CN103044826A - 一种用于太阳能光伏组件的pvb膜片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种用于太阳能光伏组件的PVB膜片，其中各组分按照重量份配比为：聚乙烯醇缩丁醛树脂100重量份、增塑剂30-40重量份、抗氧剂0-2重量份、紫外吸收剂0-2重量份、耐候助剂0.1-5重量份，所述耐候助剂为纳米二氧化硅或纳米二氧化钛。本发明实施例还提供一种用于太阳能光伏组件的PVB膜片的制备方法。本发明实施例提供的PVB膜片与玻璃的粘接力好，耐候性好，绝缘性好，用其制作的太阳能光伏组件长时间存放于高温高湿环境后表观无瑕疵，无脱胶现象，透光率高。

Description

一种用于太阳能光伏组件的PVB膜片及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于太阳能光伏组件的PVB膜片及其制备方法。
背景技术
聚乙烯醇缩丁醛(PVB)膜片是用于制造安全玻璃、防弹玻璃的特殊产品。安全玻璃是在两层普通玻璃之间夹入一层具有独特粘接性能，良好的低温抗冲击性能、良好的曲挠性、良好的透光性能以及耐光、耐候、隔音、隔紫外线等性能均佳的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)膜片而制成的特种玻璃，在受到外界强烈冲击时，PVB膜片能够吸收冲击能量，使这种玻璃不发生破碎及产生碎片而伤人，而且加入聚乙烯醇缩丁醛膜片的安全玻璃具有透明度高、耐水、耐老化的特性，并且能在-60℃的环境里使用，此外还可以代替有机玻璃作透明材料等产品，多层复合即可制成军用防弹玻璃。
近年来，随着国民经济的发展，光伏产业在国家大型工程项目、推广计划和国际合作项目的推动下，以前所未有的速度迅速发展。目前，中国已经成为世界上产量最大的太阳能消费品生产国。由于PVB独特的物理化学性能，PVB成为制造夹层玻璃的最佳选择，并作为封装材料开始应用在光伏组件上。与传统光伏组件封装材料EVA相比，PVB膜片拥有库存时间更长，重复层压无交联发生，耐候性更好等性能。而与普通PVB膜片相比，应用于太阳能光伏组件上的PVB膜片，需要有更好的透光率、更好的耐候性、以及绝佳的绝缘性。
发明内容
本发明提供一种用于太阳能光伏组件的PVB膜片及其制备方法，其提供的PVB膜片与玻璃的粘接力好，耐候性好，绝缘性好，用其制作的太阳能光伏组件长时间存放于高温高湿环境后表观无瑕疵，无脱胶现象，透光率高。
本发明实施例提供一种用于太阳能光伏组件的PVB膜片，其中各组分按照重量份配比为：聚乙烯醇缩丁醛树脂100重量份、增塑剂30-40重量份、抗氧剂0-2重量份、紫外吸收剂0-2重量份、耐候助剂0.1-5重量份，所述耐候助剂为纳米二氧化硅或纳米二氧化钛。
如上所述的用于太阳能光伏组件的PVB膜片，所述增塑剂为DHA(己二酸二己酯)、3GO(三甘醇二异辛酸酯)、4GO(苯并咪唑酮黄)、5G8(二元醇异型多元脂肪酸复合酯)、DOS(癸二酸二辛酯)、DOP(邻苯二甲酸二辛酯)或DBS(癸二酸二丁酯)。
如上所述的用于太阳能光伏组件的PVB膜片，所述抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、N，N-亚己基-1，6-二[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]、乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间基)丙酸酯]或四(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
如上所述的用于太阳能光伏组件的PVB膜片，所述紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并***、2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并***、2-(2H-苯并***-2-基)-4，6-二叔戊基苯酚、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-(2H-苯并***-2-基)-4，6-二(1-甲基-1-苯基乙基)酚。
如上所述的用于太阳能光伏组件的PVB膜片，所述耐候助剂的粒径范围为1-100nm。
本发明实施例还提供一种用于太阳能光伏组件的PVB膜片的制备方法，其特征在于：将聚乙烯醇缩丁醛树脂与增塑剂、抗氧剂、紫外吸收剂以及耐候助剂按100∶30-40∶0-2∶0-2∶0.1-5重量份配比均匀混合后，通过挤出机将膜片在指定的挤出温度140-170℃条件下，按照指定的厚度0.2-3mm挤出，经过冷却、流延、干燥之后，分切、收卷即可得到所述用于太阳能光伏组件的PVB膜片，所述耐候助剂为纳米二氧化硅或纳米二氧化钛。
如上所述的用于太阳能光伏组件的PVB膜片的制备方法，所述增塑剂为DHA(己二酸二己酯)、3GO(三甘醇二异辛酸酯)、4GO(苯并咪唑酮黄)、5G8(二元醇异型多元脂肪酸复合酯)、DOS(癸二酸二辛酯)、DOP(邻苯二甲酸二辛酯)或DBS(癸二酸二丁酯)。
如上所述的用于太阳能光伏组件的PVB膜片的制备方法，所述抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、N，N-亚己基-1，6-二[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]、乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间基)丙酸酯]或四(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
