專利名稱：一種改性聚丙烯樹脂組合物及由其制造的太陽能背板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池組件聚合物背板，具體涉及一種改性聚丙烯樹脂太陽能背板及其制備方法，屬于太陽能電池組件制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽能是資源最豐富的可再生能源，具有獨特的優(yōu)勢和巨大的開發(fā)利用潛力，太陽能發(fā)電是太陽能利用途徑中一項新技術(shù)。太陽能光電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池等組成，太陽能電池組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，其中太陽能背板是太陽能電池組件的結(jié)構(gòu)性封裝材料，對于延長太陽能電池的使用壽命起到了很大的作用，是太陽能電池組件不可或缺的組成部分，制備背板的材料應(yīng)具有可靠的絕緣性、阻水性、機械性能、耐紫外光老化性以及耐濕熱老化性能。目前國內(nèi)外主要使用 的背板均為多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，都是以聚酯膜(BOPET)為基材膜，覆合含氟材料如聚氟乙烯膜(PVF)、聚偏二氟乙烯膜(PVDF)或者涂布氟碳樹脂(FEVE)等制造而成的，價格較貴，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，電絕緣性、粘接性差，容易脆化。從背板的材料上來看，現(xiàn)有的背板一般都是以聚酯膜(BOPET)為基材，并且有研究者對聚酯薄膜進行了改良，日本專利特開2007-007885號公報、日本專利特開2006-306910號公報提出了使用含2，6-萘二羧酸的聚酯膜作為太陽能背板材料的技術(shù)方案，中國發(fā)明專利申請CN102365172A中公開了一種新型的添加了金紅石型氧化鈦粒子的層壓聚酯膜，但是其與相鄰的EVA膠膜的粘結(jié)力無法保證，并且由于材料結(jié)構(gòu)特征，聚酯樹脂難以克服吸水率高，耐濕熱老化性能差(脆化)的缺陷，很難達到太陽能背板的性能要求。聚丙烯樹脂具有高強度、高耐熱性，較高的耐磨性、優(yōu)良的電絕緣性、耐應(yīng)力開裂性和低蠕變性、低水蒸氣透過率以及優(yōu)異的介電性能，并且由于丙烯的分子鏈端中沒有極性官能團，因此吸水率極低，能滿足太陽能電池組件的耐老化性能要求，而有望成為重要的背板材料。但其耐寒性差，低溫易脆斷，直接作為太陽能背板基材的材料，則無法滿足其低溫抗沖擊性能。因此，開發(fā)一種低吸水率、低脆化溫度以及高絕緣性的樹脂組合物，并由其制備出具有優(yōu)異的耐濕熱老化性、粘接性以及機械性能，適用于工業(yè)化的太陽能背板很有必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種太陽能背板及其制備方法，所述背板具有高層間剝離強度、優(yōu)異的耐濕熱老化性、粘接性以及機械絕緣性能，適合于太陽能電池組件的應(yīng)用。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種太陽能背板，從內(nèi)到外包括內(nèi)表層、芯層和外表層，所述內(nèi)表層、芯層和外表層的質(zhì)量比為10 20 : 20 40 : 40 60 ;
其中，所述內(nèi)表層由聚酰胺樹脂、填料以及添加劑制成；所述添加劑選自抗氧劑、紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑中的一種或幾種；
所述外表層由聚酰胺樹脂、填料以及添加劑制成；所述添加劑選自抗氧劑、紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑中的一種或幾種；
所述芯層由改性聚丙烯樹脂組合物制成；
所述改性聚丙烯樹脂組合物，以質(zhì)量份計，包括如下組分
聚丙烯樹脂100份
接枝聚乙烯5 50份
填料O 100份
添加劑O 2. 5份
所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯樹脂、共聚聚丙烯樹脂或兩者的混合物，聚丙烯樹脂的DSC熔點為160 168°C，熔體流動速率為I 2 g/10min ；
所述接枝聚乙烯由如下組分通過接枝反應(yīng)制備得到
聚乙烯樹脂100份
接枝劑O. 5 2. O份
引發(fā)劑O. 03 O. 2份
所述聚乙烯樹脂為均聚聚乙烯樹脂、共聚聚乙烯樹脂或兩者的混合物，聚乙烯樹脂的DSC熔點為120 1 35°C，熔體流動速率為I 2 g/10min。上述技術(shù)方案中，所述接枝劑為丙烯酸、丙烯酸酯、馬來酸、馬來酸酐或者次甲基
丁二酸。上述技術(shù)方案中，所述引發(fā)劑為二叔丁基過氧化物(DTBP)或過氧化二異丙苯(DCP)0上述技術(shù)方案中，所述填料為玻璃纖維、碳纖維、滑石粉、云母、硅灰石或鈦白粉。上述太陽能背板的制備包括如下步驟
