CN103832034A - 用于光伏组件封装具有三层结构的pet复合膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜及其制备方法，其主要包括以下步骤：将抗氧化剂改性后的功能性阻燃EVA/POE树脂通过挤出机熔融挤出，再与PET基材膜两面进行贴压复合，得到三层结构(EVA&POE)/PET/(EVA&POE)复合薄膜。该种复合膜加工工艺简单，成本低，具有优良的阻燃性和力学性能，以及良好的阻隔性、耐热性、电绝缘性和耐老化性，可直接作为粘结背板和电池片的连接层，作为光伏组件封装材料有潜在的应用。

Description

用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜及其制备方法
 
技术领域
本发明涉及复合薄膜技术领域，具体指一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜及其制备方法。
背景技术
随着人们对安全意识越来越重视，特别对阻燃性能提出了更高的要求，因此通过赋予光伏背板膜高等级的阻燃性能，对光伏行业的发展具有重大的意义。太阳能电池长期在高温环境下使用，经过长期的直射会发生背板燃烧的现象，因此阻燃级别的复合膜在光伏行业有广泛的应用。
目前，聚烯烃弹性体(polyolefin elastomer)(POE)是美国DOW化学公司以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。它的共聚单体辛烯含量高且单一均匀分布，分子量分布窄，这些特性赋予了POE树脂优良的材料性能。POE树脂分子中不含有不饱和双键，具有良好的热稳定性、耐候性、耐老化性、卓越的韧性同时具有良好的加工性。EVA胶膜是目前主要用于封装太阳能电池的材料，但其存在一些不足，如易黄变老化，耐候性差、使用寿命短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种加工工艺简单，成本低，具有优良的阻燃性和力学性能，以及良好的阻隔性、耐热性、电绝缘性和耐老化性，并且使用寿命长的用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜。
本发明还提供了一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜的制备方法。
为了实现上述目的，本发明所述的一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜，该复合膜由改性EVA/POE薄膜与经电晕处理过的PET基材膜的两面进行贴压复合而成；所述的改性EVA/POE薄膜由阻燃EVA/POE树脂与抗氧化剂以质量比为100:0.1~1共同混合得到；所述的阻燃EVA/POE树脂由阻燃EVA树脂与POE树脂以质量比为1-5：1混合而成。                                         
优化地，所述的PET基材膜厚度为15 μm-30 μm；改性EVA/POE薄膜厚度为5 μm-10 μm。
优化地，所述的抗氧化剂为亚磷酸双酚A酯或亚磷酸三酯。
一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜的制备方法，其主要包括以下步骤：
（1）分别将EVA树脂、POE树脂与抗氧化剂溶液以质量比100:0.1~1经高速混料机混合均匀，然后通过烘箱在40-60°C温度下烘干溶剂，得到改性EVA/POE树脂；
（2）PET基材膜经低温等离子电晕表面处理；
（3）将步骤（1）所得到的改性EVA/POE树脂通过挤出机熔融挤出得到改性EVA/POE薄膜，再与步骤（2）经电晕表面处理的PET基材膜的两面进行贴压复合，得到(EVA&POE)/PET/(EVA&POE)三层结构的复合薄膜。
优化地，步骤（1）中所述的EVA树脂为阻燃EVA树脂，阻燃EVA树脂和POE树脂的混合质量比为1~5:1。
优化地，步骤（1）中所述的抗氧化剂为亚磷酸双酚A酯或亚磷酸三酯。
优化地，所述的阻燃EVA粒子由普通EVA粒子与阻燃EVA母粒混合得到，混合比例为1~2:10，再与普通EVA粒子通过双螺杆挤出机混炼、挤出造粒得到。
优化地，所述阻燃EVA母粒由氢氧化物阻燃剂和协同阻燃剂以5~8:1的比例在70~90 oC烘箱中干燥0.5-1.5 h，后转入混炼机中，再加入0.5-2%偶联剂进行改性处理，再在温度为80-120oC下混炼0.5-1.5h后与普通EVA粒子通过双螺杆挤出机混炼、挤出造粒得到。
优化地，所述的氢氧化物阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂，所述的协同阻燃剂为有机硅阻燃剂，所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。
本发明的有益效果在于：
与现有技术相比，本发明所述用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜加工工艺简单，成本低，具有优良的阻燃性和力学性能，以及良好的阻隔性、耐热性、电绝缘性和耐老化性，可直接作为粘结背板和电池片的连接层，作为光伏组件封装材料有潜在的应用。
