[发明专利]一种低水汽透过率聚烯烃弹性体胶膜及制备方法

说明书

本发明公开了一种低水汽透过率聚烯烃弹性体胶膜及制备方法，它包括50～100质量份的基体树脂、0～40质量份的改性树脂、0.001～2质量份的活性剂、0.1～3质量份的有机过氧化物、0.02～5质量份的助交联剂、0.02～2质量份的硅烷偶联剂、0.005～2质量份的光稳定剂、0～20质量份的阻水填料。本发明通过加入带有活性基团的改性树脂和活化剂，提高了胶膜的交联度和交联密度，降低了水汽透过率；加入阻水填料进一步提高胶膜阻水性能，保证组件可靠性，延长组件寿命。

技术领域

本发明属于光伏封装材料领域，涉及一种用于电子器件封装的具有低水汽透过率的聚烯烃弹性体胶膜及制备方法。

背景技术

能源紧缺和环境问题日益凸显的今天，寻找可再生、环境友好的绿色能源已成为必然趋势。光伏发电是将太阳能转化成电能的过程，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点，而且与传统的火力发电、水力发电和核能发电相比，它的制备过程简单，复制性强，因此具有很好的发展前景。

目前光伏组件的封装材料主要采用乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。但是EVA材料自身分子结构决定了EVA胶膜存在水汽透过率偏高、耐候性较差等不足。随着电池技术的发展，各种新型高效电池片如N型电池、PERC电池、双面电池等相继面世，对封装材料的性能提出了更高的要求。此外，在渔光互补等项目中，组件的工作环境湿度很高，也需要有更低水汽透过率的封装材料来为组件长期高效工作保驾护航。这些新型高效电池片或特殊水汽环境对封装材料的水汽阻隔性能提出了更高要求。如何降低封装材料的水汽阻隔性能提升光伏组件的寿命是行业需要解决的问题。

如果降低基体树脂EVA中的醋酸乙烯酯(VA)含量，随着极性官能团比例的下降，可相应增加封装材料的阻隔性，但会带来透光率降低的问题，不利于光伏电池发电量的提升。极端的情形是不采用极性单体共聚物作为基体树脂，如专利CN106752997A(公开号)、专利CN102863916B(公开号)等，采用茂金属催化的乙烯和α-烯烃单体比如丁烯、戊烯、辛烯等进行共聚得到的聚合物作为基体树脂进行封装，由于分子链中没有不饱和键，所有耐候性和阻水性均明显好于EVA，但这种改进方式只能在聚合过程中进行实现，而在封装胶膜制作过程无法进行二次改良

为了提高封装胶膜的阻水性能，常见的方法是在胶膜中添加吸水剂，通过物理吸附或者化学反应的方式，减缓水汽在胶膜中的扩散。如专利CN103756579A添加了离子聚合物、专利CN104962216A(公开号)添加了二环己基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺。这种方法对胶膜阻水性能的提升效果比较有限，且当吸水剂吸附饱和或者全部和水反应后就失去阻水效果，并不能完全保证组件长期使用的可靠性。

基于上述情况，目前开发一种具有低水汽透过率的新胶膜，保证光伏组件长期高效工作是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是弥补现有技术的不足，提供一种交联型低水汽透过率的聚烯烃弹性体封装胶膜。过氧化物和助交联剂可以引发聚烯烃弹性体交联，通过添加含有活性基团的聚烯烃弹性体和活化剂，进一步提高胶膜的交联密度和交联度，再配合阻水填料，保证胶膜的高效阻水特性。本发明不仅适用于透明烯烃胶膜，也适用于有色胶膜。对于有色胶膜，除了过氧化物交联体系，还可以用紫外辐射、电子辐射交联等方式对胶膜进行预处理，提高胶膜的交联度和交联密度，进一步改善胶膜的阻水性能。通过本发明制备的聚烯烃弹性体封装胶膜，具有超低的水汽透过率和优异的耐候性，能为组件在户外长期高效工作提供可靠保证。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于电子器件封装的低水汽透过率聚烯烃弹性体胶膜，它包括：50～100质量份的基体树脂、0～40质量份的改性树脂、0.001～2质量份的活性剂、0.1～3质量份的有机过氧化物、0.02～5质量份的助交联剂、0.02～2质量份的硅烷偶联剂、0.005～2质量份的光稳定剂、0～20质量份的阻水填料。

进一步地，所述胶膜的厚度为0.01～1mm。