(1)按所述的配比將聚乙烯樹脂、接枝劑和引發(fā)劑混合均勻，經(jīng)螺桿熔融擠出加工，制備得到接枝聚乙烯；
(2)按配比將聚丙烯樹脂、填料以及添加劑加入到上述接枝聚乙烯中并混合均勻，經(jīng)螺桿熔融加工，即可得到所述改性聚丙烯樹脂組合物；
(3)按配比將制備內(nèi)表層、芯層以及外表層的物料分別加入到三層共擠出片材機組的A螺桿、B螺桿以及C螺桿中，同時在螺桿擠出機熔融擠出，經(jīng)流延、冷卻、牽引、卷取即得到所述太陽能背板。上述制備方法中，所述步驟(3)中的螺桿熔融擠出加工的反應(yīng)擠出溫度為18(T240°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為95 105轉(zhuǎn)/分，物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2_4分鐘。本發(fā)明同時請求保護一種改性聚丙烯樹脂組合物及其制備方法。所采用的技術(shù)方案是，一種改性聚丙烯樹脂組合物，以質(zhì)量份計，包括如下組分 聚丙烯樹脂100份
接枝聚乙烯5 50份
填料O 100份
添加劑O 2. 5份
所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯樹脂、共聚聚丙烯樹脂或兩者的混合物，聚丙烯樹脂的DSC熔點為160 168°C，熔體流動速率為I 2 g/10min ；
所述接枝聚乙烯由如下組分通過接枝反應(yīng)制備得到聚乙烯樹脂100份
接枝劑O. 5 2. O份
引發(fā)劑O. 03 O. 2份
所述聚乙烯樹脂為均聚聚乙烯樹脂、共聚聚乙烯樹脂或兩者的混合物，聚乙烯樹脂的DSC熔點為120 135°C，熔體流動速率為I 2 g/10min。上述技術(shù)方案中，所述接枝劑為丙烯酸、丙烯酸酯、馬來酸、馬來酸酐或者次甲基
丁二酸。上述技術(shù)方案中，所述引發(fā)劑為二叔丁基過氧化物(DTBP)或過氧化二異丙苯(DCP)0上述技術(shù)方案中，所述填料為玻璃纖維、碳纖維、滑石粉、云母、硅灰石或鈦白粉。上述改性聚丙烯樹脂組合物的制備方法，包括如下步驟
(1)按配比將聚乙烯樹脂、接枝劑和引發(fā)劑混合均勻，經(jīng)螺桿熔融擠出加工，制備得到接枝聚乙烯；
(2)按配比將余下組分加入到上述接枝聚乙烯中并混合均勻，經(jīng)螺桿熔融加工，即可得到所述樹脂組合物。上述制備方法中，所述步驟(I)中的螺桿熔融擠出加工的反應(yīng)擠出溫度為16(T220°C;螺桿轉(zhuǎn)速控制為95 105轉(zhuǎn)/分；所述步驟(2)中的螺桿熔融擠出加工的反應(yīng)擠出溫度為18(T240°C ;螺桿轉(zhuǎn)速控制為95 105轉(zhuǎn)/分。
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本發(fā)明的原理本發(fā)明依據(jù)高分子合金化最新理論即高分子自增溶理論設(shè)計制造的聚丙烯/聚乙烯合金，由于引入了高分子交聯(lián)元素因而制品在獲得優(yōu)良的耐低溫沖擊性的同時，也獲得耐老化，尤其是耐高溫濕熱老化的性能。本發(fā)明采用熔點(DSC)大于150°C的聚丙烯或聚丙烯共聚物或其共混物作為本發(fā)明的主要材料的原因之一是其能滿足太陽能電池板的加工要求。由于接枝劑的引進使部分聚乙烯交聯(lián)，形成類似于橡膠類的交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以增韌聚丙烯，使其獲得優(yōu)異的抗低溫沖擊的性能和耐高溫濕熱老化性能。通過測試(測試標準ASTM D6110)，其簡支梁缺口沖擊(_20°C)可以達到15 KJ/m2，遠遠高于普通聚丙烯材料的2. 55 KJ/m2，因而可以用作太陽能背板基材。另外，本發(fā)明的樹脂組合物的低溫脆化溫度都小于_40°C，未經(jīng)增韌改性的嵌段共聚聚丙烯的低溫脆化溫度只有_30°C，將線性低密度聚乙烯加入嵌段共聚聚丙烯共混改性的樹脂組合物其低溫脆化溫度只能達到-20 0C ο 本發(fā)明采用的添加劑主要包括抗氧劑、紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑。抗氧劑可以有效地抑制聚合物的熱氧老化。本發(fā)明對于抗氧劑的種類沒有特別限制。受阻酚型、亞磷酸酯型和硫酯型等抗氧劑都可以作為本發(fā)明的抗氧劑，優(yōu)選的抗氧劑為四[β- (3’，5’ - 二叔丁基-4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯。本發(fā)明對于紫外光吸收劑和光穩(wěn)定劑的種類沒有特別限制。優(yōu)選的紫外線吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，優(yōu)選的光穩(wěn)定劑為雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。優(yōu)選的，光穩(wěn)定劑配合紫外光吸收劑一起使用，可以起到單一使用紫外光吸收劑無法達到的最佳效果，有效地防止材料的黃變和阻滯物理性能的損失，抑制或減弱光降解作用，提聞耐光老化性能。
