[发明专利]一种聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚偏氟乙烯合金专用料

说明书

本发明公开了一种聚对苯二甲酸丁二醇酯‑聚偏氟乙烯合金专用料。其组分按重量份数为：聚聚对苯二甲酸丁二醇酯5‑95份、聚偏氟乙烯5‑95份、增容剂2～20份、抗氧剂0.1～2份、无机填料10‑20份。由本发明制备的一种对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/聚偏氟乙烯(PVDF)合金薄膜，既有聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜紫外阻隔能力优、透水率低、耐水解性好的特点，又具有聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)薄膜成本低、易降解回收利用的优点，此新型外层保护材料对于光伏背板行业具有极其重要的意义。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及太阳能电池背板上的一种材料，尤其涉及一种具有优良耐水解性、耐候性和优良的力学性能的聚酯合金薄膜材料。

背景技术

世界常规能源供应短缺危机日益严重，仅以石油为例，至2009年底全球已证实的储量可供开采时间仅为45.7年。并且，化石能源的过度开发利用已成为自然环境污染和威胁人类身体健康的主要元凶之一。据欧盟联合研究中心预测，到2050年，可再生能源的比例将超过传统能源，约占52％，其中太阳能占1/2强，约28％，到本世纪末，可再生能源的比例将占到86％，而太阳能将占据其中的约67％。

太阳能光伏发电以其无污染、可持续、总量大、分布广、利用形式多样等优点构成了太阳能能源战略中的重要组成部分。其中，当前以硅元素为主体的半导体太阳能电池——晶硅太阳能电池占据着主导地位。晶硅太阳能电池的主要构造为由高透明前板、封装膜、银浆或铝浆导线、多晶或单晶硅片、封装膜和电池背板等多层结构形成的叠层结构，将这些材料通过加热层压的方式成型，使用密封胶条和边框组装后，配上接线盒即可得到晶硅太阳能电池组件。其中，背板的主要作用表现为优良的电气绝缘性、机械稳定性、抵抗外界环境侵蚀、耐候性、低水汽透过率，用于保护和支撑电池片，对晶硅太阳能电池的性能具有重要的影响。

太阳能电池背板主要分为以下两类，一种是以含氟聚合物为基础的背板，一种是全聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)结构的背板。其中，含氟聚合物背板的耐紫外线性能优异，但是含氟聚合物存在价格高、生产设备投资成本高、回收再利用困难等问题，这极大的阻碍了太阳能电池的推广发展。而全PET结构的背板相对于含氟背板价格较低，但是仍存在着抗水解性能和耐紫外线能力较差的缺点，并且由于PET结晶速率慢、结晶不完善且不均匀，需要对生产的薄膜进行双向拉伸以提高其性能，而这也会提高了PET薄膜的生产成本。因此，开发一种即有聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜优良紫外阻隔能力、透水率低、耐水解性好，又具有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜成本低、易降解回收利用，此新型外层保护材料对于光伏背板行业具有极其重要的意义。

聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂材料具有吸水率低、尺寸稳定性佳、介电强度高、耐化学品和耐候性优异等优点，一直以来作为工程用塑料收到了关注，其注塑部件广泛应用在汽车部件、电气、电子、通讯工业。基于以上考虑，本发明提供了一种聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚偏氟乙烯合金薄膜的专用料，以代替传统太阳能电池背板外层的保护材料，从而达到降低光伏背板成本的目标。

发明内容

本发明的目的是提供了一种具成本低、尺寸稳定性好、耐水解性、机械性能和耐候性优良的聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚偏氟乙烯合金薄膜，以达到取代传统增强BO-PET或者含氟背膜的目的，从而降低太阳能电池背板的制备成本。本发明提供的聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚偏氟乙烯合金薄膜其具有优良的耐水解性、耐候性、热稳定性、电气绝缘性、成本更低的优点，更重要的是其易回收利用，对环境危害远低于聚偏氟乙烯。

为达到以上目标，本发明采用反应性增容的技术，通过调节聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏氟乙烯(PVDF)、增容剂、抗氧剂、无机填料的比例，通过合适的工艺条件，在双螺杆挤出机中共混反应而制得高性能的聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚偏氟乙烯合金专用料，具体技术方案如下：

一种聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚偏氟乙烯合金专用料，合金专用料的原料组分按重量份数包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯5-95份、聚偏氟乙烯5-95份、增容剂2-20份、抗氧剂0.1-2份与无机填料10-20份。