Eva膠膜生產工藝及其生產系統的制作方法

專利名稱：Eva膠膜生產工藝及其生產系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池膠膜領域，尤其是涉及一種EVA膠膜生產工藝及其生產系 統。
背景技術：
太陽能電池若直接暴露于空氣中，其光電轉換效率會很快下降，失去實用價值。因 此，太陽能電池的封裝材料的研究開發就十分重要。為達到與外界隔離的目的，采用透明、 耐光老化、粘接性能好、能承受大氣變化且具有彈性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膠膜 將太陽能電池片包封，并與上下層保護材料粘合在一起，構成太陽能電池組件。EVA樹脂是一種熱塑性高分子材料，是線性分子結構的高聚物。其耐熱性差，易延 伸而低彈性，抗蠕變性差，易產生熱脹冷縮致電池片碎裂。為此要對EVA進行改性，這就需 要在EVA中添加交聯劑，使EVA膠膜在封裝電池片的同時，發生交聯固化，從而消除熱脹冷 縮現象，提高耐熱性。目前，市場上的EVA膠膜一般還添加有抗氧劑、紫外光吸收劑、光穩定 劑和硅烷偶聯劑等助劑，這些助劑和EVA樹脂緊密聯系組成一個具有耐候性的復雜系統。 例如，抗氧劑的加入有助于提高EVA的抗熱氧老化性能。紫外光吸收劑和光穩定劑的加入 則對抗紫外性能有很大提高。但是，現有的EVA太陽能膠膜仍然普遍存在下述缺點1、EVA 太陽能膠膜在太陽能組件層壓過程中需要較高的層壓溫度，能量消耗大，層壓過程長。2、 太陽能組件層壓所需的時間較長，一旦減少層壓時間則會大大降低EVA太陽能膠膜的交聯 度，加工效率較低，生產成本高。為此，人們進行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案。但是，現有技術中通 常是在攪拌過程中加入所有的助劑，經攪拌均勻后再進行擠出成型。這種方式的缺陷在于 交聯度不高，生產速度較慢，容易導致應力集中。另一方面，加工過程中裁切下來的邊角料 難以重新利用，生產成本較高。

發明內容
本發明的目的是針對上述問題，提供一種工藝步驟簡單，生產效率高，產品品質好 的EVA膠膜生產工藝。本發明的另一目的是針對上述問題，提供一種設計合理，結構簡單，易于操作使 用，自動化程度高且成本較低的EVA膠膜生產系統。為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案本A、原料攪拌將原料乙烯-醋酸 乙烯共聚物放置在攪拌設備中攪拌均勻，攪拌溫度為80°C -90°CB、擠出成型將攪拌均勻后的原料通過擠出設備擠壓形成EVA片材，擠壓溫度為 IlO0C -125°c ；C、涂覆助劑在涂覆設備上添加混合均勻的助劑并使上述的EVA片材經涂覆設備 后在EVA片材的表面均勻涂覆助劑；D、后處理將表面涂覆有助劑的EVA片材經烘干設備烘干后即得EVA膠膜。
在上述的EVA膠膜生產工藝中，在上述的步驟A中所述的原料的重量份數為100 份；在上述的步驟C中所述的涂覆設備上添加的助劑包括硅烷偶聯劑0. 5-3份；抗氧化劑 0. 1-0. 5份；熱穩定劑0. 1-0. 5份；受阻胺類光穩定劑0. 05-0. 2份和過氧化物類交聯劑1_3 份。在上述的EVA膠膜生產工藝中，所述的過氧化物類交聯劑包括過氧化-2-乙基己 酸叔丁酯交聯劑，所述的過氧化-2-乙基己酸叔丁酯的重量份數為0. 5-1份。在上述的EVA膠膜生產工藝中，在上述的步驟C中所述的涂覆設備包括表面具有 網格狀花紋的輥筒。在上述的EVA膠膜生產工藝中，在上述的步驟B中擠出成型后的EVA片材經裁邊 設備進行裁邊；在上述的步驟D中烘干后的EVA膠膜經收卷設備收卷。在上述的EVA膠膜生產工藝中，所述的過氧化物類交聯劑中還包括下述任意一種 或多種1，1_二(叔丁基過氧化)-3，3，5-三甲基環己烷；2，5-二甲基己烷-2，5-二叔丁基 過氧化物2，5- 二甲基-2，5-雙(苯甲酰過氧)-己烷；過氧化二異丙苯、雙(2-叔丁基過氧 化異丙基)苯；過氧化叔丁基異丙苯；二叔丁基過氧化物；過苯甲酸叔戊酯；2，2-雙(叔戊 基過氧)_ 丁烷；二叔戊基過氧化物；叔丁基過氧化苯甲酸酯；叔丁基過氧化-2-基己酸酯； 叔丁基過氧化-3，5，5-三甲基己酸酯；二苯甲酰基過氧化物；二(4-氯苯甲酰基)過氧化 物；二(2，4_ 二氯苯甲酰基)過氧化物；二(4-甲基苯甲酰基)過氧化物；正丁基_4，4-二 (叔丁基過氧化)戊酸酯；乙基_3，3- 二(叔丁基過氧化)丁酸醋酯；叔丁基過氧化_異丙 基碳酸酯；叔丁基過氧化-2-乙基己基碳酸酯；鄰，鄰-叔丁基-鄰-異丙基-單-過氧化碳 酸酯；鄰，鄰-叔丁基-鄰_ (2-乙基己基)-單一過氧化碳酸酯；鄰，鄰-叔戊基-鄰-(2-乙 基己基)-單-過氧化碳酸酯。