本發(fā)明中，內(nèi)表層和太陽能電池組件中的EVA膠膜接觸，外表層位于太陽能電池組件的外側(cè)。內(nèi)表層與外表層材料選用的聚酰胺樹脂是重復(fù)的酰胺結(jié)構(gòu)單元(-RCONH-Mt為聚合物主鏈的縮聚物，具有較高的拉伸強度、沖擊強度，優(yōu)異的耐磨、自潤滑性能，并且與作為封裝材料的EVA (乙烯醋酸乙烯共聚物)膠膜以及作為填充密封用的硅膠有良好的粘接性。另外，本發(fā)明采用極性單體，作為接枝劑在引發(fā)劑的作用下與聚乙烯發(fā)生接枝反應(yīng)。接枝聚乙烯既與聚丙烯樹脂具有很好的相容性，又可以和相鄰的聚酰胺樹脂具有良好的粘接性，保持三層材料間良好的層間剝離力。由于上述技術(shù)方案的采用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明開發(fā)了一種新的用于太陽能背板的樹脂組合物，以聚丙烯樹脂為主體，以接枝劑接枝聚乙烯增韌劑進行增韌，獲得的最終產(chǎn)品在具有優(yōu)良的耐低溫沖擊性的同時，也具有耐老化，尤其是耐濕熱老化的性能，同時具有低飽和吸水率、低水蒸氣透過率以及優(yōu)異的電絕緣性，可用于制造太陽能背板。2.通過本發(fā)明公開的改性聚丙烯樹脂組合物制備的太陽能背板在具有優(yōu)良層間剝離力的同時，也具有耐高溫濕熱老化的性能，同時與EVA層以及硅膠具有良好的粘接性，可用于制造太陽能電池組件。3.本發(fā)明的制備方法簡單易行，成本較低，適于推廣應(yīng)用。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例一
一種改性聚丙烯樹脂組合物，其制備方法如下 (1)接枝聚乙烯PE-MA的制備
將100份(質(zhì)量份)LLDPE7042 (北京燕山石化公司)、1份馬來酸酐(化學(xué)試劑，分析純)、
O.05份DCP引發(fā)劑(天津阿克蘇公司)分別計量后加入混合器中進行混合均化，均化兩小時后投入雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒；冷卻切粒得到顆粒狀接枝聚乙烯PE-MA，其1900C /2. 16公斤的熔體流動速率為O. 5g/10min。其中螺桿直徑為75毫米，長徑比33，螺桿溫度控制在160-220°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為100轉(zhuǎn)/分，物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2-4分鐘。所述LLDPE7042 (北京燕山石化公司)為線性低密度聚乙烯，其DSC熔點為125°C，熔體流動速率2g/10min (190°C，2. 16公斤)，數(shù)均分子量17000，重均分子量100000，拉伸強度12MPa，斷裂伸長率500% ；
(2)改性聚丙烯樹脂組合物的制備將67份聚丙烯K8303(北京燕山石化公司)、33份接枝聚乙烯PE-MA、20份金紅石型鈦白粉R960 (美國杜邦公司)、0. 2份抗氧劑四[B- (3’，5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(北京加成助劑研究所，KY1010)、
O.2份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(北京加成助劑研究所，GW531)、0.1份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(北京加成助劑研究所，GW480)分別計量后混合均勻；投入雙螺桿擠出機中進行熔融擠出(雙螺桿采用排氣螺桿，螺桿直徑為75毫米，長徑比33，螺桿溫度控制在180-240°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為100轉(zhuǎn)/分，物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2-4分鐘)；物料經(jīng)冷卻切粒干燥后即為成品SI。所述聚丙烯K8303為北京燕山石化公司生產(chǎn)的嵌段共聚聚丙烯產(chǎn)品，其DSC熔融溫度163°C，熔體流動速率2g/10min (230°C, 2. 16公斤)，數(shù)均分子量29000，重均分子量38000，拉伸屈服強度22MPa，斷裂伸長率22%，洛氏硬度75R，懸臂梁沖擊強度23°C時為480J/M, -20°C時為 40J/M。實施例二
一種改性聚丙烯樹脂組合物，其制備方法如下
Cl)接枝聚乙烯PE-MA的制備參見實施例一
