CN110861376A - 一种透明背板膜用聚烯烃膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种透明背板膜用聚烯烃膜及其制备方法。所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层；所述复合层的材料包括：线性低密度聚乙烯60‑78％、低密度聚乙烯20‑38％、紫外吸收剂0.5‑1％和光稳定剂0.5‑1％；所述芯层的材料包括：线性低密度聚乙烯60‑75％、低密度聚乙烯20‑35％、紫外吸收剂2‑6％和光稳定剂1‑3％；所述热封层的材料按包括：线性低密度聚乙烯60‑75％、低密度聚乙烯20‑35％、紫外吸收剂1.5‑3％和光稳定剂0.5‑2％。所述聚烯烃膜具有很好的机械性能和加工性，还具有优异的抗紫外性、高透光性和绝缘性，与PET剥离强度高，与EVA的粘结强度好。
Description
技术领域
本发明属于包装复合材料技术领域，具体涉及一种透明背板膜用聚烯烃膜及其制备方法。
背景技术
随着光伏发电技术的快速发展，为了实现光伏发电平价入网，双面发电电池备受关注，透明背板的出现让双面发电技术出现新的应用前景。除了需满足常规背板具有的电气绝缘性、耐候性和阻湿性能外，透明背板还需要有高透光率及优异的抗紫外等性能。目前市场上复合型背板占据重要地位，而绝大多数复合型背板与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的接触面所使用的材料为聚烯烃膜，而透明EVA的紫外屏蔽功能比较差，所以为了保护复合型背板中间层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)不受紫外线的破坏，除了氟膜另外急需改善聚烯烃膜的透光率和耐紫外性能。
CN108682707A公开了一种用于双面发电的太阳能光伏电池组件透明背板。该透明背板从上到下依次由耐候层、第一粘接层、基体层、第二粘接层、高透阻隔层组成，第一粘接层和第二粘接层为聚氨酯、丙烯酸酯或环氧树脂体系中的一种，基体层为透明耐候薄膜，高透阻隔层为环状聚烯烃薄膜。该透明背板属于无氟型背板，耐候性存在风险，并且此透明背板的耐紫外性能也有待于提高。
CN110271254A公开了一种聚烯烃基透明光伏背板，该发明提供的聚烯烃基透明光伏背板从电池侧到空气侧依次包括：透明聚烯烃内层、第一胶水层、透明PET基材层、第二胶水层和透明含氟聚合物耐候层。该含有聚丙烯的透明背板耐候性尤其是耐紫外性能也有待于进一步提高。
因此，开发一种具有优异的抗紫外性、高透光性的透明背板膜用聚烯烃膜是本领域研究的重点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种透明背板膜用聚烯烃膜及其制备方法，所述聚烯烃膜有优异的抗紫外性、高透光性和绝缘性，此薄膜与PET剥离强度高，与EVA粘结强度好。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层；所述复合层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-78％、低密度聚乙烯20-38％、紫外吸收剂0.5-1％和光稳定剂0.5-1％；所述芯层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-75％、低密度聚乙烯20-35％、紫外吸收剂2-6％和光稳定剂1-3％；所述热封层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-75％、低密度聚乙烯20-35％、紫外吸收剂1.5-3％和光稳定剂0.5-2％。
其中，热封层要与EVA黏结，要求材料热熔性要好，封口要容易；芯层对薄膜起到支撑作用，增加薄膜的挺性；复合层要与PET复合，要求有适度的表面张力，复合强度要足够高。
在本发明中，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述芯层位于复合层和热封层中间。这三层材料均包括线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯。线性低密度聚乙烯(LLDPE)为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，具有较高的软化温度和熔融温度，同时具有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好的优点，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度和耐撕裂强度性能。低密度聚乙烯(LDPE)又称为高压低密度聚乙烯，具有良好的柔软性、延伸性、电绝缘性、透明性、易加工性和一定的透气性。其化学稳定性能较好，耐碱、耐有机溶剂。这两种聚乙烯材料相互配合，协同增效，使各层具有优异的机械性能和加工性能。
在本发明中，所述紫外吸收剂为高分子量紫外吸收剂，能强烈吸收波长为280-380nm的紫外线，化学性质稳定，挥发性极小，与聚烯烃相容性好。
在本发明中，所述光稳定剂为高分子量光稳定剂，具有低迁移性和挥发性以及良好的耐热性，有效地防止光、热及水分对聚烯烃材料的降解作用。
在本发明中，所述紫外吸收剂和光稳定剂配合使用，具有协同增效作用。阻止材料黄变和材料力学性能下降，提高材料的耐老化性能，另外也并不影响材料的光学性能，同时不影响聚烯烃材料与PET的复合强度和EVA的热封。
在本发明的复合层的材料中，所述线性低密度聚乙烯的重量百分比为60-78％，例如可以是60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％。
在本发明的复合层的材料中，所述低密度聚乙烯的重量百分比为20-38％，例如可以是20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％。
