本發(fā)明涉及一種白色聚乙烯耐候薄膜專用料及其制備方法,專用料易流動(dòng),分散好,用于制備戶外使用的耐候、阻隔紫外、阻水隔氣的白色薄膜。
背景技術(shù):
光伏電池是由玻璃、乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)、硅片、背板組成,按照玻璃—eva—電池片—eva—背板的結(jié)構(gòu)封裝構(gòu)成,其中背板位于光伏電池背面的最外層,是光伏電池重要組成部分,不僅起到封裝的作用,同時(shí)還起到保證光伏電池不受到環(huán)境影響的作用,確保光伏電池的使用壽命,因此要求具有可靠的絕緣性、阻水性、耐老化性。
光伏電池背板一般具有三層結(jié)構(gòu),外層保護(hù)層,具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力,中間層具有良好的絕緣性能,內(nèi)層和eva具有良好的粘接性能。傳統(tǒng)的背板采用fpf結(jié)構(gòu),其中f為含氟薄膜,p為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜(即pet薄膜)。雖然含氟薄膜在各種性能上具有較大優(yōu)勢(shì),但其價(jià)格高昂,另外還存在與eva粘接力低的問(wèn)題。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:研制開(kāi)發(fā)一種白色聚乙烯耐候薄膜專用料,熔體流動(dòng)性好,耐候性好,鈦白粉良好分散,受熱穩(wěn)定,可以制備外觀良好且與eva易粘接的白色聚乙烯耐候薄膜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:研制開(kāi)發(fā)一種白色聚乙烯耐候薄膜專用料,熔體流動(dòng)性好,耐候性好,鈦白粉良好分散,受熱穩(wěn)定,可以制備外觀良好且與eva易粘接的白色聚乙烯耐候薄膜。
本發(fā)明的目的就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)條件存在的問(wèn)題,提供一種白色聚乙烯耐候薄膜專用料及其制備方法。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種白色聚乙烯耐候薄膜專用料,由以下重量份含量的物質(zhì)制備而成:
聚乙烯60~90重量份
白色無(wú)機(jī)填料5~30重量份
偶聯(lián)劑0.05~5重量份
抗氧劑0.05~1重量份
紫外吸收劑0.05~5重量份
潤(rùn)滑劑0.05~5重量份
制備方法包括以下步驟:
(1)將聚乙烯、白色無(wú)機(jī)填料、偶聯(lián)劑、抗氧劑、紫外吸收劑、潤(rùn)滑劑按照配方比例依次加入高速混合機(jī)混合均勻后出料,混合轉(zhuǎn)速為300~1000rpm,混合時(shí)間5~20min;
(2)將步驟(1)得到的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行塑化、分散與擠出切粒后得到白色聚乙烯耐候薄膜專用料;雙螺桿擠出機(jī)溫度為180~250℃,轉(zhuǎn)速為250~500rpm,螺桿長(zhǎng)度與直徑比大于等于44:1。螺桿長(zhǎng)度與直徑比的設(shè)置有利于白色無(wú)機(jī)粉體分散,提高產(chǎn)品性能。
上述白色聚乙烯耐候薄膜專用料,其中,所述聚乙烯為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯中的一種或多種的混合物。
上述白色聚乙烯耐候薄膜專用料,其中,所述聚乙烯的熔融指數(shù)為1~30(g/10min、5kg、190℃)。
上述白色聚乙烯耐候薄膜專用料,其中,所述白色無(wú)機(jī)填料為鈦白粉、硫酸鋇、二氧化硅、氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或多種的混合物。使用的白色無(wú)機(jī)填料可以吸收光線中的紫外線提高其耐候性能。上述白色聚乙烯耐候薄膜專用料,其中,所述白色無(wú)機(jī)填料的平均粒徑為0.1~1微米。粒徑小的填料具有更高的比表面積,可以提高與聚乙烯的相容性。
上述白色聚乙烯耐候薄膜專用料,其中,所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的一種或多種的混合物。通過(guò)添加偶聯(lián)劑對(duì)白色無(wú)機(jī)填料表面進(jìn)行處理,使其與聚乙烯之間具有更好的相容性,以便提升材料的力學(xué)性能。