(2)改性聚丙烯樹脂組合物的制備將75份嵌段共聚聚丙烯K8303、25份接枝聚乙烯ΡΕ-ΜΑ.50份金紅石型鈦白粉R960、0. 25份抗氧劑四[β-(3，，5’- 二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、O. 2份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、O.1份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯按計量比混合均勻后投入雙螺桿擠出機中進行熔融擠出(雙螺桿采用排氣螺桿，螺桿直徑為75毫米，長徑比33，螺桿溫度控制在180-240°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為100轉(zhuǎn)/分，物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2-4分鐘)；物料經(jīng)冷卻切粒干燥后即為成品S2。實施例三
一種改性聚丙烯樹脂組合物，其制備方法如下 Cl)接枝聚乙烯PE-MA的制備參見實施例一
(2)改性聚丙烯樹脂組合物的制備將96份聚丙烯1300和4份接枝聚乙烯PE-MA，40份金紅石型鈦白粉R960、0. 2份抗氧劑四[β- (3’，5’- 二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、O. 25份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、O. 15份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯混合均勻后投入雙螺桿擠出機中進行熔融擠出(雙螺桿采用排氣螺桿，螺桿直徑為75毫米，長徑比33，螺桿溫度控制在180-240°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為100轉(zhuǎn)/分，物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2-4分鐘)；物料經(jīng)冷卻切粒干燥后即為成品S3。實施例四
一種改性聚酰胺樹脂組合物，其制備方法如下
Cl)接枝聚乙烯PE-MA的制備參見實施例一
(2)改性聚丙烯樹脂組合物的制備將50份嵌段共聚聚丙烯K8303、50份接枝聚乙烯PE-MA、60份金紅石型鈦白粉R960、0.3份抗氧劑四 [β- (3’，5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、O. 25份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、O. 15份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯混合均勻后將投入雙螺桿擠出機中進行熔融擠出(雙螺桿采用排氣螺桿，螺桿直徑為75毫米，長徑比33，螺桿溫度控制在180-240°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為100轉(zhuǎn)/分，物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2-4分鐘)；物料經(jīng)冷卻切粒干燥后即為成品S4。實施例五
一種共擠出的聚丙烯太陽能背板，其制備方法如下
(I)將100份聚十二碳二酰己二胺(PA612)加入干燥器內(nèi)，80°C干燥4小時后投入高攪機中，加入20份金紅石型鈦白粉R960、0. 2份抗氧劑四[β- (3’，5’ -二叔丁基_4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、O. 2份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、O.1份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，將物料混合均勻；然后將上述物料投入三層共擠出片材機組的A螺桿，螺桿直徑為60毫米，長徑比33。(2)將實施例一制備的成品SI投入三層共擠出片材機組的B螺桿，螺桿直徑為90暈米，長徑比33。(3)將100份聚十二碳二酰己二胺(PA612)加入干燥器內(nèi)，80°C干燥4小時后投入高攪機中，加入20份金紅石型鈦白粉R960、0. 2份抗氧劑四[β- (3’，5’- 二叔丁基_4’_羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、O. 2份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、O.1份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，將物料混合均勻；然后將上述物料投入三層共擠出片材機組的C螺桿，螺桿直徑為60毫米，長徑比33。