
对比例6
[0075]
本对比例与实施例1的区别之处在于，成核剂的用量为1份，增加的成核剂的量平均从其他组分中扣除以使总量保持不变，其他的与实施例1的均相同。
[0076]
对比例7
[0077]
本对比例与实施例1的区别之处在于，不含碱性盐和成核剂，减少的碱性盐和成核剂的量平均增加至其他组分以使总量保持不变，其他的与实施例1的均相同。
[0078]
对比例8
[0079]
本对比例与实施例1的区别之处在于，将eva替换为poe(dow，engage pv8669)，其他的与实施例1的均相同。
[0080]
对比例9
[0081]
本对比例与实施例1的区别之处在于，碱性盐替换为氢氧化钠，其他的与实施例1的均相同。
[0082]
将实施例1-6与对比例1-9制得的封装胶膜进行性能测试，测试结果如表1所示。
[0083]
其中，雾度的测试参照gb t 2410-2008标准进行，透光率的测试参照gb t2410-2008标准进行，抗pid性能的测试参照iec61215标准进行，抗腐蚀性能的测试参照iec61215标准进行。
[0084]
表1
[0085][0086]
由表1数据可以看出，本发明制得的低腐蚀性的封装胶膜，具有优异的透过率和雾度，具有低的腐蚀性，降低了醋酸析出的问题，保证了组件的长效可靠性。
[0087]
实施例6成核剂替换为nar-6(苯甲酸钠)，会起不到成核剂的作用，不能改善eva胶膜的透光率。
[0088]
对比例1eva的va含量为28％，会使va含量增多，腐蚀电池片焊带，影响组件的发电效率。
[0089]
对比例2eva的va含量为5％，会使胶膜的透过率降低，雾度增大，影响光线穿过胶膜，降低组件初始的发电功率。
[0090]
对比例3不含碱性盐，会使游离醋酸增多，影响组件抗pid性能及腐蚀电池片焊带。
[0091]
对比例4碱性盐的用量太多，会使胶膜的外观变差，因为盐类与eva树脂不相容，增加盐用量，导致胶膜中有很多盐类的晶点。
[0092]
对比例5不含成核剂，会使胶膜的雾度和透光率差，影响组件的发电效率。
[0093]
对比例6成核剂的用量太多，会使配方体系的相容性变差，成核剂用量超出范围，不仅起不到改善透明性的效果，反而因为相容性差的缘故，降低胶膜的透过率。
[0094]
对比例7同时不含碱性盐和成核剂，会使胶膜的游离醋酸增多，透过率下降。
[0095]
对比例8将eva替换为poe，胶膜没有醋酸析出，但助剂难以吸收，且该配方体系下，胶膜的交联度达不到使用要求，组件的耐候性和抗pid性能差。
[0096]
对比例9碱性盐替换为氢氧化钾，碱性太大，会使eva树脂降解，严重降低胶膜的粘
接力性能。
[0097]
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
[0098]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0099]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0100]
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。