一种光学级珠光薄膜及其生产工艺和应用的制作方法

本发明涉及薄膜加工，具体涉及一种光学级珠光薄膜及其生产工艺和应用。

背景技术：

1、目前市面上光伏背板的基膜主要以聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)为主，背板作为光伏组件的重要组成部分，是光伏组件关键材料，背板需要满足耐候性及电绝缘性的要求。随着光伏电池技术的发展，单结单晶硅电池的实验室光电转换效率慢慢接近理论极限，通过光伏组件技术的优化来提高组件转换效率及输出功率越来越被人们重视，其中高反射率背板就是其中一项重要措施。

2、目前光伏背板主要由三层结构组成，最典型的就是聚氟乙烯(pvf)/聚对苯二甲酸乙二酯(pet)/pvf，背板一般选用半透型的pet薄膜作为基膜，半透型pet薄膜的反射率小于50％，跟pvf膜贴合后反射率为80％～85％。n.kim等对四种白色背板进行了测试分析，发现背板反射率越高，组件的转换效率越高。但是，光伏组件背板中聚氟乙烯(pvf)/聚对苯二甲酸乙二酯(pet)/pvf的传统结构在生产加工时难度较高，并且传统结构的基膜仍不能满足高性能光伏组件的要求。

3、因此，有必要开发一种光学级珠光薄膜及其生产工艺和应用，直接替代聚氟乙烯(pvf)/聚对苯二甲酸乙二酯(pet)/pvf的传统结构，降低光伏背板的生产加工难度，同时提高光伏背板的反射率。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种光学级珠光薄膜及其生产工艺和应用，所直接替代聚氟乙烯(pvf)/聚对苯二甲酸乙二酯(pet)/pvf的传统结构，降低光伏背板的生产加工难度，同时提高光伏背板的反射率。

2、本发明的第一方面提供一种光学级珠光薄膜。

3、具体的，所述光学级珠光薄膜为5～8层共挤结构；所述光学级珠光薄膜包括上表层、次上表层、上反射层、芯层、下反射层、下表层从上至下依次层叠构成；

4、所述次上表层为阻隔层；所述上反射层和下反射层为填充层；所述芯层为支撑层；

5、所述次上表层粘结上表层和上反射层。

6、优选的，所述上表层的原料按重量份数计包括：95～98份(thv)四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物、2～5份二氧化硅。

7、上表层具有耐候性、耐腐蚀性、耐热氧老化、耐光老化以及高透光率的特性。

8、优选的，所述上表层的厚度为10～15μm。

9、优选的，所述次上表层的原料按重量份数计包括：90～95份聚烯烃、2～5份马来酸酐、3～10份抗老化剂。

10、次上表层具有阻隔作用，防止加工过程中上反射层填充物脱落，并具有一定的耐光老化作用，以及可粘合上表层和上反射层。

11、优选的，所述次上表层的厚度为5～8μm。

12、优选的，所述上反射层的原料按重量份数计包括：70～80份聚烯烃、10～15份金红石型二氧化钛、10～15份常压酸化法硫酸钙。

13、优选的，所述上反射层的厚度为10～20μm。

14、上反射层具有高反射率，是光伏背板的主要反射功能层。

15、优选的，所述芯层的原料按重量份数计包括：60～70份聚丙烯、5～10份沉淀法硫酸钡、20～30份金红石型二氧化钛、1～3份二羟基丙基十八烷酸酯。

16、芯层为光学级珠光薄膜的主要挤出层、支撑层，可提供不同的厚度，以及薄膜物料填充无机材料后显白色，增加反射率。

17、优选的，所述芯层的厚度为20～100μm。

18、优选的，所述下反射层的原料按重量份数计包括：75～80份聚烯烃、8～15份金红石型二氧化钛、8～15份常压酸化法硫酸钙。

19、下反射层也具有高反射率，是光伏背板的反射功能层。

20、优选的，所述下反射层的厚度为10～20μm。

21、优选的，所述下表层的原料按重量份数计包括：90～95份(eva)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、5～10份抗老化剂。

22、下表层具有优良的粘性和一定的耐候性、耐腐蚀性。

23、优选的，所述下表层的厚度为8～15μm。

24、本发明的第二方面提供一种光学级珠光薄膜的生产工艺。

25、具体的，包括以下步骤：

26、(1)通过控制光学级珠光薄膜各共挤层的挤出温度；次上表层挤出温度为230～250℃；上反射层挤出温度为200～220℃；芯层挤出温度为220～250℃；下反射层挤出温度为200～220℃；下表层挤出温度170～190℃，制得物质a；

