一种PVB组合物、胶片及其应用的制作方法

本发明涉及一种pvb组合物、胶片及其应用，属于pvb增塑剂。

背景技术：

1、目前，pvb胶片主要的应用领域有安全玻璃和太阳能电池。

2、在安全玻璃方面，pvb胶片设置在两层或多层玻璃之间，能降低噪音，能提高保温效果，也能吸收冲击能量，减少破碎片飞溅；主要用于汽车和建筑物。

3、在太阳能电池方面，两块pvb胶片分别设置在晶硅电池片的上下表面，将电池片双面覆盖，同时上接表板下接背板。pvb胶片在光伏组件中所起的作用主要是对电池片物理隔离。封装膜被要求是透明的，以保持对可见光的透过性；同时要求具有低的水蒸气透过率，以保持对水汽的阻隔。

4、虽然pvb相对于其他聚合物材料具有显著的优势，但仍不能满足人们日益提高的需求。因此，对其进行适当改性成为了行业的热点。

5、授权公告号为cn 102632668b的中国发明专利，公开了一种太阳能电池封装膜的制备方法。该膜包括耐候层和聚酯基层，耐候层包含了88％的氟塑料、10％的无机填料纳米级钛白粉和2％的助剂，助剂包括抗氧剂、光稳定剂、光吸收剂和硅烷偶联剂。该方案中，氟塑料对于水蒸气具有良好的阻隔作用，但钛白粉填料对于光线具有一定的反射作用，影响光的透过。

6、如申请号为cn117603545a的发明专利文献，公开了一种聚乙烯醇缩丁醛膜片及其制备方法。该聚乙烯醇缩丁醛膜片，按质量份计，包括100份pvb树脂和10-50份增塑剂；pvb树脂的羟基值≥15％，聚合度≥1000；优选的，增塑剂a包括三甘醇二异辛酸酯和/或己二酸二己酯，增塑剂b包括聚乙二醇。该方案的原料体系具有优异的相容性，可有效提高增塑剂用量并避免其析出，还使膜片具有优异的拉伸强度和断裂伸长率、加工性能、透明度和极低的雾度。但在研究中发现，不同增塑剂对pvb胶片具有不同方面的影响，比如拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量、透光性、雾度、水蒸气透过率等，也就是说在开发不同用途的pvb胶片时应采用不同种类的增塑剂，且增塑剂的用量比例也需要重新确定。

技术实现思路

1、本发明要解决上述问题，从而提供一种pvb组合物。本发明的pvb组合物，选用了具有特定结构的增塑剂，由苯甲酸与多元醇形成的多酯类物质。由这类增塑剂与pvb形成的组合物，能够赋予pvb胶片优异的拉伸强度、杨氏模量、高透光率、以及低的水汽透过性和雾度；使得由本发明制得的胶片，适合在太阳能电池和夹胶玻璃等产品中的应用。

2、本发明解决上述问题的技术方案如下：

3、一种pvb组合物，包括pvb树脂和苯甲酸酯类增塑剂，所述的苯甲酸酯类增塑剂为由苯甲酸与多羟基物质形成的酯，所述的多羟基物质选自c2～c6的二醇、c3～c6的三醇、c4～c6的四醇、c5～c6的五醇、己六醇、蔗糖、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇中的一种。

4、作为上述技术方案的优选，所述的增塑剂具有如下式ⅰ～式ⅴ任一式所示的结构：

5、式ⅰ：

6、c6h5coo-r-(c6h5coo)n、

7、式ⅱ：

8、

9、式ⅲ：

10、

11、式ⅳ：

12、

13、其中，式ⅰ中，r为多元醇或缩二醇的主链结构；所述的多元醇选自c2～c6的二醇、c3～c6的三醇、c4～c6的四醇、c5～c6的五醇、己六醇；所述的缩二醇选自二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇中的一种；n为1～5的自然数；

14、式ⅱ～ⅳ中，r1～r8独立地选自-oh、c1～c2烷基或苯甲酸酯基，且每个结构式中均至少包含两个苯甲酸酯基。

15、作为上述技术方案的优选，r选自1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基、1,6-亚己基、

