[发明专利]一种高性能EVA光伏封装胶膜制备工艺及其产品

说明书

技术领域

本发明涉及高性能EVA光伏封装胶膜制备工艺。

背景技术

EVA光伏封装胶膜需要高的透光率，同时满足高的拉伸强度、低的水汽透过率、高的抗老化性能要求。因为EVA是乙烯、醋酸乙烯共聚物，属于弹性体，树脂本身的拉伸强度不高；其中的醋酸基稳定性比较差，老化性能不够好。这两个缺点可以在EVA封装胶膜中添加交联剂和交联助剂，增加共聚物分子之间的交联度来改善。此外，EVA光伏封装胶膜同时还需要满足层压后和玻璃、背板等封装材料具有很高的剥离强度，这点通常通过在胶膜中加入偶联剂（如硅氧烷）和偶联助剂，经层压后得以实现。现在随光伏产业的发展，对EVA封装胶膜提出抗PID（Potential Induced Degradation，电势差诱发衰减）PID效应是一种高强度负电压诱发的组件性能降低现象，指组件在偏压、高温和高湿度的恶劣环境中出现功率衰减的效应。）的要求。这需要EVA封装胶膜在满足以上要求的同时，降低其透水率，降低钠离子的透过率并具有高的绝缘性能。

发明内容

本发明的目的在于为了克服现有技术存在的不足，提供一种在具有高的透光率、拉伸强度及剥离强度的特性前提下，同时具备低透水率，满足现代光伏产业对EVA封装胶膜提的出抗PID要求的EVA光伏封装胶膜的制备工艺。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种高性能EVA光伏封装胶膜制备工艺，其特征在于原料组分及重量配比如下： EVA树脂为94.5%～98%，所述EVA树脂中VA( 即醋酸乙烯酯)含量24%～28%，EVA树脂熔体流动速率 15g/10min～35g/10min；多官能团笼型聚倍半硅氧烷为0.3%～3%；交联引发剂0.2%～1%和/或偶联引发剂0.2%～1%； 抗紫外老化助剂（具体有哪些？）为0.1%～0.5%，液体或熔点＜90℃的固体；

制备步骤如下：

（1）先将多官能团笼型聚倍半硅氧烷与EVA树脂按1：5～15混炼，若有固体耐紫外老化助剂，也一起配合混炼，混炼温度60℃～100℃，混炼后通过造粒机造粒；

（2）将混炼造粒得到的粒子与其余各种原料在混料机中混合，制成混合料；

（3）将混合料通过挤出机熔融，从模头挤出成薄膜状，经过压辊压膜，冷却定型，收卷，得到成品EVA胶膜。

本发明利用多功能笼状倍半硅氧烷(POSS)作为助剂，添加在EVA光伏封装胶膜中，层压时，POSS分子中的乙烯基在交联引发剂作用下，POSS分子外侧的乙烯基和EVA分子发生交联，减少添加助剂的种类及比例，因为一个POSS分子可以有多个乙烯基，它可以和几个EVA分子交联，在胶膜中实现比现有EVA更高的交联密度；POSS分子中的偶联分子基团，在偶联引发剂作用下，和玻璃、背板产生强的键合，提高它们之间的剥离强度。同时，笼状的Si-O分子直径1-3纳米，交联后的EVA分子间距很小，交联密度很高，且是无机分子结构，稳定性好，能和水分子、钠离子等结合，一旦有水分子、钠离子通过胶膜，会被POSS分子捕捉，分子链更牢固，胶膜的耐候性提高，提高胶膜的阻水率、降低胶膜中钠离子的扩散率，即可以提高胶膜的抗PID性能；其次，由于交联密度大，分子耐老化性能大大提高，从而可取消抗氧剂。而现有抗氧剂对提高体积电阻率是不利的；进一步地，在偶联引发剂的作用下，POSS分子外侧的H分子脱去，Si-O和玻璃、背板直接作用产生很高的剥离强度。总之，通过添加多功能POSS，该POSS分子含多个乙烯基和/或多个与玻璃/背板的偶联集团作为助剂，可以提高EVA光伏封装胶膜的多项功能，制备高性能的EVA光伏封装胶膜。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实例一

配方如下：

EVA树脂94.5%；

多官能团笼型聚倍半硅氧烷3%；

交联引发剂1%；

偶联引发剂1%

固体二苯甲酮类抗紫外老化助剂0.5%；

制备步骤如下：

（1）先将二苯甲酮类抗紫外老化助剂、多官能团笼型聚倍半硅氧烷及EVA树脂混炼，所述多官能团与EVA树脂按1：10，混炼温度100℃，混炼后通过造粒机造粒；

（2）将混炼造粒得到的粒子与其余各种原料在混料机中混合，制成混合料；

（3）将混合料通过挤出机熔融，从模头挤出成薄膜状，经过压辊压膜，冷却定型，收卷，得到成品EVA胶膜。

产品性能：

体积电阻率：2.5×10¹⁵ Ω.cm；

透光率：91.3%；