27、(2)将物质a进行流延后依次进行第一次激冷、纵向拉伸、第二次激冷和双面电晕处理，制得物质b；

28、(3)在物质b上进行淋膜，形成上表层，制得物质c；

29、(4)将物质c依次进行第三次激冷、横向拉伸、冷却、收卷分切，制得光学级珠光薄膜。

30、物质a是高温下多层共挤流延出的厚片，挤出后立即进入激冷水槽，拉起后经风刀吹干，即行纵向拉伸，然后进入第二次激冷水池，拉起后风刀吹干，进入双面电晕机，经电晕处理即得物质b，经电晕处理后的b立即进行表面淋膜，得到物质c。然后再进入激冷水池进行第三次激冷，风刀吹干后进行横向拉伸，冷风冷却后收卷成大膜，放置至1～6小时冷却后再行分切。

31、优选的，步骤(2)中，所述第一次激冷的温度为5～10℃；所述第二次激冷的温度为10～20℃。

32、优选的，步骤(2)中，所述纵向拉伸的倍率为2～4倍。

33、优选的，步骤(2)中，所述双面电晕处理的值为50～55达因。

34、优选的，步骤(3)中，所述淋膜的温度为170～220℃。

35、优选的，步骤(4)中，所述第三次激冷的温度为10～20℃。

36、优选的，步骤(4)中，所述横向拉伸的倍率为4～6倍。

37、优选的，步骤(4)中，所述收卷分切为收卷后时效处理1～6h分切成品。

38、本发明的第三方面提供一种光学级珠光薄膜在光伏背板、灯膜、灯箱贴膜中的应用。

39、相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

40、(1)本发明通过在上反射层、下反射层添加金红石型二氧化钛和常压酸化法硫酸钙，提高薄膜反射率；

41、(2)本发明芯层无机填料选用沉淀法硫酸钡、金红石型二氧化钛作为无机材料，避免高分子材料在加工过程中因物理发泡形成的孔穴结构，从而减少散射的发生，也避免了反射效果的下降；

42、(3)本发明通过多次激冷、低激冷温度、低拉伸倍率，从而降低高分子材料的结晶度，减少薄膜漫反射的情况，从而提高了薄膜的反射率。

技术特征：

1.一种光学级珠光薄膜，其特征在于，所述光学级珠光薄膜为5～8层共挤结构；所述光学级珠光薄膜包括上表层、次上表层、上反射层、芯层、下反射层、下表层从上至下依次层叠构成；

2.根据权利要求1所述的光学级珠光薄膜，其特征在于，所述上表层的原料按重量份数计包括：95～98份四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物、2～5份二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的光学级珠光薄膜，其特征在于，所述次上表层的原料按重量份数计包括：90～95份聚烯烃、2～5份马来酸酐、3～10份抗老化剂。

4.根据权利要求1所述的光学级珠光薄膜，其特征在于，所述上反射层的原料按重量份数计包括：70～80份聚烯烃、10～15份金红石型二氧化钛、10～15份常压酸化法硫酸钙。

5.根据权利要求1所述的光学级珠光薄膜，其特征在于，所述芯层的原料按重量份数计包括：60～70份聚丙烯、5～10份沉淀法硫酸钡、20～30份金红石型二氧化钛、1～3份二羟基丙基十八烷酸酯。

6.根据权利要求1所述的光学级珠光薄膜，其特征在于，所述下反射层的原料按重量份数计包括：75～80份聚烯烃、8～15份金红石型二氧化钛、8～15份常压酸化法硫酸钙。

7.根据权利要求1所述的光学级珠光薄膜，其特征在于，所述下表层的原料按重量份数计包括：90～95份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、5～10份抗老化剂。

8.权利要求1至7中任一项所述的光学级珠光薄膜的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的生产工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述第一次激冷的温度为5～10℃；所述第二次和第三次激冷的温度均为10～20℃。

10.权利要求1至7中任一项所述的光学级珠光薄膜在光伏背板、灯膜、灯箱贴膜中的应用。

技术总结本发明涉及薄膜加工技术领域，公开了一种光学级珠光薄膜及其生产工艺和应用。光学级珠光薄膜为5～8层共挤结构；光学级珠光薄膜包括上表层、次上表层、上反射层、芯层、下反射层、下表层从上至下依次层叠构成；次上表层为阻隔层；上反射层和下反射层为填充层；芯层为支撑层；次上表层粘结上表层和上反射层。本发明通过在上反射层、下反射层添加金红石型二氧化钛和常压酸化法硫酸钙，提高薄膜反射率；本发明芯层无机填料选用沉淀法硫酸钡、金红石型二氧化钛作为无机材料，避免高分子材料在加工过程中因物理发泡形成的孔穴结构，从而减少散射的发生，也避免了反射效果的下降。技术研发人员：罗兰博,余艳兰,谭咏文,罗立宇,罗裕涛,罗剑,王雪莲,谢冰,罗吉尔受保护的技术使用者：开平市天鹰胶粘技术开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11