CN109401682A - 一种高水汽阻隔性的eva封装胶膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏组件封装技术领域，尤其是一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜；通过以下制备方法制得：将100重量份的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、0.8‑5重量份的交联剂、0.1‑0.5重量份的抗氧剂、0.1‑0.5重量份的光稳定剂、0.5‑2.5重量份的增粘剂、0.02‑50重量份的阻水剂混合均匀后，然后转入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜；本发明中添加了阻水剂，提高了封装胶膜的水汽阻隔性，阻水剂选用聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的混合物，聚烯烃弹性体具有90％以上的可见光透过率,同时具有良好的耐紫外性能，无机填料选用氧化锌、二氧化钛、氧化镁或氧化铁中的一种或两种的混合物，具有抗紫外性能，从而提高了EVA封装胶膜的抗紫外性能。

Description

一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜
技术领域
本发明涉及光伏组件封装技术领域，尤其是一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜。
背景技术
太阳能电池封装用EVA胶膜是以EVA树脂为基料，添加各种改性助剂，经螺杆挤出机熔融挤出成型的具有抗紫外、抗老化黄变、剥离强度高等特点的热固性胶膜。主要用于太阳能电池组件的封装，对电池组件起到提高透光率，阻止水汽渗透，耐高低温，抗紫外光老化等作用，确保电池组件的长期稳定高效使用。
EVA胶膜在户外长期使用过程中会产生降解，出现变色、褪色、脱层、产生乙酸和腐蚀电极等老化现象。除了受紫外光辐照外，EVA胶膜还可能暴露于高温高湿的恶劣环境中。长期处于高温高湿环境下的EVA会发生会水解反应，产生气泡、黄变、脱层等现象，导致光伏组件的光电转换效率降明显降低。即使是非透过的背材也不能完全防止水汽在长达20～30年的使用过程中从边缘渗入。欲有效降低光伏组件的吸湿性，需要有好的密封胶，同时使用具有更低扩散因子和更好粘附力的封装材料能更好地防止水汽的进入和保护光伏组件的结构稳定性。因此需要开发出一类既具有高水汽阻隔性、高抗水解性的EVA。
发明内容
本发明的目的是：克服现有技术中不足，提供一种在水汽阻隔性、抗水解性方面有很大提高的EVA胶膜，能有效提高EVA胶膜的湿热老化性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，通过以下制备方法制得：将100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、0.8-5重量份的交联剂、0.1-0.5重量份的抗氧剂、0.1-0.5重量份的光稳定剂、0.5-2.5重量份的增粘剂、0.02-50重量份的阻水剂混合均匀后，然后转入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。
进一步的，所述增粘剂选用透明聚氨酯胶黏剂、透明丙烯酸树脂胶黏剂、透明环氧树脂胶黏剂中的一种或几种。
进一步的，所述阻水剂选用聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的混合物，所述聚烯烃弹性体将聚丙烯酰胺、无机填料包括在内形成纳米级颗粒状物质；所述聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的质量比为1:2:5。
进一步的，所述无机填料选用氧化锌、二氧化钛、氧化镁或氧化铁中的一种或两种的混合物。
进一步的，所述无机填料选用氧化镁和二氧化钛的混合物，其质量比为1:1。
进一步的，所述光稳定剂选用2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种。
进一步的，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，所述主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；所述辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和/或亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
进一步的，所述辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物，其质量比为1:1。
进一步的，所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中交联固化剂包括有机过氧化物和偶氮化合物，其中有机过氧化物包括：过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2，5-二甲基-2，5二叔丁基过氧化己烷、4，4-二(叔戊基过氧)戊酸正丁基酯，过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、3，3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯中的至少一种；所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的至少一种。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
1、本发明中添加了阻水剂，提高了封装胶膜的水汽阻隔性，阻水剂选用聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的混合物，聚烯烃弹性体具有90％以上的可见光透过率,同时具有良好的耐紫外性能，无机填料选用氧化锌、二氧化钛、氧化镁或氧化铁中的一种或两种的混合物，具有抗紫外性能，从而提高了EVA封装胶膜的抗紫外性能。
2、本发明得到的EVA胶膜具有良好的水汽阻隔性能和抗水解性能，具有更好的耐湿热老化性能。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但是这些实施例不是对本发明保护范围的限制。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，通过以下制备方法制得：将100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、0.8重量份的交联剂、0.1重量份的抗氧剂、0.1重量份的光稳定剂、0.5重量份的增粘剂、0.02重量份的阻水剂混合均匀后，然后转入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。
