一種高水汽阻隔聚偏氟乙烯薄膜及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及的是材料領域，特別涉及復合材料，具體是指一種高水汽阻隔聚偏氟 乙烯薄膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 光伏組件的PID現象已經引起了整個光伏行業的高度重視，越來越多的組件生產 廠家和相關研宄機構對組件PID衰減的誘導機理進行了廣泛的研宄和分析。影響組件PID 衰減的主要外部因素有環境溫度、環境濕度，以及系統電壓在合金框、玻璃和內部電路之間 形成的偏壓電場。在對光伏電站長期觀察的過程中發現，在組件表面殘留晨露或雨水并且 有光照的情況下，最容易發生PID現象。根據目前對組件PID衰減的機理研宄，水蒸氣的滲 透是組件發生PID衰減的主要誘導因素。
[0003] 太陽能背板是太陽能電池板的一個重要的組件，太陽能電池背板起著保護光伏組 件中電池片的作用，防止空氣中的灰塵以及濕氣（尤其是陰雨天的濕氣）會透過太陽能 背板進入到內側，水蒸汽的滲透會影響到粘接層的性能并導致背板剝離，進而使更多濕氣 直接接觸電池片而使電池片被氧化，導致太陽能電池的報廢。太陽能電池組件封裝的背板 一般常用三層結構（PVDF或PVF/PET/PVDF或PVF)，其中，外層保護層PVDF(PVF)具有良 好的抗環境侵蝕能力，中間層為PET聚酯薄膜有良好的絕緣性能，內層PVDF(PVF)需經表 面處理以便具有良好的粘接性能。
[0004] 例如，中國專利申請201010022009. 4公開了一種太陽能電池組件背面保護層的 背板材料。該太陽能電池專用背封膜是由三層層膜材料經真空熱壓疊層而構成的復合膜， 該三層層膜材料為：外層為下列材料之一：聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟塑料、乙烯一三氟氯 乙烯共聚物或三元乙丙橡膠；中層為下列材料之一：乙烯-醋酸乙烯酯或環氧樹脂；內層 為聚對苯二甲酸乙二醇酯。該申請的背板材料具有良好的空氣隔絕性能、良好的防氧化和 抗潮濕性能、良好的電絕緣性能、能長期防止粘合物的水解的性能。
[0005] 現有技術中，太陽能電池背板的需要具有較低的水汽透過率，從而對電池片形成 較好的保護作用。目前市場上背板產品的水汽阻隔性主要依靠PET，但PET在長期使用過 程中會逐漸發生老化和水解，而PVDF和PVF的水汽阻隔性較差，其水汽透過率均在25g/ (m2*24h)以上(測試條件為38°C，100%RH)，難以提供良好的水汽阻隔。因此需要進一步提 高pVDF薄膜的水汽阻隔性，以提高背板的水汽阻隔性，從而提高組件的抗PID性能。
【發明內容】
[0006] 本發明目的是針對上述不足之處提供一種高水汽阻隔聚偏氟乙烯薄膜及其制備 方法，是一種既有較好的水汽阻隔性能，又有良好耐候性的太陽能電池背板用聚偏氟乙烯 薄膜及其制備方法。
[0007] 本發明一種高水汽阻隔聚偏氟乙烯薄膜及其制備方法是采用以下技術方案實 現： 一種高水汽阻隔聚偏氟乙烯薄膜包括聚偏氟乙烯層和水汽阻隔層，所述聚偏氟乙烯層 的一側復合有水汽阻隔層。
[0008] 本發明的高水汽阻隔聚偏氟乙烯薄膜采用熱塑性材料多層共擠出或者多層共吹 膜的方式制備。
[0009] 所述聚偏氟乙烯層的厚度為5-45微米，所述水汽阻隔層厚度為5-45微米。
[0010] 所述聚偏氟乙烯層包括以下質量份的原料：聚偏氟乙烯60-90份，增塑性樹脂 0. 1-30份，無機填料0. 1-15份，抗氧劑0. 1-3份，抗紫外劑0. 1-3份。
[0011] 所述聚偏氟乙稀分子量為20-100萬，分子量分布寬度為1. 1-2。
[0012] 所述增塑性樹脂為丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類樹脂類中的一種或多種的組合。
[0013] 所述聚偏氟乙烯層中無機填料為鈦白粉、滑石粉、二氧化硅、蒙脫土中的一種或多 種的組合。
[0014] 所述聚偏氟乙烯層中抗氧劑為三（3, 5-二叔丁基-4-羥基芐基）異氰脲酸酯、 三乙二醇-雙-[3-(3_叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基）丙酸酯]、2, 2' -亞甲基雙-(4-甲 基-6-叔丁基苯酚、4-4'-硫代雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚）、4-4'_ 丁基雙-(3-甲 基-6-叔丁基苯酚）、癸二酸二（2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）酯、亞磷酸三（1，2, 2, 6, 6-五甲基-4-哌啶基）酯、聚[(l-(f3-乙基）-2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基）丁 二酸]、聚-{[6-[(1，1，3,3_ 四甲基丁基）-亞氨基]-1，3,5-三嗪-2,4-二基]、 [2-(2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基）-次氨基]-六亞甲基-[4-(2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基）-次氨基]}中的一種或多種的組合。