在上述的EVA膠膜生產工藝中，所述的抗氧化劑包括下述任意一種或多種1，3， 5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- 二甲基苯甲基)-1，3，5-三嗪-2，4，6- (1H，3H，5H)-三酮 2,2’ -亞甲基-雙-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)；2，2’ -亞甲基-雙-(4-甲基_6_叔丁基 苯酚)；β - (4-羥基-3，5- 二叔丁基苯基)丙酸正十八酯；三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸 酯；二(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯；二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯；三(壬基 苯基)亞磷酸酯。在上述的EVA膠膜生產工藝中，所述的受阻胺類光穩定劑為受阻胺類的雙(2，2， 6，6-四甲基-4-呱淀基)癸二酸酯。上述EVA膠膜生產工藝是在下述EVA膠膜生產系統中進行生產加工的EVA膠膜 生產系統，其特征在于，本生產系統包括依次設置的攪拌設備、擠出設備、涂覆設備和烘干 設備，所述的涂覆設備包括具有網格狀花紋的輥筒。在上述的EVA膠膜生產工藝中，所述的擠出設備和涂覆設備之間設有裁邊設備， 所述的烘干設備的一側設有收卷設備。與現有的技術相比，本EVA膠膜生產工藝及其生產系統的優點在于1、在擠出成 型前未添加任何助劑，而在烘干前在表面涂覆助劑，能夠有效提高EVA膠膜的交聯度，提高 EVA膠膜性能；另一方面，裁切后產生的邊角料由于不含有助劑，能夠被重復擠出利用，提 高了原料利用率，降低生產成本。2、通過具有網格狀花紋的輥筒涂覆助劑，能夠使得助劑涂 覆均勻。


圖1是本發明提供的結構示意圖。圖2是本發明提供的輥筒結構示意圖。圖中，攪拌設備1、擠出設備2、裁邊設備3、涂覆設備4、輥筒41、烘干設備5、收卷 設備6。
具體實施例方式如圖1所示，本EVA膠膜生產工藝包括下述步驟A、原料攪拌將原料乙烯-醋酸乙烯共聚物放置在攪拌設備1中攪拌均勻，攪拌溫 度為80°C -90°C。原料的重量份數為100份。B、擠出成型將攪拌均勻后的原料通過擠出設備2擠壓形成EVA片材，擠壓溫度為 110°C-125°c。擠出成型后的EVA片材經裁邊設備3進行裁邊。裁下來的邊角料由于未包 含任何助劑，可以被重復利用，節約制造成本。C、涂覆助劑在涂覆設備4上添加混合均勻的助劑并使上述的EVA片材經涂覆設 備4后在EVA片材的表面均勻涂覆助劑。涂覆設備4上添加的助劑包括硅烷偶聯劑0. 5-3 份；抗氧化劑0. 1-0. 5份；熱穩定劑0. 1-0. 5份；受阻胺類光穩定劑0. 05-0. 2份和過氧化 物類交聯劑1-3份。涂覆設備4包括表面具有網格狀花紋的輥筒41。過氧化物類交聯劑包括過氧化-2-乙基己酸叔丁酯交聯劑，且過氧化-2-乙基己 酸叔丁酯的重量份數為0. 5-1份。過氧化物類交聯劑中還包括下述任意一種或多種1， 1- 二(叔丁基過氧化)-3，3，5-三甲基環己烷；2，5- 二甲基己烷-2，5- 二叔丁基過氧化 物；2，5- 二甲基-2，5-雙(苯甲酰過氧)-己烷；過氧化二異丙苯、雙(2-叔丁基過氧化異 丙基)苯；過氧化叔丁基異丙苯；二叔丁基過氧化物；過苯甲酸叔戊酯；2，2-雙(叔戊基過 氧)_ 丁烷；二叔戊基過氧化物；叔丁基過氧化苯甲酸酯；叔丁基過氧化-2-基己酸酯；叔丁 基過氧化-3，5，5-三甲基己酸酯；二苯甲酰基過氧化物；二(4-氯苯甲酰基)過氧化物；二 (2，4_ 二氯苯甲酰基)過氧化物；二(4-甲基苯甲酰基)過氧化物；正丁基-4，4-二(叔丁 基過氧化)戊酸酯；乙基_3，3- 二(叔丁基過氧化)丁酸醋酯；叔丁基過氧化_異丙基碳 酸酯；叔丁基過氧化-2-乙基己基碳酸酯；鄰，鄰_叔丁基-鄰-異丙基-單-過氧化碳酸 酯；鄰，鄰-叔丁基-鄰_ (2-乙基己基)-單-過氧化碳酸酯；鄰，鄰-叔戊基-鄰-(2-乙 基己基)-單-過氧化碳酸酯。