一种防析出POE胶膜及其制备方法与流程

本发明涉及光伏组件封装胶膜，尤其是一种防析出poe胶膜及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，topcon电池市场份额越来越大，头部企业更多地由perc电池技术转换为topcon电池，相对应地，电池结构变化，封装胶膜也随之变化。n型topcon电池其pid主要发生在正面，故其正面需使用poe胶膜或epe胶膜，进一步地，由于topcon电池正面栅线使用银铝浆料，epe胶膜中由于含有eva，在高温高湿条件下会水解生成醋酸，导致功率衰减偏大，故正面需使用阻水和耐酸性能更好的poe。poe由于胶粒本身为非极性材料，对助剂吸收性较差，导致助剂易迁移到胶膜表面，在客户端使用时易造成胶膜与电池片和玻璃打滑情况产生，影响组件制程良率和制程节拍速率，部分厂家提出单层抗析出poe胶膜，但只能延缓助剂析出，且此方案助剂析出后易造成组件层压后气泡概率偏高、水波纹风险增大和粘接力失效的情况发生，故本领域技术人员亟需提供一种防析出的poe胶膜，解决客户端制程和层压问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是：克服现有技术中的不足，提供一种防析出poe胶膜，用于解决上述技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

3、一种防析出poe胶膜，所述防析出poe胶膜包括依次层叠设置的预聚层、高聚层和粘连层，所述预聚层用于与电池片接触连接，所述粘连层用于与玻璃接触连接。

4、本发明中通过三层结构设计，既能保证胶膜的可靠性，又能保证胶膜的粘接力和表面防打滑性能，同时能降低气泡，水波纹和粘接力失效的风险。

5、进一步的，所述预聚层包括：95～98重量份poe树脂，0.05～5重量份uv单体，0.5～1重量份光引发剂，0.01～0.1重量份抗氧剂；

6、区别于传统热引发交联体系和辐照交联体系，本发明预聚层中添加的光引发剂以及uv单体形成光固化体系，通过紫外光照射，使光引发剂产生自由基，进一步引发uv单体固化，从而在挤出阶段胶膜表面形成交联网状结构，产生预聚层，阻止助剂往表面迁移。

7、所述高聚层包括：85～95重量份poe树脂，0.05～3重量份载体填料，0.1～1.0重量份过氧化物，0.5～2重量份交联剂，0.01～0.1重量份抗氧剂，0.01～0.1重量份光稳定剂，

8、通过高聚层设计，使得助剂往两侧迁移的速度变慢，高聚层交联度较高，保证了胶膜的交联度，增加了胶膜的可靠性；通过引入微孔材料和多孔材料与易析出的交联剂结合，降低了其迁移速率，更进一步保证了胶膜的防析出能力。

9、所述粘接层包括90～98重量份poe树脂，0.1～5重量份低聚偶联剂组成，0.05～3重量份吸酸剂。粘连层的设计，一方面增加了胶膜粘接力和耐酸性能，另一方面选用层状耐酸填料，使得液体助剂迁移位阻变大，更难迁移到胶膜表面。

10、粘连层的设计，一方面增加了胶膜粘接力和耐酸性能，另一方面选用层状耐酸填料，使得液体助剂迁移位阻变大，更难迁移到胶膜表面。

11、进一步的，所述载体填料为多孔材料、微孔材料中的至少一种，

12、所述微孔材料为微孔二氧化硅、微孔二氧化锰、微孔二氧化碳中的一种或几种，

13、所述多孔材料为沸石、多孔碳化钙、多孔碳化铬、多孔碳化硼、多孔碳化硅、多孔氮化硼、多孔氮化铝中的一种或几种，

14、所述载体填料粒径为0.5～20微米。

15、进一步的，所述低聚偶联剂与吸酸剂进行预包覆处理，所述低聚偶联剂为乙烯基硅烷或丙烯酰氧硅烷聚合而成，所述吸酸剂为层状或片状结构；

16、所述乙烯基硅烷为乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧硅烷、乙烯基三异丙烯氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种；

17、所述丙烯酰氧硅烷为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲氧基硅氧基)基硅烷中的一种或几种；