(4)將三種物料同時在螺桿擠出機熔融擠出，螺桿溫度控制在180_240°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為100轉(zhuǎn)/分，物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2-4分鐘。內(nèi)表層、芯層以及外表層三種物料在分配器內(nèi)進行分配，重量比例為10/40/50，然后進入T-型模頭(模頭寬度1200mm)，經(jīng)冷卻、牽引、卷取等工序得到成品S5，三輥冷卻水溫度60-70°C，牽引速度3-4米/分鐘，產(chǎn)品厚度O. 33mm，寬度1000mm，檢測結(jié)果見表I。實施例六
一種共擠出的聚 丙烯太陽能背板，其制備方法如下
(I)將100份聚癸二酰癸二胺(PA1010)加入干燥器內(nèi)，80°C干燥4小時后投入高攪機中，加入20份金紅石型鈦白粉R960、O. 2份抗氧劑四[β- (3’，5’ -二叔丁基_4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、O. 2份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、O.1份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，將物料混合均勻；然后將上述物料投入三層共擠出片材機組的A螺桿，螺桿直徑為60毫米，長徑比33。(2)將實施例二制備的成品S2投入三層共擠出片材機組的B螺桿，螺桿直徑為90暈米，長徑比33。(3)將100份聚癸二酰癸二胺(ΡΑ1010)加入干燥器內(nèi)，80°C干燥4小時后將物料投入高攪機中，加入20份金紅石型鈦白粉R960、0. 2份抗氧劑四[β- (3’，5’ - 二叔丁基-4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、O. 2份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、O.1份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，將物料混合均勻；然后將上述物料投入三層共擠出片材機組的C螺桿，螺桿直徑為60暈米，長徑比33。(4)將三種物料同時在螺桿擠出機熔融擠出，螺桿溫度控制在180_240°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為100轉(zhuǎn)/分，物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2-4分鐘。內(nèi)表層、芯層以及外表層三種物料在分配器內(nèi)進行分配，比例為20/40/40，然后進入T-型模頭，模頭寬度1200mm，經(jīng)冷卻、牽引、卷取等工序得到成品S6，三輥冷卻水溫度60-70°C，牽引速度3-4米/分鐘。產(chǎn)品厚度O. 33mm，寬度1000mm。檢測結(jié)果見表I。實施例七一種共擠出的聚丙烯太陽能背板，其制備方法如下
(I)將100份聚癸二酰癸二胺(PA1010)加入干燥器內(nèi)，80°C干燥4小時后投入高攪機中，加入20份金紅石型鈦白粉R960、0. 2份抗氧劑四[β- (3’，5’ - 二叔丁基-4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、O. 2份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、O.1份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，將物料混合均勻；然后將上述物料投入三層共擠出片材機組的A螺桿，螺桿直徑為60毫米，長徑比33。(2)將實施例三制備的成品S3投入三層共擠出片材機組的B螺桿，螺桿直徑為90暈米，長徑比33。(3)將100份聚癸二酰癸二胺(ΡΑ1010)加入干燥器內(nèi)，80°C干燥4小時后投入高攪機中，加入20份金紅石型鈦白粉R960、0. 2份抗氧劑四[β- (3’，5’ -二叔丁基_4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、O. 2份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、O.1份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，將物料混合均勻；然后將上述物料投入三層共擠出片材機組的C螺桿，螺桿直徑為60毫米，長徑比33。(4)將三種物料同時在螺桿擠出機熔融擠出，螺桿溫度控制在180_240°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為100轉(zhuǎn)/分，物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2-4分鐘。內(nèi)表層、芯層以及外表層三種物料在分配器內(nèi)進行分配，比例為20/30/50，然后進入T-型模頭，模頭寬度1200mm，經(jīng)冷卻、牽引、卷取等工序得到成品S7，三輥冷卻水溫度60-70°C，牽引速度3-4米/分鐘。產(chǎn)品厚度O. 33mm，寬度1000mm。檢測結(jié)果見表I。實施例八