抗氧化劑包括下述任意一種或多種1，3，5_三(4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲基 苯甲基)-1，3，5-三嗪-2，4，6- (1H，3H，5H)-三酮；2，2，-亞甲基-雙-(4-乙基-6-叔丁基 苯酚)；2，2’-亞甲基-雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；β-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯基) 丙酸正十八酯；三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯；二(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷 酸酯；二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯；三(壬基苯基)亞磷酸酯。受阻胺類光穩定劑為受阻胺類的雙(2，2，6，6-四甲基-4-呱淀基)癸二酸酯。D、后處理將表面涂覆有助劑的EVA片材經烘干設備5烘干后即得EVA膠膜。烘 干后的EVA膠膜經收卷設備6收卷。如圖1所示，上述的EVA膠膜生產工藝是在下述EVA膠膜生產系統中進行本生產
6系統包括依次設置的攪拌設備1、擠出設備2、涂覆設備4和烘干設備5。擠出設備2和涂覆 設備4之間設有裁邊設備3，烘干設備5的一側設有收卷設備6。涂覆設備4包括具有網格 狀花紋的輥筒41。這里的涂覆設備4中的輥筒41有兩個且相鄰設置，EVA片材經過兩個輥 筒41之間，從而實現雙面涂覆。由于在擠出成型前未添加助劑而在烘干前在表面涂覆助劑，能夠有效提高EVA膠 膜的交聯度，提高EVA膠膜性能。另一方面，裁切后產生的邊角料由于不含有助劑，能夠被 重復利用，提高了原料利用率，降低生產成本。此外，通過具有網格狀花紋的輥筒41涂覆助 劑，能夠使得助劑涂覆均勻。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領 域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了攪拌設備1、擠出設備2、裁邊設備3、涂覆設備4、輥筒41、 烘干設備5、收卷設備6等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是 為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明 精神相違背的。
權利要求
一種EVA膠膜生產工藝，其特征在于，本生產工藝包括下述步驟A、原料攪拌將原料乙烯 醋酸乙烯共聚物放置在攪拌設備(1)中攪拌均勻，攪拌溫度為80℃ 90℃；B、擠出成型將攪拌均勻后的原料通過擠出設備(2)擠壓形成EVA片材，擠壓溫度為110℃ 125℃；C、涂覆助劑在涂覆設備(4)上添加混合均勻的助劑并使上述的EVA片材經涂覆設備(4)后在EVA片材的表面均勻涂覆助劑；D、后處理將表面涂覆有助劑的EVA片材經烘干設備(5)烘干后即得EVA膠膜。
2.根據權利要求1所述的EVA膠膜生產工藝，其特征在于，在上述的步驟A中所述的 原料的重量份數為100份；在上述的步驟C中所述的涂覆設備(4)上添加的助劑包括硅烷 偶聯劑0. 5-3份；抗氧化劑0. 1-0. 5份；熱穩定劑0. 1-0. 5份；受阻胺類光穩定劑0. 05-0. 2 份和過氧化物類交聯劑1-3份。
3.根據權利要求2所述的EVA膠膜生產工藝，其特征在于，所述的過氧化物類交聯劑 包括過氧化-2-乙基己酸叔丁酯交聯劑，所述的過氧化-2-乙基己酸叔丁酯的重量份數為 0. 5-1 份。
