專利名稱：抗老化太陽能電池封裝用eva膠膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗老化太陽能電池封裝用EVA膠膜。
背景技術(shù)：
太陽能電池發(fā)電是解決地球環(huán)境污染與能源短缺問題最有效的途徑之一，而在自然環(huán)境中使用的太陽能電池組件會受到濕氣、氧氣和紫外線等環(huán)境因素的影響，溫度變化、 紫外線照射和水汽等的侵蝕都會直接作用于太陽能電池組件，造成其光電轉(zhuǎn)化的性能衰減，嚴(yán)重的會失去實用價值。作為太陽能電池組件結(jié)構(gòu)中最易受到影響的封裝材料來說，其研究十分必要，同時也越來越受到人們的重視。為了能夠提高EVA封裝膠膜的耐候性、阻隔紫外線和水汽的目的，目前普遍采用添加抗氧劑、光穩(wěn)定劑來提升EVA封裝膠膜的抗老化性能。目前EVA封裝膠膜配方中老化體系大多采用抗氧劑加紫外光吸收劑的組合，其中抗氧劑為受阻酚類或胺類，易于過氧化物的自由基反應(yīng)生成生色基團。例如美國專利 US54475761992,中國發(fā)明專利 CN200780040284、CN200810120446、CN200810231006、 CN200910177161、CN201010011704中都提到了 EVA封裝膠膜所使用的抗氧劑類型與作用。紫外光吸收劑大多使用二苯甲酮類吸收劑，與過氧化物自由基反應(yīng)產(chǎn)生的生色集團會影響EVA膠膜的老化性能。例如中國發(fā)明專利CN200910098075、CN200910181957、 CN201010104602、CN201010272800、CN201010620683 中都提到了 EVA 膠膜所使用的紫外光吸收劑種類與作用。本發(fā)明中選取輔助抗氧劑來提升抗氧效果，本發(fā)明中的抗氧劑與輔助抗氧劑之間的復(fù)配效果優(yōu)于同類復(fù)配體系。同時增添光穩(wěn)定劑，具有碳自由基捕獲的作用， 能夠減少生色基團的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于引入高效的抗老化助劑，提升EVA封裝膠膜的耐老化性能，得到一種能經(jīng)受長時間85°C高溫與85%高濕度的環(huán)境無黃變、熱紫外光老化而不變色，同時保持較高的可見光透過率的太陽能電池封裝用EVA膠膜。本發(fā)明通過抗氧劑與輔助抗氧劑之間的復(fù)配來提升抗氧效果，抗氧效果優(yōu)于同類復(fù)配體系。同時增添光穩(wěn)定劑，具有碳自由基捕獲的作用，能夠減少生色基團的產(chǎn)生。為達到發(fā)明目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種抗老化太陽能電池封裝用EVA膠膜，由以下質(zhì)量份數(shù)的原料組成乙烯-醋酸乙烯的共聚物100份；交聯(lián)固化劑1.0 I. 4份；輔助交聯(lián)劑0. I 0.5份；增粘劑0.3 0.7份；抗氧劑0. 05 0. 15份;輔助抗氧劑0. 05 0. 15份；
光穩(wěn)定劑0. I 0. 3份；紫外光吸收劑0. I 0. 3份。從粘結(jié)性、加工流動性與價格等方面綜合考慮，上述乙烯-醋酸乙烯的共聚物中醋酸乙烯質(zhì)量含量為28 33%，熔體指數(shù)值為20 50g/10min ;作為優(yōu)選的方式，熔體指數(shù)值為20 33g/10min ;作為進一步優(yōu)選的方式，乙烯-醋酸乙烯的共聚物中醋酸乙烯質(zhì)量含量為33%，熔體指數(shù)值為33g/10min。上述交聯(lián)固化劑為叔-丁基過氧化2-乙基己基碳酸酯。上述輔助交聯(lián)劑為三烯基甲基三異氰脲酸脂。上述增粘劑為r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。上述抗氧劑選自二 [3_(1，I-二甲基乙基)-4_羥基-5-甲基苯丙酸]三聚乙二醇、 四[￠-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5_三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- 二甲基芐基)-1，3，5-三嗪-2，4，6- (1H，3H，5H)-三酮中的一種或兩種以上組合； 優(yōu)選為二 [3-(1，I-二甲基乙基)-4-羥基-5-甲基苯丙酸]三聚乙二醇和/或四[￠-(3,
5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。本發(fā)明所述抗氧劑具有比普通EVA封裝膠膜使用的抗氧劑具有更加強效的抗氧效果，同時與其他助劑之間的復(fù)配也較好。為增強EVA封裝膠膜的抗老化性能，本發(fā)明所述EVA膠膜配方中增加輔助抗氧劑， 與主抗氧劑形成良好的抗氧體系，增強EVA封裝膠膜的耐老化性能，同時也有與其他組分產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，增強膠膜抗黃變的功能。本發(fā)明所述輔助抗氧劑選自三(二聚丙二醇)亞磷酸酯、三(壬基苯基)亞磷酸酯或三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或兩種以上組合。