在本发明的复合层的材料中，所述紫外吸收剂的重量百分比为0.5-1％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％。
在本发明的复合层的材料中，所述光稳定剂的重量百分比为0.5-1％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％。
在本发明的芯层的材料中，所述线性低密度聚乙烯的重量百分比为60-75％，例如可以是60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％。
在本发明的芯层的材料中，所述低密度聚乙烯的重量百分比为20-35％，例如可以是20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％。
在本发明的芯层的材料中，所述紫外吸收剂的重量百分比为2-6％，例如可以是2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％。
在本发明的芯层的材料中，所述光稳定剂的重量百分比为1-3％，例如可以是1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3％。
在本发明的热封层的材料中，所述线性低密度聚乙烯的重量百分比为60-75％，例如可以是60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％。
在本发明的热封层的材料中，所述低密度聚乙烯的重量百分比为20-35％，例如可以是20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％。
在本发明的热封层的材料中，所述紫外吸收剂的重量百分比为1.5-3％，例如可以是1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3％。
在本发明的热封层的材料中，所述光稳定剂的重量百分比为0.5-2％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％。
优选地，所述聚烯烃膜厚度为50-150μm，例如可以是50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm。
优选地，所述复合层、芯层和热封层的厚度比为1:(2-3):(1-1.5)，例如可以是1:2:1、1:2.2:1、1:2.4:1、1:2.6:1、1:2.8:1、1:3:1、1:2:1.1、1:2:1.2、1:2:1.3、1:2:1.4、1:2:1.5、1:2.2:1.1、1:2.5:1.2、1:2.8:1.3、1:3:1.4、1:3:1.5，优选为1:(2-3):1。
优选地，复合层的材料中，所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min，例如可以是1g/10min、1.5g/10min、2g/10min、2.5g/10min、3g/10min、3.5g/10min、4g/10min、4.5g/10min、5g/10min。
优选地，复合层的材料中，所述低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min，，例如可以是1g/10min、1.5g/10min、2g/10min、2.5g/10min、3g/10min、3.5g/10min、4g/10min、4.5g/10min、5g/10min。
优选地，复合层的材料中，所述紫外吸收剂包括高分子量二苯甲酮类吸收剂或苯并***类吸收剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，复合层的材料中，所述高分子量二苯甲酮类吸收剂包括UV-531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)、UV-981或UV-1009中的任意一种或至少两种的组合。UV-981和UV-1009异氰脲酸三环氧丙酯与高级脂肪酸及2,4-二羟基二苯甲酮在催化剂作用下合成的两种高分子量的紫外线吸收剂。
优选地，复合层的材料中，所述苯并***类吸收剂包括UV-326(2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并***)、UV327(2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯苯并***)或UV-360(2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并***苯酚))中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，复合层的材料中，所述光稳定剂包括UV3529和/或光稳定剂622。
优选地，复合层的材料中，所述复合层的材料还包括抗氧剂。
优选地，复合层的材料中，所述抗氧剂包括抗氧剂1076和/或抗氧剂168。
优选地，复合层的材料中，所述复合层的材料还包括加工助剂。
优选地，复合层的材料中，所述加工助剂包括PPA助剂和/或开口剂。
PPA助剂是由含氟高分子聚合物为基础结构的聚合物加工助剂。在复合共挤膜中的意义：对制品的光泽度有一定的改善，改善树脂的加工性，提高共挤出的挤出效率，降低树脂的加工温度。
优选地，复合层的材料中，所述开口剂为二氧化硅开口剂。
优选地，复合层的材料中，所述二氧化硅开口剂的粒径为4-5μm，例如可以是4μm、4.1μm、4.2μm、4.3μm、4.4μm、4.5μm、4.6μm、4.7μm、4.8μm、4.9μm、5μm。
优选地，所述复合层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-78％、低密度聚乙烯20-38％、紫外吸收剂0.5-1％、光稳定剂0.5-1％、抗氧剂0.5-1％和加工助剂0.5-2％。