如上所述的用于太阳能光伏组件的PVB膜片的制备方法，所述紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并***、2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并***、2-(2H-苯并***-2-基)-4，6-二叔戊基苯酚、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-(2H-苯并***-2-基)-4，6-二(1-甲基-1-苯基乙基)酚。
如上所述的用于太阳能光伏组件的PVB膜片的制备方法，所述耐候助剂的粒径范围为1-100nm。
本发明提供的PVB膜片具有如下特点：
1)生产速度快、效率高，生产速度可达到5-35m/min；
2)与玻璃的粘接力好，粘接力≥30N/cm；
3)耐候性好，用其制作的太阳能光伏组件长时间存放于高温高湿环境后(湿热实验---温度：85℃、湿度：85％、时间：1000h)，表观无瑕疵，无脱胶现象，透光率高；
4)绝缘性好，湿热实验前≥40MΩ·m2，湿热实验后≥28MΩ·m2。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的描述，但本发明并不仅限于这些实施例。
实施例1
将100重量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂粉与35重量份的DHA、0.2重量份的β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、0.4重量份的2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并***、1重量份的纳米二氧化硅(粒径为50nm)在高速混合机中均匀混合后，通过挤出机将膜片在140℃的温度下，按照0.38mm的厚度挤出，经过冷却、流延、干燥之后，分切、收卷即可得到本发明中提到的太阳能光伏组件用聚乙烯醇缩丁醛膜片。
实施例2
将100重量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂粉与35重量份的4GO、0.2重量份的β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、0.4重量份的2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并***、1重量份的纳米二氧化硅(粒径为50nm)在高速混合机中均匀混合后，通过挤出机将膜片在160℃的温度下，按照0.76mm的厚度挤出，经过冷却、流延、干燥之后，分切、收卷即可得到本发明中提到的太阳能光伏组件用聚乙烯醇缩丁醛膜片。
实施例3
将100重量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂粉与38重量份的3GO、0.2重量份的β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、0.4重量份的2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并***、1.5重量份的纳米二氧化硅(粒径为50nm)在高速混合机中均匀混合后，通过挤出机将膜片在160℃的温度下，按照0.76mm的厚度挤出，经过冷却、流延、干燥之后，分切、收卷即可得到本发明中提到的太阳能光伏组件用聚乙烯醇缩丁醛膜片。
实施例4
将100重量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂粉与38重量份的3GO、0.2重量份的β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、0.4重量份的2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并***、1重量份的纳米二氧化硅(粒径为50nm)在高速混合机中均匀混合后，通过挤出机将膜片在150℃的温度下，按照1.14mm的厚度挤出，经过冷却、流延、干燥之后，分切、收卷即可得到本发明中提到的太阳能光伏组件用聚乙烯醇缩丁醛膜片。
实施例5
将100重量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂粉与40重量份的3GO、0.2重量份的β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、0.2重量份的2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并***、0.5重量份的纳米二氧化硅(粒径为50nm)在高速混合机中均匀混合后，通过挤出机将膜片在160℃的温度下，按照1.52mm的厚度挤出，经过冷却、流延、干燥之后，分切、收卷即可得到本发明中提到的太阳能光伏组件用聚乙烯醇缩丁醛膜片。
实施例6
将100重量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂粉与40重量份的3GO、0.2重量份的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、0.3重量份的2-(2H-苯并***-2-基)-4，6-二叔戊基苯酚、0.5重量份的纳米二氧化硅(粒径为30nm)在高速混合机中均匀混合后，通过挤出机将膜片在160℃的温度下，按照0.76mm的厚度挤出，经过冷却、流延、干燥之后，分切、收卷即可得到本发明中提到的太阳能光伏组件用聚乙烯醇缩丁醛膜片。
实施例7
将100重量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂粉与40重量份的3GO、0.2重量份的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、0.3重量份的2-(2H-苯并***-2-基)-4，6-二叔戊基苯酚、0.5重量份的纳米二氧化硅(粒径为30nm)在高速混合机中均匀混合后，通过挤出机将膜片在160℃的温度下，按照0.76mm的厚度挤出，经过冷却、流延、干燥之后，分切、收卷即可得到本发明中提到的太阳能光伏组件用聚乙烯醇缩丁醛膜片。