具体实施方式
    实施例1：
本发明所述的一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜，该复合膜由改性EVA/POE薄膜与电晕处理的PET基材膜的两面进行贴压复合而成。
一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜的制备方法，其主要包括以下步骤：
（1）改性EVA/POE树脂制备：分别将EVA树脂、POE树脂与亚磷酸双酚A酯溶液以质量比100:0.1经高速混料机混合均匀，然后经50 °C烘箱烘干溶剂；
（2）PET基材膜表面预处理：PET基材膜经电晕和AC剂底涂进行表面处理，增加基材与复合层的粘结力；
（3）PET基材膜与改性POE胶膜复合：将步骤（1）所得到的改性EVA/POE树脂通过挤出机熔融挤出得到EVA/POE薄膜，再与步骤（2）经电晕、底涂表面处理的PET基材膜的两面进行贴压复合，最后通过臭氧氧化处理，进一步增强基材与复合层的剥离强度，得到(EVA&POE)/PET/(EVA&POE)复合薄膜。
其中步骤（1）中所述的EVA树脂为阻燃EVA树脂，阻燃EVA树脂和POE树脂的混合质量比为1:1；所述的阻燃EVA粒子由普通EVA粒子与阻燃EVA母粒混合得到，混合质量比为1:10，再与普通EVA粒子通过双螺杆挤出机混炼、挤出造粒得到；所述阻燃EVA母粒由氢氧化镁阻燃剂和有机硅阻燃剂以质量为5:1的比例在70oC烘箱中干燥0.5 h，后转入混炼机中，再加入0.5%钛酸酯偶联剂进行改性处理，再在温度为80oC下混炼0.5h后与普通EVA粒子通过双螺杆挤出机混炼、挤出造粒得到。
实施例2：
本发明所述的一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜，该复合膜由改性EVA/POE薄膜与电晕处理的PET基材膜的两面进行贴压复合而成。
一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜的制备方法，其主要包括以下步骤：
（1）改性EVA/POE树脂制备：分别将EVA树脂、POE树脂与亚磷酸双酚A酯溶液以质量比100:0.5经高速混料机混合均匀，然后烘干溶剂；
（2）PET基材膜表面预处理：PET基材膜经低温等离子电晕表面处理和AC剂底涂，增加基材与复合层的粘结力；
（3）PET基材膜与改性POE胶膜复合：将步骤（1）所得到的改性EVA/POE树脂通过挤出机熔融挤出得到EVA/POE薄膜，再与步骤（2）经电晕、底涂表面处理的PET基材膜的两面进行贴压复合，最后通过臭氧氧化处理，进一步增强基材与复合层的剥离强度，，得到(EVA&POE)/PET/(EVA&POE)复合薄膜。
其中步骤（1）中所述的EVA树脂为阻燃EVA树脂，阻燃EVA树脂和POE树脂的混合质量比为3:1；所述的阻燃EVA粒子由普通EVA粒子与阻燃EVA母粒混合得到，混合质量比为1.5:10，再与普通EVA粒子通过双螺杆挤出机混炼、挤出造粒得到；所述阻燃EVA母粒由氢氧化镁阻燃剂和有机硅阻燃剂以质量为7:1的比例在80oC烘箱中干燥1 h，后转入混炼机中，再加入1%钛酸酯偶联剂进行改性处理，再在温度为100oC下混炼1h后与普通EVA粒子通过双螺杆挤出机混炼、挤出造粒得到。
实施例3：
本发明所述的一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜，该复合膜由改性EVA/POE薄膜与电晕处理的PET基材膜的两面进行贴压复合而成。
一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜的制备方法，其主要包括以下步骤：
（1）改性EVA/POE树脂制备：分别将EVA树脂、POE树脂与亚磷酸双酚A酯溶液以质量比100:1的经高速混料机混合均匀，然后烘干溶剂；
（2）PET基材膜表面预处理：PET基材膜经低温等离子电晕表面处理
和AC剂底涂，增加基材与复合层的粘结力；
（3）PET基材膜与改性POE胶膜复合：将步骤（1）所得到的改性EVA/POE树脂通过挤出机熔融挤出得到EVA/POE薄膜，再与步骤（2）经电晕、底涂表面处理的PET基材膜的两面进行贴压复合，最后通过臭氧氧化处理，进一步增强基材与复合层的剥离强度，得到(EVA&POE)/PET/(EVA&POE)复合薄膜。
其中步骤（1）中所述的EVA树脂为阻燃EVA树脂，阻燃EVA树脂和POE树脂的混合质量比为5:1；所述的阻燃EVA粒子由普通EVA粒子与阻燃EVA母粒混合得到，混合质量比为2:10，再与普通EVA粒子通过双螺杆挤出机混炼、挤出造粒得到；所述阻燃EVA母粒由氢氧化铝阻燃剂和有机硅阻燃剂以质量为8:1的比例在90oC烘箱中干燥1.5 h，后转入混炼机中，再加入2%的钛酸酯偶联剂进行改性处理，再在温度为120oC下混炼1.5h后与普通EVA粒子通过双螺杆挤出机混炼、挤出造粒得到。
本发明提供了一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜及其制备方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。