在本发明的复合层的材料中，所述抗氧剂的重量百分比为0.5-1％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％。
在本发明的复合层的材料中，所述加工助剂的重量百分比为0.5-2％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％。
优选地，芯层的材料中，所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min，，例如可以是1g/10min、1.5g/10min、2g/10min、2.5g/10min、3g/10min、3.5g/10min、4g/10min、4.5g/10min、5g/10min。
优选地，芯层的材料中，所述低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min，例如可以是1g/10min、1.5g/10min、2g/10min、2.5g/10min、3g/10min、3.5g/10min、4g/10min、4.5g/10min、5g/10min。
优选地，芯层的材料中，所述紫外吸收剂包括高分子量二苯甲酮类吸收剂或苯并***类吸收剂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，芯层的材料中，所述高分子量二苯甲酮类吸收剂包括UV-531、UV-981或UV-1009中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，芯层的材料中，所述苯并***类吸收剂包括UV-326、UV327或UV-360中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，芯层的材料中，所述光稳定剂包括UV3529和/或光稳定剂622；
优选地，芯层的材料中，所述芯层的材料还包括抗氧剂；
优选地，芯层的材料中，所述抗氧剂包括抗氧剂1076和/或抗氧剂168；
优选地，所述芯层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-75％、低密度聚乙烯20-35％、紫外吸收剂2-6％、光稳定剂1-3％和抗氧剂0.5-1％。
在本发明的芯层的材料中，所述抗氧剂的重量百分比为0.5-1％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％。
优选地，热封层的材料中，所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min，例如可以是1g/10min、1.5g/10min、2g/10min、2.5g/10min、3g/10min、3.5g/10min、4g/10min、4.5g/10min、5g/10min。
优选地，热封层的材料中，所述低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min，例如可以是1g/10min、1.5g/10min、2g/10min、2.5g/10min、3g/10min、3.5g/10min、4g/10min、4.5g/10min、5g/10min。
优选地，热封层的材料中，所述紫外吸收剂包括高分子量二苯甲酮类吸收剂或苯并***类吸收剂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，热封层的材料中，所述高分子量二苯甲酮类吸收剂包括UV-531、UV-981或UV-1009中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，热封层的材料中，所述苯并***类吸收剂包括UV-326、UV327或UV-360中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，热封层的材料中，所述光稳定剂包括UV3529和/或光稳定剂622；
优选地，热封层的材料中，所述述热封层的材料还包括抗氧剂；
优选地，热封层的材料中，所述抗氧剂包括抗氧剂1076和/或抗氧剂168；
优选地，热封层的材料中，所述述热封层的材料还包括加工助剂；
优选地，热封层的材料中，所述加工助剂包括PPA助剂和/或开口剂
优选地，热封层的材料中，所述开口剂为二氧化硅开口剂；
优选地，热封层的材料中，所述二氧化硅开口剂的粒径为4-5μm，，例如可以是4μm、4.1μm、4.2μm、4.3μm、4.4μm、4.5μm、4.6μm、4.7μm、4.8μm、4.9μm、5μm。
优选地，所述热封层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-75％、低密度聚乙烯20-35％、紫外吸收剂1.5-3％、光稳定剂0.5-2％、抗氧剂0.5-1％和加工助剂0.5-2％。
在本发明的热封层的材料中，所述抗氧剂的重量百分比为0.5-1％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％。
在本发明的热封层的材料中，所述加工助剂的重量百分比为0.5-2％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述透明背板膜用聚烯烃膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将所述复合层、芯层和热封层的材料分别混合后，得到复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物；
(2)将步骤(1)得到的复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物分别进行共混，得到复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子；