一種共擠出的聚丙烯太陽能背板，其制備方法如下
(I)將100份聚癸二酰癸二胺(PA1010)加入干燥器內(nèi)，80°C干燥4小時后投入高攪機中，加入20份金紅石型鈦白粉R960、O. 2份抗氧劑四[β- (3’，5’ -二叔丁基_4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、O. 2份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、O.1份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，將物料混合均勻；然后將上述物料投入三層共擠出片材機組的A螺桿，螺桿直徑為60毫米，長徑比33。(2)將實施例四制備的成品S4投入三層共擠出片材機組的B螺桿，螺桿直徑為90暈米，長徑比33。(3)將100份聚癸二酰癸二胺(ΡΑ1010)加入干燥器內(nèi)，80°C干燥4小時，測試水分含量(90°C，3小時)小于O. 1%。然后將物料投入高攪機中，加入20份金紅石型鈦白粉R960、
O.2份抗氧劑四[β- (3’，5’ - 二叔丁基-4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、O. 2份紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、O.1份光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，將物料混合均勻。然后將上述物料投入三層共擠出片材機組的C螺桿，螺桿直徑為60毫米，長徑比33。(4)將三種物料同時在螺桿擠出機熔融擠出，螺桿溫度控制在180_240°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為100轉(zhuǎn)/分，物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2-4分鐘。內(nèi)表層、芯層以及外表層三種物料在分配器內(nèi)進行分配，比例為20/40/40，然 后進入T-型模頭，模頭寬度1200mm，經(jīng)冷卻、牽引、卷取等工序得到成品S8，三輥冷卻水溫度60-70°C，牽引速度3-4米/分鐘。產(chǎn)品厚度O. 33mm，寬度1000mm。檢測結(jié)果見表I。對比例一
為TPT類型背板(昆山臺虹公司)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為PVF/PET/PVF，厚度O. 33mm,記為BI，檢測結(jié)果見表I。對比例二
為TPE類型背板(日本東洋鋁公司)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為PVDF/PET/PE，厚度O. 33mm,記為B2，檢測結(jié)果見表I。對比例三
為FEVE類型背板(蘇州中來公司)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為FEVE/PET/FEVE，厚度O. 30mm,記為B3，檢測結(jié)果見表I。表I實施例和對比例中背板的表征
權(quán)利要求
1.一種太陽能背板，從內(nèi)到外包括內(nèi)表層、芯層和外表層，其特征在于，所述內(nèi)表層、芯層和外表層的質(zhì)量比為10 20 20 40 40 60; 其中，所述內(nèi)表層由聚酰胺樹脂、填料以及添加劑制成；所述添加劑選自抗氧劑、紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑中的一種或幾種； 所述外表層由聚酰胺樹脂、填料以及添加劑制成；所述添加劑選自抗氧劑、紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑中的一種或幾種； 所述芯層由改性聚丙烯樹脂組合物制成； 所述改性聚丙烯樹脂組合物，以質(zhì)量份計，包括如下組分 聚丙烯樹脂100份 接枝聚乙烯5 50份 填料O 100份 添加劑O 2. 