其中，增粘剂选用透明聚氨酯胶黏剂。
其中，阻水剂选用聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的混合物，聚烯烃弹性体将聚丙烯酰胺、无机填料包括在内形成纳米级颗粒状物质；聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的质量比为1:2:5；无机填料选用氧化锌。
其中，光稳定剂选用2,4-二羟基二苯甲酮。
其中，抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯。
其中，交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中交联固化剂包括有机过氧化物和偶氮化合物，其中有机过氧化物为过氧化异丙苯；助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。EVA胶膜体积电阻率：5×1015Ω·cm，水汽透过率(38℃／90％RH)：4.2G／(m2·d)，耐湿热老化(RH85％，85℃，1000h)：黄变指数(ΔYI)：1.7。
实施例2
一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，通过以下制备方法制得：将100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、1.2重量份的交联剂、0.2重量份的抗氧剂、0.2重量份的光稳定剂、0.8重量份的增粘剂、1重量份的阻水剂混合均匀后，然后转入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。
其中，增粘剂选用透明聚氨酯胶黏剂和透明丙烯酸树脂胶黏剂的混合物，其质量比为1:1。
其中，阻水剂选用聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的混合物，聚烯烃弹性体将聚丙烯酰胺、无机填料包括在内形成纳米级颗粒状物质；聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的质量比为1:2:5；无机填料选用氧化锌和二氧化钛的混合物，其质量比为2:1。
其中，光稳定剂选用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
其中，抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物，其质量比为1:1。
其中，交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中交联固化剂包括有机过氧化物和偶氮化合物，其中有机过氧化物为2，5-二甲基-2，5二叔丁基过氧化己烷，助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯和三聚氰酸三烯丙酯的混合物，其质量比为1:2。EVA胶膜体积电阻率：6×1015Ω·cm，水汽透过率(38℃／90％RH)：4.8G／(m2·d)，耐湿热老化(RH85％，85℃，1000h)：黄变指数(ΔYI)：1.7。
实施例3
一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，通过以下制备方法制得：将100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、3.2重量份的交联剂、0.3重量份的抗氧剂、0.3重量份的光稳定剂、1.8重量份的增粘剂、20重量份的阻水剂混合均匀后，然后转入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。
其中，增粘剂选用透明环氧树脂胶黏剂。
其中，阻水剂选用聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的混合物，聚烯烃弹性体将聚丙烯酰胺、无机填料包括在内形成纳米级颗粒状物质；聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的质量比为1:2:5，，无机填料选用氧化镁和二氧化钛的混合物，其质量比为1:1。
其中，光稳定剂选用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
其中，抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物，其质量比为1:1。
其中，交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中交联固化剂包括有机过氧化物和偶氮化合物，其中有机过氧化物为二叔丁基过氧化物，助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的混合物，其质量比为1:1。EVA胶膜体积电阻率：10×1015Ω·cm，水汽透过率(38℃／90％RH)：5.8G／(m2·d)，耐湿热老化(RH85％，85℃，1000h)：黄变指数(ΔYI)：1.7。
实施例4
一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，通过以下制备方法制得：将100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、4重量份的交联剂、0.4重量份的抗氧剂、0.35重量份的光稳定剂、2.1重量份的增粘剂、40重量份的阻水剂混合均匀后，然后转入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。
其中，增粘剂选用透明聚氨酯胶黏剂、透明丙烯酸树脂胶黏剂、透明环氧树脂胶黏剂中的一种或几种。
其中，阻水剂选用聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的混合物，聚烯烃弹性体将聚丙烯酰胺、无机填料包括在内形成纳米级颗粒状物质；聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的质量比为1:2:5。
其中，无机填料选用氧化锌、二氧化钛、氧化镁或氧化铁中的一种或两种的混合物。
其中，无机填料选用氧化镁和二氧化钛的混合物，其质量比为1:1。
其中，光稳定剂选用2,4-二羟基二苯甲酮。
其中，抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物，其质量比为1:1。
其中，交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中交联固化剂包括有机过氧化物和偶氮化合物，其中有机过氧化物为过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯；助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。EVA胶膜体积电阻率：9×1015Ω·cm，水汽透过率(38℃／90％RH)：5.9G／(m2·d)，耐湿热老化(RH85％，85℃，1000h)：黄变指数(ΔYI)：1.7。