(3)将步骤(2)得到的复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子进行熔融塑化，挤出、定型，得到所述透明背板膜用聚烯烃膜。
优选地，步骤(1)所述混合在高速混合机中进行。
优选地，步骤(1)所述混合中高速混合机转速为500-1000rpm，例如可以是500rpm、600rpm、700rpm、800rpm、900rpm、1000rpm。
优选地，步骤(2)所述共混在双螺杆挤出机进行。
优选地，步骤(2)所述共混的温度为150-250℃，例如可以是150℃、160℃、170℃、180℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃。
优选地，步骤(3)所述熔融塑化在多层共挤出流延设备或吹膜设备中进行。
优选地，步骤(3)所述熔融塑化的温度为160-250℃，例如可以是160℃、170℃、180℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃。
优选地，步骤(3)所述定型为冷却定型。
优选地，步骤(3)后还包括步骤(4)：将所述透明背板膜用聚烯烃膜进行电晕处理，收卷缠绕得到成品。
优选地，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将所述复合层、芯层和热封层的材料分别放入500-1000rpm的高速混合机中混合均匀，得到复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物；
(2)将步骤(1)得到的复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物分别经双螺杆挤出机在150-250℃下进行共混改性造粒，得到复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子；
(3)将步骤(2)得到的复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子在多层共挤出流延设备或吹膜设备中160-250℃条件下熔融、塑化后，经过模头挤出，冷却定型，得到所述透明背板膜用聚烯烃膜；
(4)将步骤(3)得到的透明背板膜用聚烯烃膜进行电晕处理，收卷缠绕得到成品。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，各层的材料均包括线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯，这两种聚乙烯材料相互配合，协同增效，使各层的机械性能得到提高，并保证薄膜具有良好的加工性和透光率。
(2)在本发明中，所述聚烯烃膜具有优异的抗紫外性、高透光性，其对波长280-380nm的紫外光透过率在15％以下，对可见光的透光率在90％以上；所述聚烯烃膜制成的背板，薄膜与PET剥离强度在5N/cm以上，与EVA粘结强度在70N/cm以上，制成的背板具有优异的透光性、耐紫外性和绝缘性。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为100μm，复合层厚度为20μm，芯层厚度为60μm，热封层厚度为20μm，各层材料具体包括以下成分：
本实施例所述制备方法包括以下步骤：
(1)将所述复合层、芯层和热封层的材料分别放入1000rpm的高速混合机中混合均匀，得到复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物；
(2)将步骤(1)得到的复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物分别经双螺杆挤出机在200℃下进行共混改性造粒，得到复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子；
(3)将步骤(2)得到的复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子在多层共挤出流延设备中220℃条件下熔融、塑化后，经过模头挤出，冷却定型，得到所述透明背板膜用聚烯烃膜；
(4)将步骤(3)得到的透明背板膜用聚烯烃膜进行电晕处理，收卷缠绕得到成品。
实施例2
本实施例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为70μm，复合层厚度为15μm，芯层厚度为40μm，热封层厚度为15μm，各层材料具体包括以下成分：
本实施例所述制备方法包括以下步骤：
(1)将所述复合层、芯层和热封层的材料分别放入500rpm的高速混合机中混合均匀，得到复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物；
(2)将步骤(1)得到的复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物分别经双螺杆挤出机在200℃下进行共混改性造粒，得到复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子；
(3)将步骤(2)得到的复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子在多层共挤出流延设备中230℃条件下熔融、塑化后，经过模头挤出，冷却定型，得到所述透明背板膜用聚烯烃膜；
(4)将步骤(3)得到的透明背板膜用聚烯烃膜进行电晕处理，收卷缠绕得到成品。
实施例3
本实施例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本实施例所述制备方法包括以下步骤：
(1)将所述复合层、芯层和热封层的材料分别放入600rpm的高速混合机中混合均匀，得到复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物；