实施例8
将100重量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂粉与40重量份的3GO、0.2重量份的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、0.3重量份的2-(2H-苯并***-2-基)-4，6-二叔戊基苯酚、2重量份的纳米二氧化硅(粒径为30nm)在高速混合机中均匀混合后，通过挤出机将膜片在160℃的温度下，按照0.76mm的厚度挤出，经过冷却、流延、干燥之后，分切、收卷即可得到本发明中提到的太阳能光伏组件用聚乙烯醇缩丁醛膜片。
请参考下表，表1为未添加耐候助剂的配方与本发明实施例5配方的性能对比数据表，其中配方1为为未添加耐候助剂的配方，配方2为加入二氧化硅作为耐候助剂的配方，其中1076为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，UV-327为2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并***。
表1
Figure BDA0000098711220000081
从表1可以看出，本发明实施例5(配方2)的与未添加耐候助剂的配方1相比，湿热实验前配方2电导率为50MΩ·m2，大于配方1的38MΩ·m2；湿热实验后，配方2表观无瑕疵，透光率更高，绝缘性仍然优于配方1。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于太阳能光伏组件的PVB膜片，其特征在于：其中各组分按照重量份配比为：聚乙烯醇缩丁醛树脂100重量份、增塑剂30-40重量份、抗氧剂0-2重量份、紫外吸收剂0-2重量份、耐候助剂0.1-5重量份，所述耐候助剂为纳米二氧化硅或纳米二氧化钛。
2.如权利要求1所述的PVB膜片，其特征在于：所述增塑剂为己二酸二己酯、三甘醇二异辛酸酯、苯并咪唑酮黄、二元醇异型多元脂肪酸复合酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯或癸二酸二丁酯。
3.如权利要求1所述的PVB膜片，其特征在于：所述抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、N，N-亚己基-1，6-二[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]、乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间基)丙酸酯]或四(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
4.如权利要求1所述的PVB膜片，其特征在于：所述紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并***、2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并***、2-(2H-苯并***-2-基)-4，6-二叔戊基苯酚、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-(2H-苯并***-2-基)-4，6-二(1-甲基-1-苯基乙基)酚。
5.如权利要求1所述的用于太阳能光伏组件的PVB膜片，其特征在于：所述耐候助剂的粒径范围为1-100nm。
6.一种用于太阳能光伏组件的PVB膜片的制备方法，其特征在于：将聚乙烯醇缩丁醛树脂与增塑剂、抗氧剂、紫外吸收剂以及耐候助剂按100∶30-40∶0-2∶0-2∶0.1-5重量份配比均匀混合后，通过挤出机将膜片在指定的挤出温度140-170℃条件下，按照指定的厚度0.2-3mm挤出，经过冷却、流延、干燥之后，分切、收卷即可得到所述用于太阳能光伏组件的PVB膜片，所述耐候助剂为纳米二氧化硅或纳米二氧化钛。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为己二酸二己酯、三甘醇二异辛酸酯、苯并咪唑酮黄、二元醇异型多元脂肪酸复合酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯或癸二酸二丁酯。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、N，N-亚己基-1，6--二[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]、乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间基)丙酸酯]或四(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并***、2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并***、2-(2H-苯并***-2-基)-4，6-二叔戊基苯酚、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-(2H-苯并***-2-基)-4，6-二(1-甲基-1-苯基乙基)酚。
10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述耐候助剂的粒径范围为1-100nm。
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