CN103756579A - 一种高水汽阻隔性的eva封装胶膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜及其制备方法，其由以重量份计的以下原料制备而成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：100份；交联剂：0.5～5份；抗氧剂：0.1～0.5份；紫外光吸收剂：0.1～0.5份；光稳定剂：0.05～0.5份；硅烷偶联剂：0.1～3份；阻水剂：0.01～55份。其制备方法包括塑化挤出、拉伸、牵引、收卷等步骤。本发明的有益效果是：本发明得到的EVA胶膜具有良好的水汽阻隔性能和抗水解性能，具有更好的耐湿热老化性能。

Description

一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种EVA胶膜，具体涉及一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，该胶膜主要用于光伏组件封装领域。

背景技术

太阳能电池封装用EVA胶膜是以EVA树脂为基料，添加各种改性助剂，经螺杆挤出机熔融挤出成型的具有抗紫外、抗老化黄变、剥离强度高等特点的热固性胶膜。主要用于太阳能电池组件的封装，对电池组件起到提高透光率，阻止水汽渗透，耐高低温，抗紫外光老化等作用，确保电池组件的长期稳定高效使用。

EVA胶膜在户外长期使用过程中会产生降解，出现变色、褪色、脱层、产生乙酸和腐蚀电极等老化现象。除了受紫外光辐照外，EVA胶膜还可能暴露于高温高湿的恶劣环境中。长期处于高温高湿环境下的EVA会发生会水解反应，产生气泡、黄变、脱层等现象，导致光伏组件的光电转换效率降明显降低。即使是非透过的背材也不能完全防止水汽在长达20～30年的使用过程中从边缘渗入。欲有效降低光伏组件的吸湿性，需要有好的密封胶，同时使用具有更低扩散因子和更好粘附力的封装材料能更好地防止水汽的进入和保护光伏组件的结构稳定性。因此需要开发出一类既具有高水汽阻隔性、高抗水解性的EVA。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种在水汽阻隔性、抗水解性方面有很大提高的EVA胶膜，能有效提高EVA胶膜的湿热老化性能。

一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其由以重量份计的以下原料制备而成：

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：100份；

交联剂：0.5～5份；

抗氧剂：0.1～0.5份；

紫外光吸收剂：0.1～0.5份；

光稳定剂：0.05～0.5份；

硅烷偶联剂：0.1～3份；

阻水剂：0.01～55份。

作为优选方案，所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中交联固化剂包括有机过氧化物和偶氮化合物，其中有机过氧化物包括：过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2，5-二甲基-2，5二叔丁基过氧化己烷、4，4-二(叔戊基过氧)戊酸正丁基酯，过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、3，3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯中的至少一种；所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的至少一种。

作为优选方案，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种。

作为优选方案，所述紫外光吸收剂和外光稳定剂选自下列物质：双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3，5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑中的至少两种。

作为优选方案，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种。

作为优选方案，所述的阻水剂为离子聚合物、离子型小分子、聚烯烃、含氟化合物。乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌、硬脂酸锌、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃弹性体、甲基丙烯酸十三氟辛酯、十七氟癸基三乙氧基硅烷中的至少一种。

一种制备本发明所述的高水汽阻隔性的EVA封装胶膜的方法，其包括如下步骤：

(1)先将上述原料经过混料机混合均匀；

(2)将步骤(1)所得混合物投入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。

本发明的有益效果是：本发明得到的EVA胶膜具有良好的水汽阻隔性能和抗水解性能，具有更好的耐湿热老化性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅局限于实施例。

实施例1：

在100质量份醋酸乙烯含量为28％的EVA原料中加入1.0份引发剂3，3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯，0.5份三烯丙基异氰脲酸酯，0.3份β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，0.3份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，0.2份双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，0.5份乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，2份甲基丙烯酸锌经过混料机混合均匀，投入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。EVA胶膜体积电阻率：3×10¹⁵Ω·cm，水汽透过率(38℃／90％RH)：5.6G／(m²·d)，耐湿热老化(RH85％，85℃，1000h)：黄变指数(ΔYI)：1.7。

实施例2：

在100质量份醋酸乙烯含量为28％的EVA原料中加入1.0份引发剂3，3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯，0.5份三烯丙基异氰脲酸酯，0.3份β-3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，0.3份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，0.2份双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，0.5份乙烯基三甲氧基硅烷，1份硬脂酸锌经过混料机混合均匀，投入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。EVA胶膜体积电阻率：5×10¹⁵Ω·cm，水汽透过率(38℃/90％RH)：4.8G/(m²·d)，耐湿热老化(RH85％，85℃，1000h)：黄变指数(ΔYI)：1.8。

实施例3：

在100质量份醋酸乙烯含量为28％的EVA原料中加入1.0份引发剂过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯，0.5份三烯丙基异氰脲酸酯，0.3份β-3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，0.3份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，0.2份双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，0.5份乙烯基三甲氧基硅烷，10份聚烯烃弹性体POP经过混料机混合均匀，投入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。EVA胶膜体积电阻率：8×10¹⁵Ω·cm，水汽透过率(38℃/90％RH)：3.5G/(m²·d)，耐湿热老化(RH85％，85℃，1000h)：黄变指数(ΔYI)：1.5。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于：由以重量份计的以下原料制备而成：

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：100份；

交联剂：0.5～5份；

抗氧剂：0.1～0.5份；

紫外光吸收剂：0.1～0.5份；

光稳定剂：0.05～0.5份；

硅烷偶联剂：0.1～3份；

阻水剂：0.01～55份。

2.如权利要求1所述的高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于，所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中交联固化剂包括有机过氧化物和偶氮化合物，其中有机过氧化物包括：过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2，5-二甲基-2，5二叔丁基过氧化己烷、4，4-二(叔戊基过氧)戊酸正丁基酯，过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、3，3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯中的至少一种；所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的至少一种。

3.如权利要求1所述的高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种。

4.如权利要求1所述的高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于，所述紫外光吸收剂和外光稳定剂选自下列物质：双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3，5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑中的至少两种。

5.如权利要求1所述的高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种。

6.如权利要求1所述的高水汽阻隔性的EVA封装胶膜，其特征在于，所述的阻水剂为离子聚合物、离子型小分子、聚烯烃、含氟化合物。乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌、硬脂酸锌、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃弹性体、甲基丙烯酸十三氟辛酯、十七氟癸基三乙氧基硅烷中的至少一种。

7.一种如权利要求1～6中任意一项所述的高水汽阻隔性的EVA封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)先将上述原料经过混料机混合均匀；

(2)将步骤(1)所得混合物投入流延机里，在115℃经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度约为0.5mm的EVA胶膜。