(2)将步骤(1)得到的复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物分别经双螺杆挤出机在200℃下进行共混改性造粒，得到复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子；
(3)将步骤(2)得到的复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子在吹膜设备中180℃条件下熔融、塑化后，经过模头挤出，冷却定型，得到所述透明背板膜用聚烯烃膜；
(4)将步骤(3)得到的透明背板膜用聚烯烃膜进行电晕处理，收卷缠绕得到成品。
实施例4
本实施例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本实施例制备方法同实施例3。
实施例5
本实施例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本实施例的制备方法同实施例3。
实施例6
本实施例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本实施例的制备方法同实施例3。
实施例7
本实施例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，与实施例3的区别仅在于，所述复合层厚度为10μm，芯层厚度为25μm，热封层厚度为15μm；各层材料具体所含成分及制备方法同实施例3。
实施例8
本实施例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本实施例的制备方法同实施例3。
实施例9
本实施例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本实施例的制备方法同实施例3。
对比例1
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本对比例的制备方法同实施例3。
对比例2
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本对比例的制备方法同实施例3。
对比例3
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本对比例的制备方法同实施例3。
对比例4
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本对比例的制备方法同实施例3。
对比例5
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本对比例的制备方法同实施例3。
对比例6
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本对比例的制备方法同实施例3。
对比例7
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本对比例的制备方法同实施例3。
对比例8
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本对比例的制备方法同实施例3。
对比例9
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本对比例的制备方法同实施例3。
对比例10
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，与实施例3的区别仅在于：仅复合层为线型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯混用，而芯层仅含低密度聚乙烯，不含线性低密度聚乙烯，热封层仅含低密度聚乙烯，不含线性低密度聚乙烯，其他组分含量及制备方法同实施例3。
对比例11
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，与实施例3的区别仅在于：仅芯层为线型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯混用，而复合层仅含低密度聚乙烯，不含线性低密度聚乙烯，热封层仅含低密度聚乙烯，不含线性低密度聚乙烯，其他组分含量及制备方法同实施例3。
对比例12
本对比例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，与实施例3的区别仅在于：仅热封层为线型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯混用，而复合层仅含低密度聚乙烯，不含线性低密度聚乙烯，芯层仅含低密度聚乙烯，不含线性低密度聚乙烯，其他组分含量及制备方法同实施例3。
对比例13
本实施例提供一种透明背板膜用聚烯烃膜，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层，所述聚烯烃膜厚度为50μm，复合层厚度为10μm，芯层厚度为30μm，热封层厚度为10μm，各层材料具体包括以下成分：
本对比例的制备方法同实施例3。
试验例1
聚烯烃膜性能测试
透光率及雾度：按GB/T 2410-2008(透明塑料透光率和雾度测定)中的规定检测。可见光透过率使用WGT-S透光率雾度测试仪进行测试，紫外光透过率使用岛津UV3600仪器进行测试。
表1
| 项目 | 可见光透光率(％) | 紫外光透过率(％) |
| 实施例1 | 90.5 | 12.4 |
| 实施例2 | 91.0 | 12.0 |
| 实施例3 | 92.0 | 13.6 |
| 实施例4 | 91.8 | 14.1 |
| 实施例5 | 91.5 | 14.2 |
| 实施例6 | 90.2 | 13.8 |
| 实施例7 | 91.8 | 14.0 |