5份 所述添加劑選自抗氧劑、紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑中的一種或幾種； 所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯樹脂、共聚聚丙烯樹脂或兩者的混合物，聚丙烯樹脂的DSC熔點為160 168°C，熔體流動速率為I 2 g/10min ； 所述接枝聚乙烯由如下組分通過接枝反應(yīng)制備得到 聚乙烯樹脂100份 接枝劑O. 5 2. O份 引發(fā)劑O. 03 O. 2份 所述聚乙烯樹脂為均聚聚乙烯樹脂、共聚聚乙烯樹脂或兩者的混合物，聚乙烯樹脂的DSC熔點為120 135°C，熔體流動速率為I 2 g/10min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能背板，其特征在于所述接枝劑為丙烯酸、丙烯酸酯、馬來酸、馬來酸酐或者次甲基丁二酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能背板，其特征在于所述引發(fā)劑為二叔丁基過氧化物或過氧化二異丙苯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能背板，其特征在于所述填料為玻璃纖維、碳纖維、滑石粉、云母、硅灰石或鈦白粉。
5.一種如權(quán)利要求1所述的太陽能背板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)按權(quán)利要求1所述的配比將聚乙烯樹脂、接枝劑和引發(fā)劑混合均勻，經(jīng)螺桿熔融擠出加工，制備得到接枝聚乙烯； (2)按配比將聚丙烯樹脂、填料以及添加劑加入到上述接枝聚乙烯中并混合均勻，經(jīng)螺桿熔融加工，即可得到所述改性聚丙烯樹脂組合物； (3)按配比將制備內(nèi)表層、芯層以及外表層的物料分別加入到三層共擠出片材機組的A螺桿、B螺桿以及C螺桿中，同時在螺桿擠出機熔融擠出，經(jīng)流延、冷卻、牽引、卷取即得到所述太陽能背板。
6.一種改性聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，以質(zhì)量份計，包括如下組分 聚丙烯樹脂100份 接枝聚乙烯5 50份填料O 100份添加劑O 2. 5份 所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯樹脂、共聚聚丙烯樹脂或兩者的混合物，聚丙烯樹脂的DSC熔點為160 168°C，熔體流動速率為I 2 g/10min ； 所述接枝聚乙烯由如下組分通過接枝反應(yīng)制備得到 聚乙烯樹脂100份 接枝劑O. 5 2. O份 引發(fā)劑O. 03 O. 2份 所述聚乙烯樹脂為均聚聚乙烯樹脂、共聚聚乙烯樹脂或兩者的混合物，聚乙烯樹脂的DSC熔點為120 135°C，熔體流動速率為I 2 g/10min。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的樹脂組合物，其特征在于所述接枝劑為丙烯酸、丙烯酸酯、馬來酸、馬來酸酐或者次甲基丁二酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的樹脂組合物，其特征在于所述引發(fā)劑為二叔丁基過氧化物或過氧化二異丙苯。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的樹脂組合物，其特征在于所述填料為玻璃纖維、碳纖維、滑石粉、云母、硅灰石或鈦白粉。
10.一種如權(quán)利要求6所述的樹脂組合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)按權(quán)利要求6所述的配比將聚乙烯樹脂、接枝劑和引發(fā)劑混合均勻，經(jīng)螺桿熔融擠出加工，制備得到接枝聚乙烯； (2)按配比將余下組分加入到上述接枝聚乙烯中并混合均勻，經(jīng)螺桿熔融加工，即可得到所述改性聚丙烯樹脂組合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能背板及其制備方法，從內(nèi)到外包括內(nèi)表層、芯層和外表層，以質(zhì)量比例計，內(nèi)表層∶芯層∶外表層=10~20∶20~40∶40~60；所述內(nèi)表層以及外表層由聚酰胺樹脂、填料以及添加劑制成；所述芯層由改性聚丙烯樹脂組合物制成；所述改性聚丙烯樹脂組合物包括如下組分聚丙烯樹脂100份、接枝聚乙烯5~50份、添加劑0~2.5份、填料0~100份。本發(fā)明同時開發(fā)了一種新的用于太陽能背板的改性聚丙烯樹脂組合物，獲得的最終產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐低溫沖擊性的同時具有耐老化，尤其是耐濕熱老化的性能，由其制備的太陽能背板具有優(yōu)于其他背板的吸水率、水蒸氣透過率、層間剝離以及優(yōu)異的電絕緣性，滿足太陽能背板要求的收縮率、熱空氣老化性、絕緣性能，可用于制造太陽能電池組件。
文檔編號C08F255/02GK103066141SQ20121058265
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者羅吉江, 符書臻 申請人:蘇州度辰新材料有限公司