18、所述吸酸剂为水滑石、氧化镁、氢氧化镁、磷酸锆、云母片、蒙脱土重点一种或几种，吸酸剂粒径为0.5～20微米。

19、进一步的，所述预聚层在流延过程中采用紫外灯进行预聚处理，紫外灯波长为250～400nm。

20、进一步的，所述光引发剂为2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-(n,n-二甲氨基)苯甲酸乙酯、4-(n,n-二甲氨基)苯甲酸异辛酯和4-苯甲酰基-4-甲基-二苯硫醚中的一种或几种；

21、所述uv单体为双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或几种。

22、进一步的，所述过氧化物为过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、1,1-双(叔丁基)过氧环己烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化马来酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷、过氧化苯甲酰、过氧化3,5,5-三甲基己酸叔丁酯中的一种或几种；

23、所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，2,6-二叔丁基-4甲基苯酚，丁基化羟基苯甲醚，硫代二丙酸二月桂酯,1,6-己二醇-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基-苯基)丙烯双酯，三甘醇-双-3-(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基-苯基)丙烯酸，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，硫代二丙酸双十二醇酯，亚磷酸三苯酯，双十八基季戊四醇磷酸酯，亚磷酸三壬基苯酯，亚磷酸二苯基-辛基酯中的一种或几种。

24、进一步的，所述交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、三甲基三乙烯基环三硅氧烷、五甲基五乙烯基环五硅氧烷、六甲基六乙烯基环六硅氧烷、丙氧化甘油三丙烯酸酯、双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三乙烯基三甲基环三硅氧烷、季戊四醇四丙烯酸酯、四乙烯基四甲基环四硅氧烷、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、五乙烯基五甲基环五硅氧烷、乙氧化双酚a甲基二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和双季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种；

25、所述光稳定剂为2-羟基-4-癸氧基二苯甲酮、2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、水杨酸苯酯、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸异辛酯和聚丁二酸(4-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯中的一种或几种。

26、进一步的，所述poe树脂为乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物和乙烯己烯共聚物中的一种或几种。

27、本发明还有一个目的是：克服现有技术中的不足，提供一种防析出poe胶膜的制备方法，用于解决上述技术问题。

28、一种防析出poe胶膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

29、s1制备预聚层：将uv单体和抗氧剂与poe树脂混合均匀后，再加入光引发剂，避光保存，制得预聚层物料a；

30、s2制备高聚层：将交联剂与载体填料、过氧化物、光稳定剂、抗氧剂预混，制得高聚层配方液，将高聚层配方液与poe树脂混合搅拌均匀后，制得高聚层物料b；

31、s3吸酸剂预包覆处理：将硅烷低聚物与去离子水按1:10比例融合，搅拌至乳浊液变为澄清溶液，取上层清液，将吸酸剂与上层清液均匀搅拌后过滤烘干得到预包覆吸酸剂；

32、s4制备粘连层：将硅烷低聚物与预包覆吸酸剂混合搅拌均匀，并与poe树脂进行造粒处理，得到粘连层物料c；

33、将物料abc依次加入到物料仓，通过流延共挤形成制备出预聚层-高聚层-粘连层三层结构物料，并在流延机下方加入一根紫外波段为250～400nm的紫外灯管，对预聚层进行预交联处理，经分切收卷后制得防析出poe胶膜。

34、采用本发明的技术方案的有益效果是：

35、1、本发明中通过三层结构设计，既能保证胶膜的可靠性，又能保证胶膜的粘接力和表面防打滑性能，同时能降低气泡，水波纹和粘接力失效的风险；

36、2、本发明中通过高聚层设计，使得助剂往两侧迁移的速度变慢，高聚层交联度较高，保证了胶膜的交联度，增加了胶膜的可靠性；通过引入微孔材料和多孔材料与易析出的交联剂结合，降低了其迁移速率，更进一步保证了胶膜的防析出能力；

37、3、本发明中预聚层的设计，表面可以形成交联网状结构，由于空间位阻增大，助剂往胶膜表面析出情况有明显好转；

38、4、本发明中的预聚层通过在线光引发预交联技术，保证了防析出同时增加胶膜的生产效率；

39、5、本发明中粘连层的设计，一方面增加了胶膜粘接力和耐酸性能，另一方面选用层状耐酸填料，使得液体助剂迁移位阻变大，更难迁移到胶膜表面。