| 实施例8 | 91.5 | 14.0 |
| 实施例9 | 92.0 | 13.7 |
| 对比例1 | 92.0 | 92.0 |
| 对比例2 | 92.0 | 20.3 |
| 对比例3 | 92.0 | 35.2 |
| 对比例4 | 91.8 | 20.3 |
| 对比例5 | 92.0 | 35.0 |
| 对比例6 | 91.8 | 16.0 |
| 对比例7 | 91.7 | 15.7 |
| 对比例8 | 92.0 | 15.3 |
| 对比例9 | 88.5 | 15.0 |
| 对比例10 | 88.8 | 16.2 |
| 对比例11 | 88.7 | 16.5 |
| 对比例12 | 89.0 | 16.2 |
| 对比例13 | 87.0 | 16.8 |
由上述测试结果可知，本实施例1-10制备的的聚烯烃膜具有优异的抗紫外性、高透光性，其对波长280-380nm的紫外光透过率在15％以下，对可见光的透光率在90％以上。而对比例1-8制备的聚烯烃膜紫外光透过率高于本发明制备的聚烯烃膜，而对比例9-13可见光透过率低于本发明制备的聚烯烃膜，这充分说明本发明所述各层中各组分相互配合，具有协同增效的作用，可以进一步提高聚烯烃膜的抗紫外性能。
试验例2
背板性能测试
在250μm厚的透明PET一侧涂布胶水复合透明25μm厚的的聚氟乙烯(PVF薄膜)，另一侧也涂布胶水复合上述实施例1-9制备的聚烯烃薄膜和对比例1-13制备的聚烯烃薄膜，经熟化后得到透明太阳能电池背板，测其性能，与PET的剥离强度，与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的粘结强度：按GB/T2790进行测试。紫外老化测试设备条件为：光伏行业标准紫外试验箱，紫外光谱分布符合IEC 61215相关规定，测试温度65℃；湿热实验：按IEC 61215的规定进行，在85℃±2℃，湿度(85±5)％RH的温湿度箱中进行加速老化。记录样品经老化1000h后的透光率、黄变指数和剥离强度。背板性能具体测试结果如表2所示，湿热试验结果如表3所示。
表2
表3
按照地面用晶体硅光伏组件-设计鉴定和定型标准IEC 61215中的测试条件，上述实施例1-9的聚烯烃膜在复合成背板后有很好的复合强度，层间剥离强度远大于5N/cm，与EVA膜之间的热合强度远大于70N/cm，具有良好的透光率，并且有效阻隔波长280-380nm的紫外线，阻止材料黄变和材料力学性能下降，提高材料的耐老化性能。而对比例1-8为的紫外光透过率较大，紫外老化黄变指数大，达不到背板的要求；而对比例9-13的可见光透过率低于90％，也达不到背板的要求。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的透明背板膜用聚烯烃膜及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。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。
Claims (10)
1.一种透明背板膜用聚烯烃膜，其特征在于，所述聚烯烃膜包括依次层叠的复合层、芯层和热封层；
所述复合层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-78％、低密度聚乙烯20-38％、紫外吸收剂0.5-1％和光稳定剂0.5-1％；
所述芯层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-75％、低密度聚乙烯20-35％、紫外吸收剂2-6％和光稳定剂1-3％；
所述热封层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-75％、低密度聚乙烯20-35％、紫外吸收剂1.5-3％和光稳定剂0.5-2％。
2.根据权利要求1所述的透明背板膜用聚烯烃膜，其特征在于，所述聚烯烃膜厚度为50-150μm；
优选地，所述复合层、芯层和热封层的厚度比为1:(2-3):(1-1.5)，优选为1:(2-3):1。
3.根据权利要求1或2所述的透明背板膜用聚烯烃膜，其特征在于，所述复合层的材料中线性低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min；
优选地，所述复合层的材料中低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min；
优选地，所述复合层的材料中紫外吸收剂包括高分子量二苯甲酮类吸收剂或苯并***类吸收剂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，二苯甲酮类吸收剂包括UV-531、UV-981或UV-1009中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，苯并***类吸收剂包括UV-326、UV327或UV-360中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述复合层的材料中光稳定剂包括UV3529和/或光稳定剂622；
优选地，所述复合层的材料还包括抗氧剂；
优选地，所述抗氧剂包括抗氧剂1076和/或抗氧剂168；
优选地，所述复合层的材料还包括加工助剂；
优选地，所述加工助剂包括PPA助剂和/或开口剂；
优选地，所述开口剂为二氧化硅开口剂；
优选地，所述二氧化硅开口剂的粒径为4-5μm；
优选地，所述复合层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-78％、低密度聚乙烯20-38％、紫外吸收剂0.5-1％、光稳定剂0.5-1％、抗氧剂0.5-1％和加工助剂0.5-2％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的透明背板膜用聚烯烃膜，其特征在于，所述芯层的材料中线性低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min；
