本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域和背板復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料。

背景技術(shù)：

太陽能光伏電池背板位于太陽能電池板的背面，對電池片起保護和支撐作用，具有可靠的絕緣性、阻水性、耐老化性。一般具有三層結(jié)構(gòu)（PVDF/PET/PVDF），外層保護層PVDF具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力，中間層為PET 聚脂薄膜具有良好的絕緣性能，內(nèi)層PVDF和EVA具有良好的粘接性能。目前國內(nèi)對太陽能電池背膜的需求量不斷增大，太陽能電池背膜的市場前景非常廣闊。

但是目前現(xiàn)有的太陽能電池背膜，雖然具有多層結(jié)構(gòu)，但是其對太陽能電池的防護作用仍有待進一步改善。如申請?zhí)枮?00910053910.5的中國專利公開了一種太陽能電池背板，但是其力學(xué)性能較差，耐候性較弱，仍有待進一步改進；如申請?zhí)枮?01110188877.4的中國專利公開了一種太陽能電池背板，其仍存在力學(xué)性能和耐候性較差的不足。

因此如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，已成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料，以解決現(xiàn)有太陽能光伏電池背板復(fù)合材料力學(xué)性能和耐候性較差等問題。本發(fā)明制得的太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料具有良好的機械性能以及耐中性鹽霧性和耐老化性能，毒性極小，不易造成環(huán)境污染，同時生產(chǎn)成本低，有利于推廣應(yīng)用。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料，以重量為單位，由以下原料制成：聚氨酯65-88份、硬脂酸單甘油酯40-47份、季戊四醇松香酯24-28份、碳納米管12-18份、PBT 16-20份、PVDF 10-12份、聚硫橡膠2-3份、聚氯己烯5-7份、ABS 1-3份、三硬脂酸甘油酯1-3份、玻璃微粉1-2份、檸檬酸酯7-9份、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯5-8份、碳化硅纖維2-5份、AR玻璃纖維2-4份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1-2份、KH570硅烷偶聯(lián)劑0.8-1.8份、丙烯酸型相容劑0.8-1.2份、丙烯酸型架橋劑0.7-1.4份、丙烯酸酯橡膠0.9-1.5份、己二酸二辛酯0.6-0.9份、擴鏈劑0.6-1.2份、紫外線吸收劑0.5-1.5份、光穩(wěn)劑0.5-1份、抗老劑0.9-1.6份、抗氧劑0.4-0.8份、穩(wěn)定劑0.8-1.4份；

所述太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：將聚氨酯、硬脂酸單甘油酯、季戊四醇松香酯、碳納米管、PBT、PVDF、聚硫橡膠混合，在溫度為650-720℃，轉(zhuǎn)速為100-300r/min下攪拌15-25min，制得混合物Ⅰ；

S2：在氮氣保護下，向步驟1 制得的混合物Ⅰ中加入聚氯己烯、ABS 、三硬脂酸甘油酯、玻璃微粉、檸檬酸酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、碳化硅纖維、AR玻璃纖維、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、KH570硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸型相容劑、丙烯酸型架橋劑、丙烯酸酯橡膠、己二酸二辛酯、擴鏈劑，在微波功率為120-250W，溫度為600-620℃，轉(zhuǎn)速為200-400r/min下攪拌3.5-6.5h，制得混合物Ⅱ；

S3：向步驟2 制得的混合物Ⅱ中加入紫外線吸收劑、光穩(wěn)劑、抗老劑抗氧劑、穩(wěn)定劑，在溫度為120-150℃，轉(zhuǎn)速為200-300r/min下攪拌0.6-1.2h，制得混合物Ⅲ；

S4：將步驟3制得的混合物Ⅲ干燥至含水率≤20ppm，于螺桿長徑比為10:1的雙螺桿擠出機中，在溫度為200-220℃，轉(zhuǎn)速為20-50r/min下擠出成型，冷卻至室溫后制得太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料。