Claims (9)

1.一种用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜，其特征在于，该复合膜由改性EVA/POE薄膜与经电晕处理过的PET基材膜的两面进行贴压复合而成；所述的改性EVA/POE薄膜由阻燃EVA/POE树脂与抗氧化剂以质量比为100:0.1~1共同混合得到；所述的阻燃EVA/POE树脂由阻燃EVA树脂与POE树脂以质量比为1-5:1混合而成。
2.根据权利要求1所述的用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜，其特征在于，所述的PET基材膜厚度为15 um-30 um；改性EVA/POE薄膜厚度为5 um-10 um。
3.根据权利要求1所述的用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜，其特征在于，所述的抗氧化剂为亚磷酸双酚A酯或亚磷酸三酯。
4.一种如权利要求1-3所述的用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜的制备方法，其特征在于：其主要包括以下步骤：
（1）将EVA树脂、POE树脂与抗氧化剂溶液以质量比100:0.1~1经高速混料机混合均匀，然后通过烘箱在40-60°C温度下烘干溶剂，得到改性EVA/POE树脂；
（2）PET基材膜经低温等离子电晕表面处理；
（3）将步骤（1）所得到的改性EVA/POE树脂通过挤出机熔融挤出得到改性EVA/POE薄膜，再与步骤（2）经电晕表面处理的PET基材膜的两面进行贴压复合，得到三层结构的复合薄膜。
5.根据权利要求4所述的用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜的制备方法，其特征在于，其中步骤（1）中所述的EVA树脂为阻燃EVA树脂，阻燃EVA树脂和POE树脂的混合质量比为1~5:1。
6.根据权利要求4所述的用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的抗氧化剂为亚磷酸双酚A酯或亚磷酸三酯。
7.根据权利要求5所述的用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜的制备方法，其特征在于，所述的阻燃EVA粒子由普通EVA粒子与阻燃EVA母粒混合得到，混合质量比为1~2:10，再与普通EVA粒子通过双螺杆挤出机混炼、挤出造粒得到。
8.根据权利要求7所述的用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜的制备方法，其特征在于，所述阻燃EVA母粒由氢氧化物阻燃剂和协同阻燃剂以5~8:1的比例在70~90 oC烘箱中干燥0.5-1.5 h，后转入混炼机中，再加入0.5-2%偶联剂进行改性处理，再在温度为80-120oC下混炼0.5-1.5h后与普通EVA粒子通过双螺杆挤出机混炼、挤出造粒得到。
9.根据权利要求8所述的用于光伏组件封装具有三层结构的PET复合膜的制备方法，其特征在于，所述的氢氧化物阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂，所述的协同阻燃剂为有机硅阻燃剂，所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。
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