优选地，所述芯层的材料中低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min；
优选地，所述芯层的材料中紫外吸收剂包括高分子量二苯甲酮类吸收剂或苯并***类吸收剂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，高分子量二苯甲酮类吸收剂包括UV-531、UV-981或UV-1009中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，苯并***类吸收剂包括UV-326、UV327或UV-360中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述芯层的材料中光稳定剂包括UV3529和/或光稳定剂622；
优选地，所述芯层的材料还包括抗氧剂；
优选地，所述抗氧剂包括抗氧剂1076和/或抗氧剂168；
优选地，所述芯层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-75％、低密度聚乙烯20-35％、紫外吸收剂2-6％、光稳定剂1-3％和抗氧剂0.5-1％。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的透明背板膜用聚烯烃膜，其特征在于，所述热封层的材料中线性低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min；
优选地，所述热封层的材料中低密度聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min；
优选地，所述热封层的材料中紫外吸收剂包括高分子量二苯甲酮类吸收剂或苯并***类吸收剂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述高分子量二苯甲酮类吸收剂包括UV-531、UV-981或UV-1009中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述苯并***类吸收剂包括UV-326、UV327或UV-360中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述光稳定剂包括UV3529和/或光稳定剂622；
优选地，所述述热封层的材料还包括抗氧剂；
优选地，所述抗氧剂包括抗氧剂1076和/或抗氧剂168；
优选地，所述述热封层的材料还包括加工助剂；
优选地，所述加工助剂包括PPA助剂和/或开口剂
优选地，所述开口剂为二氧化硅开口剂；
优选地，所述二氧化硅开口剂的粒径为4-5μm；
优选地，所述热封层的材料按重量百分比计包括：线性低密度聚乙烯60-75％、低密度聚乙烯20-35％、紫外吸收剂1.5-3％、光稳定剂0.5-2％、抗氧剂0.5-1％和加工助剂0.5-2％。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的透明背板膜用聚烯烃膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将所述复合层、芯层和热封层的材料分别混合后，得到复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物；
(2)将步骤(1)得到的复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物分别进行共混，得到复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子；
(3)将步骤(2)得到的复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子进行熔融塑化，挤出、定型，得到所述透明背板膜用聚烯烃膜。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合在高速混合机中进行；
优选地，步骤(1)所述混合中高速混合机转速为500-1000rpm。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述共混在双螺杆挤出机进行；
优选地，步骤(2)所述共混的温度为150-250℃。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述熔融塑化在多层共挤出流延设备或吹膜设备中进行；
优选地，步骤(3)所述熔融塑化的温度为160-250℃；
优选地，步骤(3)所述定型为冷却定型；
优选地，步骤(3)后还包括步骤(4)：将所述透明背板膜用聚烯烃膜进行电晕处理，收卷缠绕得到成品。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将所述复合层、芯层和热封层的材料分别放入500-1000rpm的高速混合机中混合均匀，得到复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物；
(2)将步骤(1)得到的复合层预混物、芯层预混物和热封层预混物分别经双螺杆挤出机在150-250℃下进行共混改性造粒，得到复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子；
(3)将步骤(2)得到的复合层复配粒子、芯层复配粒子和热封层复配粒子在多层共挤出流延设备或吹膜设备中160-250℃条件下熔融、塑化后，经过模头挤出，冷却定型，得到所述透明背板膜用聚烯烃膜；
(4)将步骤(3)得到的透明背板膜用聚烯烃膜进行电晕处理，收卷缠绕得到成品。
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