上述光穩(wěn)定劑選自聚_ {[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)_亞氣基]_1，3, 5- 二嗪~2, 4-二基][2-(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-氮基]-亞己基-[4-(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-氨基]}、聚[[6-[ (1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1，3,5_ 二嚷-2,4-二基][(2, 2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1，6-二己二基[(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶)亞胺]]]或2_(2H_苯并三唑-2)-4，6-二(I-甲基-I-苯基乙基)苯酚中的一種或兩種以上組合。本發(fā)明所述光穩(wěn)定劑不僅能夠保證EVA封裝膠膜的光穩(wěn)定性能，同時能夠與紫外光吸收劑協(xié)同作用， 得到補強的效果。為了保證EVA封裝膠膜在太陽照射下不被其所含的紫外光破壞，本發(fā)明所述EVA 膠膜配方中含有紫外光吸收劑，所述紫外光吸收劑選自氣相二氧化娃、輕基苯基苯并三氮唑類或多羥基二苯甲酮類中的一種或兩種以上組合。多羥基二苯甲酮類優(yōu)選為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。本發(fā)明所述EVA膠膜厚度優(yōu)選為0. 3 0. 8mm。本發(fā)明方法采取的生產(chǎn)方法為樹脂助劑通過擠出機進行共混擠出，擠出物經(jīng)流延、冷卻、牽引、卷取等工序得到最終卷材。本發(fā)明所提供的太陽能電池封裝用EVA膠膜，其耐老化性能強，可通過TUV、UL、 SGS等專業(yè)測試。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例來對本發(fā)明進行進一步說明，但并不將本發(fā)明局限于這些具體實施方式
。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，本發(fā)明涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進方案和等效方案。實施例IEVA膠膜由以下質(zhì)量份數(shù)的原料組成(I)乙烯-醋酸乙烯的共聚物(醋酸乙烯質(zhì)量含量為33%，熔體指數(shù)值為 45g/10min)100 份；(2)叔-丁基過氧化2-乙基己基碳酸酯0. 5份；(3)三烯基甲基三異氰脲酸脂0. 2份(4)r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0. 3份；(5)三(壬基苯基)亞磷酸酯0. 05份(6) 二 [3-(I，I-二甲基乙基)-4_羥基-5-甲基苯丙酸]三聚乙二醇0.3份；(7)聚[[6-[(1，1，3，3_ 四甲基丁基)胺]_1，3，5_ 三嗪 _2，4_ 二基][(2，2，6，6_ 四甲基-4-哌啶)亞胺]-1，6-二己二基[(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶)亞胺]]]0.15份；(8)氣相二氧化硅0. I份。在60 70°C溫度下將乙烯-醋酸乙烯的共聚物、交聯(lián)固化劑叔-丁基過氧化 2-乙基己基碳酸酯和增粘劑r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合均勻，加入紫外線吸收劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑，將上述混合物倒入擠壓機進共混擠壓，控制操作溫度為80 90°C，擠壓出半成品經(jīng)流延、冷卻、牽引、卷取等工序，最后得到具有優(yōu)異耐老化性能的太陽能電池封裝用EVA膠膜，測其性能。實施例2EVA膠膜由以下質(zhì)量份數(shù)的原料組成(I)乙烯-醋酸乙烯的共聚物(醋酸乙烯質(zhì)量含量為33%，熔體指數(shù)值為 33g/10min)100 份；(2)叔-丁基過氧化2-乙基己基碳酸酯0. 5份；(3)三烯基甲基三異氰脲酸脂0. 3份(4)r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0. 3份；(5)三(二聚丙二醇)亞磷酸酯0. 05份；(6)四[@-(3, 5-二叔丁基-4-輕基苯基)丙酸]季戍四醇酯0.08份；(7)聚-{[6-[ (I, I, 3, 3_ 四甲基丁基)-亞氛基]-1，3, 5_ 二嗪-2,4- 二基][2~ (2, 2，6，6-四甲基哌啶基)-氮基]-亞己基-[4- (2，2，6，6-四甲基哌啶基)-氨基]} 0. 2份(8) 2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0. 08份。在60 70°C溫度下將乙烯-醋酸乙烯的共聚物、交聯(lián)固化劑叔-丁基過氧化 2-乙基己基碳酸酯和增粘劑r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合均勻，加入紫外線吸收劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑，將上述混合物倒入擠壓機進共混擠壓，控制操作溫度為80 90°C，擠壓出半成品經(jīng)流延、冷卻、牽引、卷取等工序，最后得到具有優(yōu)異耐老化性能的太陽能電池封裝用EVA膠膜，測其性能。