進一步地，所述擴鏈劑為二苯基甲烷二異氰酸酯。

進一步地，所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯。

進一步地，所述光穩(wěn)劑為光穩(wěn)劑GW-540。

進一步地，所述抗老劑為巴斯夫UV-234抗老劑。

進一步地，所述抗氧劑為抗氧劑S9228。

進一步地，所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑。

本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明制得的太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料具有良好的綜合性能，其中沖擊強度達到了74.21MPa以上，伸長率達到了17.84%以上，斷裂伸長率達到了38.15%以上，耐中性鹽霧試驗達到了1490h以上無異常，擊穿電壓強度達到了32.65KV/mm以上，人工輻射暴露試驗達到2430h以上，具有良好的機械性能以及耐中性鹽霧性和耐老化性能，同時具有優(yōu)良的擊穿電壓強度，可以廣泛應(yīng)用于太陽能太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料中。

（2）本發(fā)明制得的太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料不含氟，毒性極小，不易造成環(huán)境污染，同時生產(chǎn)成本低，有利于推廣應(yīng)用。

【具體實施方式】

為便于更好地理解本發(fā)明，通過以下實施例加以說明，這些實施例屬于本發(fā)明的保護范圍，但不限制本發(fā)明的保護范圍。

在實施例中，所述太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料，以重量為單位，由以下原料制成：聚氨酯65-88份、硬脂酸單甘油酯40-47份、季戊四醇松香酯24-28份、碳納米管12-18份、PBT 16-20份、PVDF 10-12份、聚硫橡膠2-3份、聚氯己烯5-7份、ABS 1-3份、三硬脂酸甘油酯1-3份、玻璃微粉1-2份、檸檬酸酯7-9份、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯5-8份、碳化硅纖維2-5份、AR玻璃纖維2-4份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1-2份、KH570硅烷偶聯(lián)劑0.8-1.8份、丙烯酸型相容劑0.8-1.2份、丙烯酸型架橋劑0.7-1.4份、丙烯酸酯橡膠0.9-1.5份、己二酸二辛酯0.6-0.9份、擴鏈劑0.6-1.2份、紫外線吸收劑0.5-1.5份、光穩(wěn)劑0.5-1份、抗老劑0.9-1.6份、抗氧劑0.4-0.8份、穩(wěn)定劑0.8-1.4份；

所述擴鏈劑為二苯基甲烷二異氰酸酯；

所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；

所述光穩(wěn)劑為光穩(wěn)劑GW-540；

所述抗老劑為巴斯夫UV-234抗老劑；

所述抗氧劑為抗氧劑S9228；

所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；

所述太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：將聚氨酯、硬脂酸單甘油酯、季戊四醇松香酯、碳納米管、PBT、PVDF、聚硫橡膠混合，在溫度為650-720℃，轉(zhuǎn)速為100-300r/min下攪拌15-25min，制得混合物Ⅰ；

S2：在氮氣保護下，向步驟1 制得的混合物Ⅰ中加入聚氯己烯、ABS 、三硬脂酸甘油酯、玻璃微粉、檸檬酸酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、碳化硅纖維、AR玻璃纖維、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、KH570硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸型相容劑、丙烯酸型架橋劑、丙烯酸酯橡膠、己二酸二辛酯、擴鏈劑，在微波功率為120-250W，溫度為600-620℃，轉(zhuǎn)速為200-400r/min下攪拌3.5-6.5h，制得混合物Ⅱ；

S3：向步驟2 制得的混合物Ⅱ中加入紫外線吸收劑、光穩(wěn)劑、抗老劑抗氧劑、穩(wěn)定劑，在溫度為120-150℃，轉(zhuǎn)速為200-300r/min下攪拌0.6-1.2h，制得混合物Ⅲ；

S4：將步驟3制得的混合物Ⅲ干燥至含水率≤20ppm，于螺桿長徑比為10:1的雙螺桿擠出機中，在溫度為200-220℃，轉(zhuǎn)速為20-50r/min下擠出成型，冷卻至室溫后制得太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料。