上述白色聚乙烯耐候薄膜專用料,其中,所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、受阻胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、硫酯類抗氧劑中的一種或多種以上的混合物??寡鮿┛梢宰柚共牧霞庸せ蚴褂眠^(guò)程中的熱氧老化,提高其使用壽命和性能。
上述白色聚乙烯耐候薄膜專用料,其中,所述紫外吸收劑為水楊酸酯類紫外吸收劑、苯酮類紫外吸收劑、受阻胺類光穩(wěn)定劑、苯并三唑類紫外吸收劑中的一種或多種以上的混合物。紫外吸收劑對(duì)太陽(yáng)光中的紫外線進(jìn)行吸收,對(duì)本材料的耐候性能期主要作用。
上述白色聚乙烯耐候薄膜專用料,其中,所述潤(rùn)滑劑為石蠟、硬脂酸及其鹽、乙撐雙硬脂酸酰胺中的一種或多種以上的混合物。潤(rùn)滑劑可以降低材料在加工過(guò)程中的剪切力,更好的保護(hù)材料原本的性能。
本發(fā)明提供的白色聚乙烯耐候薄膜專用料易流動(dòng),分散好,可用于制備戶外使用的耐候、阻隔紫外、阻水隔氣的白色薄膜。與現(xiàn)有技術(shù)比較,本發(fā)明的有益效果是:在工藝上,一方面,本發(fā)明專用料中的聚乙烯具有很好的流動(dòng)性及與eva良好的相容性,更適用于光伏背板中與eva的粘接;另一方面,通過(guò)鈦白粉的添加及良好分散,同時(shí)增強(qiáng)了聚乙烯薄膜的耐候性,在成本上,聚乙烯比傳統(tǒng)的氟樹(shù)脂價(jià)格更低,更適合大面積推廣和應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
下面以實(shí)施實(shí)例來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明,而本發(fā)明并非局限于以下實(shí)施例和實(shí)施方法。
實(shí)施例1-4是四種不同的專用料配方(參見(jiàn)表1)。各實(shí)施例中采用的原料如下:
(1)聚乙烯(pe):熔融指數(shù)為8(g/10min,5kg,190℃)的低密度聚乙烯和熔融指數(shù)為20(g/10min,5kg,190℃)的線性低密度聚乙烯按照9:1比例混合。
(2)白色無(wú)機(jī)填料:鈦白粉,商品名為:r-69,供應(yīng)商為:美禮聯(lián)無(wú)機(jī)化學(xué)公司;粉體平均粒徑為0.2~0.3微米。
(3)偶聯(lián)劑:鋁酸酯偶聯(lián)劑,牌號(hào)kh-550,供應(yīng)商為:道康寧。
(4)抗氧劑:亞磷酸酯類抗氧劑,商品名為:抗氧劑-1010,供應(yīng)商為:德國(guó)basf公司。
(5)紫外吸收劑:受阻胺類光穩(wěn)定劑,商品名為:uv-770,供應(yīng)商為:德國(guó)basf公司。
(6)潤(rùn)滑劑:56°石蠟(粒狀),供應(yīng)商為:上海石化。
實(shí)施例1~4采用的專用料配方如表1所示。
表1實(shí)施例1-4專用料配方(重量份數(shù))
按表1中的配方按照下述步驟制備白色聚偏乙烯耐候薄膜專用料:
(1)將聚乙烯、鈦白粉、偶聯(lián)劑、抗氧劑、紫外吸收劑、潤(rùn)滑劑按照配方比例依次加入高速混合機(jī)混合均勻后出料,混合轉(zhuǎn)速為300~1000rpm,混合時(shí)間5~20min;
(2)將步驟(1)得到的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行塑化、分散與擠出切粒后得到白色聚乙烯耐候薄膜專用料;雙螺桿擠出機(jī)溫度為150~250℃,轉(zhuǎn)速為250~500rpm。
實(shí)施例1~4高混機(jī)和雙螺桿的溫度和轉(zhuǎn)速條件見(jiàn)表2。
表2
利用實(shí)施例1~4制備的白色聚乙烯耐候薄膜專用料粒子,均制備了白色聚耐候乙烯薄膜,用于光伏電池背板內(nèi)層。與現(xiàn)有的內(nèi)層pvdf薄膜相比,用本發(fā)明材料制備的聚乙烯薄膜更加易于和eva粘接,其剝離力提高30%以上。在制備白色聚乙烯流耐候過(guò)程中,實(shí)施例1~4中的白色聚乙烯耐候薄膜專用料均在加工制膜過(guò)程中易于流動(dòng)、無(wú)焦燒現(xiàn)象,且制備的薄膜白度均勻、無(wú)明顯條紋、薄膜厚度偏差≤5%,無(wú)明顯晶點(diǎn)。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明所作的等效變換,均在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。