表I為太陽能電池封裝用EVA膠膜的老化性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種抗老化太陽能電池封裝用EVA膠膜，其特征在于所述EVA膠膜由以下質(zhì)量份數(shù)的原料組成乙烯-醋酸乙烯的共聚物100份；交聯(lián)固化劑I. O I. 4份；輔助交聯(lián)劑O. I O. 5份；增粘劑O. 3 O. 7份；抗氧劑O. 05 O. 15份；輔助抗氧劑O. 05 O. 15份；光穩(wěn)定劑O. I O. 3份；紫外光吸收劑O. I O. 3份；所述乙烯-醋酸乙烯的共聚物中醋酸乙烯質(zhì)量含量為28 33%，熔體指數(shù)值為20 50g/10min ；所述交聯(lián)固化劑為叔-丁基過氧化2-乙基己基碳酸酯；所述輔助交聯(lián)劑為三烯基甲基三異氰脲酸脂；所述增粘劑為！■一甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述抗氧劑選自二 [3_(1，I- 二甲基乙基)-4-羥基-5-甲基苯丙酸]三聚乙二醇、 四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- 二甲基芐基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1Η, 3Η, 5Η)-三酮中的一種或兩種以上組合； 所述輔助抗氧劑選自三(二聚丙二醇)亞磷酸酯、三(壬基苯基)亞磷酸酯或三(2，4 一二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或兩種以上組合；所述光穩(wěn)定劑選自聚_{[6-[ (I, I, 3, 3-四甲基丁基)-亞氨基]-1，3, 5- 二嗪-2,4- 二基][2-(2，2，6，6_四甲基哌啶基)_氮基]_亞已基-[4-(2，2，6，6_四甲基哌啶基)_氨基]}、聚[[6_[ (1，1，3，3-四甲基丁基)胺]-1，3，5-三嗪-2，4- 二基][(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1，6-二己二基[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶)亞胺]]]或2_(2Η_苯并三唑-2)-4，6-二(I-甲基-I-苯基乙基)苯酚中的一種或兩種以上組合；所述紫外光吸收劑選自氣相二氧化硅、羥基苯基苯并三氮唑類或多羥基二苯甲酮類中的一種或兩種以上組合。
2.按照權(quán)利要求I所述的抗老化太陽能電池封裝用EVA膠膜，其特征在于所述乙烯-醋酸乙烯的共聚物熔體指數(shù)值為20 33g/10min。
3.按照權(quán)利要求2所述的抗老化太陽能電池封裝用EVA膠膜，其特征在于所述乙烯-醋酸乙烯的共聚物中醋酸乙烯質(zhì)量含量為33%，熔體指數(shù)值為33g/10min。
4.按照權(quán)利要求I所述的抗老化太陽能電池封裝用EVA膠膜，其特征在于所述EVA膠膜厚度為O. 3 O. 8mm。
5.按照權(quán)利要求I所述的抗老化太陽能電池封裝用EVA膠膜，其特征在于所述多羥基二苯甲酮類優(yōu)選為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。
6.按照權(quán)利要求I所述的抗老化太陽能電池封裝用EVA膠膜，其特征在于所述抗氧劑為二 [3- (1，I- 二甲基乙基)-4-羥基-5-甲基苯丙酸]三聚乙二醇和/或四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
7.按照權(quán)利要求I所述的抗老化太陽能電池封裝用EVA膠膜，其特征在于所述穩(wěn)定劑為聚 _{[6~[ (1,1,3,3-四甲基丁基)-亞氛基]-1，3,5_ 二嚷-2,4- 二基][2-(2,2,6, 6-四甲基哌啶基)-氮基]-亞已基-[4-(2，2，6，6_四甲基哌啶基)-氨基]}和/或聚 [[6-[(1，1,3, 3-四甲基丁基)胺]_1，3，5-三嗪-2，4-二基][(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶) 亞胺]-1，6-二己二基[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶)亞胺]]]。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種抗老化太陽能電池封裝用EVA膠膜，由以下質(zhì)量份數(shù)的原料組成乙烯-醋酸乙烯的共聚物100份；交聯(lián)固化劑1.0～1.4份；輔助交聯(lián)劑0.1～0.5份；增粘劑0.3～0.7份；抗氧劑0.05～0.15份；輔助抗氧劑0.05～0.15份；光穩(wěn)定劑0.1～0.3份；紫外光吸收劑0.1～0.3份。本發(fā)明中通過添加特定抗氧劑、輔助抗氧劑和光穩(wěn)定劑等，能夠減少生色基團的產(chǎn)生，使得EVA封裝膠膜的耐老化性能得到提升，能夠經(jīng)受長時間85℃高溫與85%高濕度的環(huán)境無黃變、熱紫外光老化而不變色，同時還能保持較高的可見光透過率。
文檔編號C09J11/06GK102585710SQ20111039366
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者俞苗鋒, 張傳吉, 成三弟, 戴建民, 謝帆, 鄭紅亞 申請人:中化藍天集團有限公司, 浙江省化工研究院有限公司