16、

17、

18、中的一种；其中ra和rb独立地选自h、c1～c3烷基或苯甲酸酯基。

19、作为上述技术方案的进一步优选，ra为乙基，rb为苯甲酸乙酯基。

20、作为上述技术方案的另一种优选，ra和rb均为甲基。

21、作为上述技术方案的优选，式ⅱ～ⅳ中，r1～r8均为苯甲酸甲酯基。

22、作为上述技术方案的优选，所述的组合物中，苯甲酸酯类增塑剂的添加量以100份pvb聚合物为基础，按重量计为25～50份。

23、作为上述技术方案的优选，所述的组合物中，苯甲酸酯类增塑剂的添加量以100份pvb聚合物为基础，按重量计为30～40份。

24、本发明的另一个目的是提供一种pvb胶片。

25、一种pvb胶片，由上述的pvb组合物制备而成。

26、本发明的再一个目的是提供上述pvb胶片的一种用途。

27、pvb胶片在太阳能电池封装膜方面的应用。

28、本发明的最后一个目的是提供上述pvb胶片的另一种用途。

29、pvb胶片在夹胶玻璃中间膜方面的应用。

30、作为上述技术方案的优选，当所述pvb胶片用作夹胶玻璃中间膜时，选用的苯甲酸酯类增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯；所述的组合物中，苯甲酸酯类增塑剂的添加量以100份pvb聚合物为基础，按重量计为36～38份。

31、作为上述技术方案的优选，当所述pvb胶片用作太阳能电池封装膜时，选用的苯甲酸酯类增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯；所述的组合物中，苯甲酸酯类增塑剂的添加量以100份pvb聚合物为基础，按重量计为40～45份。

32、综上所述，本发明具有以下有益效果：

33、1、本发明通过试验研究，发现将苯甲酸多元醇酯用作pvb增塑剂时，相对于三甘醇二异辛酸酯3g8具有显著优势，主要体现在拉伸强度的提升和杨氏模量的极显著提高；尤其是增塑剂的添加量为27wt％左右时，综合力学性能的表现最优；

34、2、本发明通过进一步试验研究，发现采用二丙二醇二苯甲酸酯用作pvb增塑剂时，尤其是在增塑剂的添加量为30wt％左右时，体积电阻率显著上升、水汽渗透率显著下降；

35、3、本发明通过进一步试验研究，发现采用二丙二醇二苯甲酸酯用作pvb增塑剂时，pvb胶片的透明度得到了显著的提升。

技术特征：

1.一种pvb组合物，其特征在于：包括pvb树脂和苯甲酸酯类增塑剂，所述的苯甲酸酯类增塑剂为由苯甲酸与多羟基物质形成的酯，所述的多羟基物质选自c2～c6的二醇、c3～c6的三醇、c4～c6的四醇、c5～c6的五醇、己六醇、蔗糖、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种pvb组合物，其特征在于：所述的增塑剂具有如下式ⅰ～式ⅴ任一式所示的结构：

3.根据权利要求2所述的一种pvb组合物，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种pvb组合物，其特征在于：ra为乙基，rb为苯甲酸乙酯基。

5.根据权利要求2所述的一种pvb组合物，其特征在于：式ⅱ～ⅳ中，r1～r8均为苯甲酸甲酯基。

6.根据权利要求1或2所述的一种pvb组合物，其特征在于：所述的组合物中，苯甲酸酯类增塑剂的添加量以100份pvb聚合物为基础，按重量计为25～50份。

7.根据权利要求1或2所述的一种pvb组合物，其特征在于：所述的组合物中，苯甲酸酯类增塑剂的添加量以100份pvb聚合物为基础，按重量计为30～40份。

8.一种pvb胶片，其特征在于：由权利要求1～6任一项所述的pvb组合物制备而成。

9.权利要求8所述的pvb胶片在夹胶玻璃中间膜方面的应用。

10.权利要求8所述的pvb胶片在太阳能电池封装膜方面的应用。

技术总结本发明涉及一种PVB组合物、胶片及其应用，属于PVB增塑剂技术领域。一种PVB组合物，包括PVB树脂和苯甲酸酯类增塑剂，所述的苯甲酸酯类增塑剂为由苯甲酸与多羟基物质形成的酯，所述的多羟基物质选自C2～C6的二醇、C3～C6的三醇、C4～C6的四醇、C5～C6的五醇、己六醇、蔗糖、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇中的一种。本发明的PVB组合物，选用了具有特定结构的增塑剂，由苯甲酸与多元醇形成的多酯类物质。由这类增塑剂与PVB形成的组合物，能够赋予PVB胶片优异的拉伸强度、杨氏模量、高透光率、以及低的水汽透过性和雾度；使得由本发明制得的胶片，适合在太阳能电池和夹胶玻璃等产品中的应用。技术研发人员：王超,郭雪方,陆卫青,陈雨虹,叶卫民,陈珍珍受保护的技术使用者：嘉兴福盈复合材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26