[0015] 所述聚偏氟乙烯層中抗紫外劑為2,2' -二羥基_4,4' -二甲氧基二苯甲酮、2-羥基-5-氯二苯甲酮、2-(2'_羥基-5'-叔丁基苯基）苯并三唑、2-(2'_羥基-5'-氨 苯基）苯并三唑、雙水楊酸雙酚A酯、2-(2-羥基-3, 5-二叔戊基苯基）苯并三唑、2， 2' -(1，4_亞苯基）雙-4H-3，1-苯并噁嗪-4-酮、2-(2'_羥基_3'，5'_二甲基苯基 )苯并三唑、2-(2'-甲基-4'-羥基苯基）苯并三唑、雙-(2-甲氧基-4-羥基-5-苯甲 酰基苯基）甲烷、2-(2'-羥基-5-甲基苯基）苯并三唑、2-(2'-羥基-5-甲基苯基）-5-羧酸丁基酯苯并三唑、2-羥基-4-烷氧基二苯甲酮、3, 5-二叔丁基-4-羥基-苯甲酸 十六烷基酯、三（1，2, 2,6,6-五甲基-4-哌啶基）亞磷酸酯、癸二酸雙-2, 2,6,6-四甲基哌 啶醇酯、丁二酸和4-羥基-2, 2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、N，N' -雙（2, 2,6， 6-四甲基-4-哌啶基）-1，6-己二胺和2,4-二氯-6-(1，1，3, 3-四甲基丁基）氨基 -1，3,5-三嗪的聚合物、N，N'_雙（2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基）-1，6_己二胺和2,4_ 二氯-6-(4-嗎啉基）-1，3,5_三嗪的聚合物中的一種或多種的組合。
[0016] 所述水汽阻隔層包括以下質量份的原料：聚偏二氯乙烯70-100份，無機填料1-20 份，抗氧劑〇. 5-3份，抗紫外劑0. 5-3份。 所述水汽阻隔層中無機填料為二氧化鈦、滑石粉、蒙脫土、二氧化硅、碳酸鈣中的一種 或多種的組合。
[0017] 所述水汽阻隔層中抗氧劑為2,6_二叔丁基-4-甲基苯酚、正十八烷基 -3-(3'，5'_二叔丁 -4'-羥基苯基）丙酸酯、四-[亞甲基-3-(3'，5'_二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]甲烷、三（3, 5-二叔丁基-4-羥基芐基）異氰脲酸酯、三乙二 醇-雙-[3- (3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基）丙酸酯]、2, 2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔 丁基苯酚、4-4'-硫代雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚）、4-4'- 丁基雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚）、癸二酸二（2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）酯、亞磷酸三（1，2, 2, 6, 6-五甲 基-4-哌啶基）酯、聚[(l-(f3-乙基）-2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基）丁二酸]、聚 _{[6-[(1，1，3,3-四甲基丁基）-亞氨基]-1，3,5-三嗪-2,4-二基]、[2-(2,2,6,6_ 四甲基-4-哌啶基）-次氨基]-六亞甲基-[4-(2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）-次 氨基]}中的一種或多種的組合。
[0018] 所述水汽阻隔層中抗紫外劑為2-(2_羥基-5-甲基苯基）-苯并三唑、2-[2_ 羥基-3,5-(a，a-二甲基-芐基-)苯基]-苯并三唑、2-(2_羥基-{3,5_叔丁基苯 基）_苯并三唑、2_ (2-羥基-3，5-丁基-5-甲基苯基）-5氯苯并三唑、2- (2-羥基-3，5-叔丁 基苯基）-5-氯苯并三唑、2- (2-羥基-3，5-二-叔戊基苯基）-苯并三唑、2- (2-羥基-5-叔 丁基苯基）-苯并三唑、2-(2-羥基-3-仲丁基-5-叔丁基苯基）-苯并三唑和2-(2-羥基 -5-叔辛