实施例5
一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，通过以下制备方法制得：将100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、5重量份的交联剂、0.5重量份的抗氧剂、0.5重量份的光稳定剂、2.5重量份的增粘剂、50重量份的阻水剂混合均匀后，然后转入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。
其中，增粘剂选用透明聚氨酯胶黏剂。
其中，阻水剂选用聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的混合物，聚烯烃弹性体将聚丙烯酰胺、无机填料包括在内形成纳米级颗粒状物质；聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的质量比为1:2:5，无机填料选用氧化镁和二氧化钛的混合物，其质量比为1:1。
其中，光稳定剂选用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
其中，抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，所述主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物，其质量比为1:1。
其中，交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中交联固化剂包括有机过氧化物和偶氮化合物，其中有机过氧化物为过氧化异丙苯和3，3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯的混合物，其质量比为1:1；助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯。
EVA胶膜体积电阻率：4×1015Ω·cm，水汽透过率(38℃／90％RH)：3.8G／(m2·d)，耐湿热老化(RH85％，85℃，1000h)：黄变指数(ΔYI)：1.7。
所属技术领域的技术人员可以理解的是，本发明的封装胶膜具有以下有益技术效果：
1、本发明中添加了阻水剂，提高了封装胶膜的水汽阻隔性，阻水剂选用聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的混合物，聚烯烃弹性体具有90％以上的可见光透过率,同时具有良好的耐紫外性能，无机填料选用氧化锌、二氧化钛、氧化镁或氧化铁中的一种或两种的混合物，具有抗紫外性能，从而提高了EVA封装胶膜的抗紫外性能。
2、本发明得到的EVA胶膜具有良好的水汽阻隔性能和抗水解性能，具有更好的耐湿热老化性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于，通过以下制备方法制得：将100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、0.8-5重量份的交联剂、0.1-0.5重量份的抗氧剂、0.1-0.5重量份的光稳定剂、0.5-2.5重量份的增粘剂、0.02-50重量份的阻水剂混合均匀后，然后转入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。
2.根据权利要求1所述的一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于：所述增粘剂选用透明聚氨酯胶黏剂、透明丙烯酸树脂胶黏剂、透明环氧树脂胶黏剂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于：所述阻水剂选用聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的混合物，所述聚烯烃弹性体将聚丙烯酰胺、无机填料包括在内形成纳米级颗粒状物质；所述聚丙烯酰胺、无机填料和聚烯烃弹性体的质量比为1:2:5。
4.根据权利要求3所述的一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于：所述无机填料选用氧化锌、二氧化钛、氧化镁或氧化铁中的一种或两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于：所述无机填料选用氧化镁和二氧化钛的混合物，其质量比为1:1。
6.根据权利要求1所述的一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于：所述光稳定剂选用2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于：所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，所述主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；所述辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和/或亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
8.根据权利要求7所述的一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于：所述辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物，其质量比为1:1。
9.根据权利要求1所述的一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于：所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中交联固化剂包括有机过氧化物和偶氮化合物，其中有机过氧化物包括：过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2，5-二甲基-2，5二叔丁基过氧化己烷、4，4-二(叔戊基过氧)戊酸正丁基酯，过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、3，3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯中的至少一种；所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的至少一种。
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