實施例1

一種太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料，以重量為單位，由以下原料制成：聚氨酯75份、硬脂酸單甘油酯42份、季戊四醇松香酯25份、碳納米管15份、PBT 18份、PVDF 10份、聚硫橡膠2.5份、聚氯己烯6份、ABS 2份、三硬脂酸甘油酯2份、玻璃微粉1.5份、檸檬酸酯8份、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯7份、碳化硅纖維4份、AR玻璃纖維3份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.5份、KH570硅烷偶聯(lián)劑1.3份、丙烯酸型相容劑1份、丙烯酸型架橋劑1份、丙烯酸酯橡膠1.2份、己二酸二辛酯0.8份、擴鏈劑0.9份、紫外線吸收劑1份、光穩(wěn)劑0.8份、抗老劑1.2份、抗氧劑0.6份、穩(wěn)定劑1.2份；

所述擴鏈劑為二苯基甲烷二異氰酸酯；

所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；

所述光穩(wěn)劑為光穩(wěn)劑GW-540；

所述抗老劑為巴斯夫UV-234抗老劑；

所述抗氧劑為抗氧劑S9228；

所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；

所述太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：將聚氨酯、硬脂酸單甘油酯、季戊四醇松香酯、碳納米管、PBT、PVDF、聚硫橡膠混合，在溫度為700℃，轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌20min，制得混合物Ⅰ；

S2：在氮氣保護下，向步驟1 制得的混合物Ⅰ中加入聚氯己烯、ABS 、三硬脂酸甘油酯、玻璃微粉、檸檬酸酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、碳化硅纖維、AR玻璃纖維、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、KH570硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸型相容劑、丙烯酸型架橋劑、丙烯酸酯橡膠、己二酸二辛酯、擴鏈劑，在微波功率為180W，溫度為610℃，轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌5h，制得混合物Ⅱ；

S3：向步驟2 制得的混合物Ⅱ中加入紫外線吸收劑、光穩(wěn)劑、抗老劑抗氧劑、穩(wěn)定劑，在溫度為140℃，轉(zhuǎn)速為250r/min下攪拌0.9h，制得混合物Ⅲ；

S4：將步驟3制得的混合物Ⅲ干燥至含水率為20ppm，于螺桿長徑比為10:1的雙螺桿擠出機中，在溫度為210℃，轉(zhuǎn)速為35r/min下擠出成型，冷卻至室溫后制得太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料。

實施例2

一種太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料，以重量為單位，由以下原料制成：聚氨酯65份、硬脂酸單甘油酯40份、季戊四醇松香酯24份、碳納米管12份、PBT 16份、PVDF 10份、聚硫橡膠2份、聚氯己烯5份、ABS 1份、三硬脂酸甘油酯1份、玻璃微粉1份、檸檬酸酯7份、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯5份、碳化硅纖維2份、AR玻璃纖維2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份、KH570硅烷偶聯(lián)劑0.8份、丙烯酸型相容劑0.8份、丙烯酸型架橋劑0.7份、丙烯酸酯橡膠0.9份、己二酸二辛酯0.6份、擴鏈劑0.6份、紫外線吸收劑0.5份、光穩(wěn)劑0.5份、抗老劑0.9份、抗氧劑0.4份、穩(wěn)定劑0.8份；

所述擴鏈劑為二苯基甲烷二異氰酸酯；

所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；

所述光穩(wěn)劑為光穩(wěn)劑GW-540；

所述抗老劑為巴斯夫UV-234抗老劑；

所述抗氧劑為抗氧劑S9228；

所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；

所述太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：將聚氨酯、硬脂酸單甘油酯、季戊四醇松香酯、碳納米管、PBT、PVDF、聚硫橡膠混合，在溫度為650℃，轉(zhuǎn)速為100r/min下攪拌25min，制得混合物Ⅰ；