4.根據權利要求1或2或3所述的EVA膠膜生產工藝，其特征在于，在上述的步驟C 中所述的涂覆設備(4)包括表面具有網格狀花紋的輥筒(41)。
5.根據權利要求4所述的EVA膠膜生產工藝，其特征在于，在上述的步驟B中擠出成 型后的EVA片材經裁邊設備(3)進行裁邊；在上述的步驟D中烘干后的EVA膠膜經收卷設 備(6)收卷。
6.根據權利要求3所述的EVA膠膜生產工藝，其特征在于，所述的過氧化物類交聯劑 中還包括下述任意一種或多種1，1- 二(叔丁基過氧化)_3，3，5-三甲基環己烷；2，5- 二 甲基己烷-2，5- 二叔丁基過氧化物；2，5- 二甲基-2，5-雙(苯甲酰過氧)-己烷；過氧化二 異丙苯、雙(2-叔丁基過氧化異丙基)苯；過氧化叔丁基異丙苯；二叔丁基過氧化物；過苯 甲酸叔戊酯；2，2-雙(叔戊基過氧)_ 丁烷；二叔戊基過氧化物；叔丁基過氧化苯甲酸酯； 叔丁基過氧化-2-基己酸酯；叔丁基過氧化_3，5，5-三甲基己酸酯；二苯甲酰基過氧化物； 二(4-氯苯甲酰基)過氧化物；二(2，4-二氯苯甲酰基)過氧化物；二 (4-甲基苯甲酰基) 過氧化物；正丁基-4，4-二(叔丁基過氧化)戊酸酯；乙基-3，3-二(叔丁基過氧化)丁 酸醋酯；叔丁基過氧化_異丙基碳酸酯；叔丁基過氧化-2-乙基己基碳酸酯；鄰，鄰_叔丁 基-鄰_異丙基-單-過氧化碳酸酯；鄰，鄰_叔丁基-鄰-(2-乙基己基)-單一過氧化碳 酸酯；鄰，鄰-叔戊基-鄰_ (2-乙基己基)-單-過氧化碳酸酯。
7.根據權利要求3所述的EVA膠膜生產工藝，其特征在于，所述的抗氧化劑包括下述 任意一種或多種1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- 二甲基苯甲基)-1，3，5-三嗪-2， 4，6-(1札3!1，5!1)-三酮；2，2，-亞甲基-雙-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)；2，2，-亞甲 基-雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；β-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯；三 (2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯；二(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯；二硬脂基季 戊四醇二亞磷酸酯；三(壬基苯基)亞磷酸酯。
8.根據權利要求3所述的EVA膠膜生產工藝，其特征在于，所述的受阻胺類光穩定劑為 受阻胺類的雙(2，2，6，6-四甲基-4-呱淀基)癸二酸酯。2
9.一種EVA膠膜生產系統，其特征在于，本生產系統包括依次設置的攪拌設備(1)、擠 出設備(2)、涂覆設備(4)和烘干設備(5)，所述的涂覆設備(4)包括具有網格狀花紋的輥 筒(41)。
10.根據權利要求9所述的EVA膠膜生產系統，其特征在于，所述的擠出設備⑵和涂 覆設備(4)之間設有裁邊設備(3)，所述的烘干設備(5)的一側設有收卷設備(6)。
全文摘要
本發明涉及太陽能電池膠膜領域，涉及一種EVA膠膜生產工藝及其生產系統。它解決了現有技術產品品質不高，易于造成原料浪費等技術問題。EVA膠膜生產工藝包括下述步驟A、原料攪拌；B、擠出成型；C、涂覆助劑；D、后處理。EVA膠膜生產系統包括依次設置的攪拌設備、擠出設備、涂覆設備和烘干設備，所述的涂覆設備包括具有網格狀花紋的輥筒。其優點在于1、擠出成型前未添加助劑而在烘干前在表面涂覆助劑，能夠有效提高EVA膠膜的交聯度，提高EVA膠膜性能；另一方面，裁切后產生的邊角料由于不含有助劑，能夠被重復利用，提高了原料利用率，降低生產成本。2、通過具有網格狀花紋的輥筒涂覆助劑，能夠使得助劑涂覆均勻。
文檔編號B29D7/01GK101973132SQ20101028690
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月14日 優先權日2010年9月14日
發明者魏陸平 申請人:浙江藍珂光伏材料有限公司