[发明专利]一种可耐低温的光伏背板用PVDF膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可耐低温的光伏背板用PVDF膜及其制备方法；方案以PVDF、聚甲基丙烯酸甲酯、磁化增韧剂、钛白粉、抗氧化剂，紫外吸收剂等组分为原料，制备的PVDF膜耐候性能好，阻隔性高，透水率低，可耐低温，在‑40℃的严寒环境中力学性能优异，不开裂；本申请工艺设计合理，组分配比适宜，制备的PVDF膜具有优异的耐候性能、耐紫外老外性能，且产品的力学性能优异，阻隔效果好，可广泛应用于光伏领域，具有较高的实用性。

技术领域

本发明涉及PVDF膜技术领域，具体为一种可耐低温的光伏背板用PVDF膜及其制备方法。

背景技术

随着社会的进步，人类对环境意识的提高，开发新能源成为全球瞩目的焦点，全球新能源产业迅猛发展，光伏发电项目尤为突出，普通环境区域光伏发电项目日益饱和，目前光伏发电项目的建设正在向全球严寒地区开展。然而现有市场上的用于光伏背板的PVDF膜普遍不耐低温，一般在零度以下或日夜温差较大的环境下，力学性能表现不理想，断裂伸长率几乎没有，存在开裂的风险，丧失保护性能，给用户造成巨大损失。

为保护太阳能光伏组件背面不开裂，应用场合更具广泛性，故我司在保证PVDF膜耐候性、阻隔性的基础上发明了一种可耐低温的光伏背板用PVDF膜及其制备方法，保护氟膜背板在低温严寒环境中不开裂，保障太阳能光伏组件正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可耐低温的光伏背板用PVDF膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明目的是保证PVDF膜耐候性、阻隔性的基础上，解决现有PVDF膜低温环境下力学性能不高的技术不足，此制备方法简单易行，现有设备即可生产，通过本发明的制备方法制得的PVDF膜在低温下具有优异的力学性能，具体为在-40℃的低温环境下保持60分钟，力学性能表现优异，横向断裂伸长率为50-70％，同时为更好的模拟昼夜温差大的极端天气，本发明制备的PVDF膜还通过先高温烘烤(145℃，30min)，后低温(-40℃，60min)的测试，力学性能表现同样优异,横向断裂伸长率为40-50％，低温力学性能优于市场上普通PVDF膜。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种可耐低温的光伏背板用PVDF膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)取1/2量的十二烷基苯磺酸和1/2量的OP-10(辛基酚聚氧乙烯醚-10)，去离子水溶解，加入有机硅单体，搅拌均匀，得到溶液A；取1/2量的十二烷基苯磺酸和1/2量的OP-10，去离子水溶解，缓慢滴加溶液A，反应3-3.5h，得到核乳液；

取核乳液，氢氧化钠调节pH至8-10，加热升温至75-80℃，滴加壳层单体和过硫酸钾，保温反应，加入氯化钙溶液破乳，水洗离心，70-80℃下真空干燥，得到增韧剂；

(2)取叠氮化磁性粒子、增韧剂、N,N-二甲基甲酰胺混合，超声分散10-15min，加入硫酸铜和抗坏血酸，30℃下反应25-30h，离心洗涤，真空干燥，得到磁化增韧剂；

(3)取PVDF、聚甲基丙烯酸甲酯、磁化增韧剂、钛白粉、抗氧化剂，紫外吸收剂，置于高速混合机中混合，经双螺杆熔融挤出，冷却造粒，流延成膜，收卷静置，得到成品。

较优化的方案，步骤(3)中，各组分以质量百分比计，PVDF74％、聚甲基丙烯酸甲酯5％、磁化增韧剂8％、钛白粉12％、抗氧化剂0.6％，紫外吸收剂0.4％。

较优化的方案，步骤(1)中，有机硅单体与壳层单体质量比为(5-6)：(4-5)；

所述有机硅单体包括八甲基环四聚硅氧烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述八甲基环四聚硅氧烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷质量比为42：(3-4)；