S2：在氮氣保護下，向步驟1 制得的混合物Ⅰ中加入聚氯己烯、ABS 、三硬脂酸甘油酯、玻璃微粉、檸檬酸酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、碳化硅纖維、AR玻璃纖維、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、KH570硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸型相容劑、丙烯酸型架橋劑、丙烯酸酯橡膠、己二酸二辛酯、擴鏈劑，在微波功率為120W，溫度為600℃，轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌6.5h，制得混合物Ⅱ；

S3：向步驟2 制得的混合物Ⅱ中加入紫外線吸收劑、光穩(wěn)劑、抗老劑抗氧劑、穩(wěn)定劑，在溫度為120℃，轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌1.2h，制得混合物Ⅲ；

S4：將步驟3制得的混合物Ⅲ干燥至含水率為18ppm，于螺桿長徑比為10:1的雙螺桿擠出機中，在溫度為200℃，轉(zhuǎn)速為20r/min下擠出成型，冷卻至室溫后制得太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料。

實施例3

一種太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料，以重量為單位，由以下原料制成：聚氨酯88份、硬脂酸單甘油酯47份、季戊四醇松香酯28份、碳納米管18份、PBT 20份、PVDF 12份、聚硫橡膠3份、聚氯己烯7份、ABS 3份、三硬脂酸甘油酯3份、玻璃微粉2份、檸檬酸酯9份、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯8份、碳化硅纖維5份、AR玻璃纖維4份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2份、KH570硅烷偶聯(lián)劑1.8份、丙烯酸型相容劑1.2份、丙烯酸型架橋劑1.4份、丙烯酸酯橡膠1.5份、己二酸二辛酯0.9份、擴鏈劑1.2份、紫外線吸收劑1.5份、光穩(wěn)劑1份、抗老劑1.6份、抗氧劑0.8份、穩(wěn)定劑1.4份；

所述擴鏈劑為二苯基甲烷二異氰酸酯；

所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；

所述光穩(wěn)劑為光穩(wěn)劑GW-540；

所述抗老劑為巴斯夫UV-234抗老劑；

所述抗氧劑為抗氧劑S9228；

所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；

所述太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：將聚氨酯、硬脂酸單甘油酯、季戊四醇松香酯、碳納米管、PBT、PVDF、聚硫橡膠混合，在溫度為720℃，轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌15min，制得混合物Ⅰ；

S2：在氮氣保護下，向步驟1 制得的混合物Ⅰ中加入聚氯己烯、ABS 、三硬脂酸甘油酯、玻璃微粉、檸檬酸酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、碳化硅纖維、AR玻璃纖維、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、KH570硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸型相容劑、丙烯酸型架橋劑、丙烯酸酯橡膠、己二酸二辛酯、擴鏈劑，在微波功率為250W，溫度為620℃，轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌3.5h，制得混合物Ⅱ；

S3：向步驟2 制得的混合物Ⅱ中加入紫外線吸收劑、光穩(wěn)劑、抗老劑抗氧劑、穩(wěn)定劑，在溫度為150℃，轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌0.6h，制得混合物Ⅲ；

S4：將步驟3制得的混合物Ⅲ干燥至含水率為14ppm，于螺桿長徑比為10:1的雙螺桿擠出機中，在溫度為220℃，轉(zhuǎn)速為50r/min下擠出成型，冷卻至室溫后制得太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料。

對實施例1-3制得太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料進行性能測試，結(jié)果如下表所示。

從上表結(jié)果可以看出，本發(fā)明制得的太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料具有良好的綜合性能，其中沖擊強度達到了74.21MPa以上，伸長率達到了17.84%以上，斷裂伸長率達到了38.15%以上，耐中性鹽霧試驗達到了1490h以上無異常，擊穿電壓強度達到了32.65KV/mm以上，人工輻射暴露試驗達到2430h以上，具有良好的機械性能以及耐中性鹽霧性和耐老化性能，同時具有優(yōu)良的擊穿電壓強度，可以廣泛應(yīng)用于太陽能太陽能光伏電池背板環(huán)保復(fù)合材料中。

以上內(nèi)容不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。