技术领域
[0001] 本
发明属于
太阳能电池背板制备技术领域,特别涉及一种PET膜用氟碳涂料及其制备方法和应用。
背景技术
[0002] 如今,
太阳能电池产品因节能、环保、使用寿命长等优势而在诸多行业中使用。此类产品使用年限一般按照25年以上设计,要确保产品达到如此长的使用期限,就需要严格控制各组件
质量,而这当中太阳能电池背板的作用不容小觑,太阳能电池背板起着保护光伏组件中的电池片的作用。而衡量太阳能电池背板性能好坏的重要指标之一便是
水蒸汽渗透率。若太阳能背板阻隔水蒸汽渗透的性能不良,则空气中的湿气(尤其是阴雨天湿气更大)会透过太阳能背板进入到内侧,水蒸汽的渗透会影响到EVA的粘结性能,导致背板与EVA脱离,进而使更多湿气直接
接触电池片而使电池片被
氧化。用于太阳能
电池组件封装的背板一般又被称为TPT聚氟乙烯复合膜,TPT一般常用三层结构(PVF/PET/PVF),外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能
力,
中间层为PET聚脂
薄膜具有良好的绝缘性能,内层PVF需经
表面处理和EVA具有良好的粘接性能。
[0003] 一般的TPT聚氟乙烯复合膜生产工艺是用热熔胶做
粘合剂,在PET两面粘合PVF膜,工艺上比较复杂,生产成本也比较高。
发明内容
[0004] 为了克服上述
现有技术中存在的不足,本发明的首要目的在于提供一种PET膜用氟碳涂料。
[0005] 本发明的另一目的在于提供一种上述PET膜用氟碳涂料的制备方法。
[0006] 本发明的又一目的在于提供一种上述PET膜用氟碳涂料的应用;所述PET膜用氟碳涂料可应用于制备
涂装PET膜。
[0007] 本发明的再一目的在于提供上述涂装PET膜可应用于制备太阳能电池背板。
[0008] 为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种PET膜用氟碳涂料的制备方法,包括以下步骤:
[0009] (1)将14.5~29.7重量份
溶剂a置于容器中,低速搅拌条件下依次加入30~50重量份FEVE氟碳
树脂、0.3~0.5重量份防沉剂、4~5重量份润湿分散剂和15~50重量份颜料,搅拌均匀后再加入100~120重量份玻璃珠,高速
研磨至细度20~25μm,得到色浆;
[0010] (2)将25~70重量份FEVE氟碳树脂和10~15重量份
氨基树脂置于容器中,低速搅拌条件下依次加入9~14.5重量份溶剂b、0.5重量份助剂、0~0.5重量份消光粉和0~50重量份步骤(1)所得色浆后,高速分散15~20分钟,过滤,得到PET膜用氟碳涂料。
[0011] 步骤(1)所述溶剂a为丙二醇甲醚
醋酸酯(PMA);所述防沉剂为BYK104S;所述润湿分散剂为BYK170;所述颜料为
炭黑、金红石
钛白。
[0012] 步骤(1)所述低速搅拌的转速为400~500转/分;所述高速研磨的1000~2000转/分。
[0013] 步骤(2)所述溶剂b为醋酸丁酯;所述助剂为BYK358;所述消光粉为ED30。
[0014] 步骤(2)所述低速搅拌的转速为400~500转/分;所述高速分散的转速为1000~2000转/分。
[0015] 一种根据上述方法制备的PET膜用氟碳涂料。
[0016] 上述的PET膜用氟碳涂料可应用于制备涂装PET膜。
[0017] 所述涂装PET膜的制备方法按以下操作步骤:
[0018] (1)PET膜的前处理;
[0019] (2)在经过前处理的PET膜上用双面辊涂机辊涂PET膜用氟碳涂料;
[0020] (3)涂装后的PET膜进烘道160℃~165℃烘干3~5分钟,烘干后卷起成卷
包装,得到涂装PET膜。
[0021] 步骤(1)所述前处理是对PET膜的表面进行电晕处理。
[0022] 所述涂装PET膜可应用于制备太阳能电池背板。
[0023] 本发明的原理是:本发明采用特殊氨基树脂做FEVE树脂的
固化剂,使得涂料在低温下(160℃~165℃)能快速固化(3~5分钟),相比普通的卷
铝和卷
钢用FEVE涂料的固化
温度235℃~240℃(固化时间60~70秒),本发明PET膜用氟碳涂料的固化温度降低了很多,对于不耐高温(热
变形温度224℃)的PET膜有重要意义,而且固化时间也控制在适合流水线作业的范围内。
[0024] 与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:使用本发明PET膜用氟碳涂料在PET膜两面涂装FEVE氟碳
烘烤漆作保护层,涂装后的PET膜有良好的耐水蒸气透过性,耐候,绝缘性等保护功能,使
太阳能电池板拥有长时间的使用年限,能达到TPT聚氟乙烯复合膜的各项性能,并且可在流水生产线上连续生产,使得生产工艺更简单,成本更低。
具体实施方式
[0025] 下面结合
实施例及
附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
[0026] 实施例1
[0027] (1)将29.7重量份溶剂丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)置于容器中,以400转/分的转速低速搅拌条件下依次加入50重量份FEVE氟碳树脂、0.3重量份防沉剂BYK104S(购于德国毕克化学公司)、5重量份润湿分散剂BYK170(购于德国毕克化学公司)和15重量份颜料炭黑,搅拌均匀后再加入120重量份玻璃珠,以2000转/分的转速高速研磨至细度25μm,得到色浆;
[0028] (2)将25重量份FEVE氟碳树脂和10重量份氨基树脂置于容器中,以400转/分的转速低速搅拌条件下依次加入14重量份溶剂醋酸丁酯、0.5重量份助剂BYK358(购于德国毕克化学公司)、0.5重量份消光粉ED30(购于美国格雷斯公司)和50重量份步骤(1)所得色浆后,以1000转/分的转速高速分散15分钟,过滤,得到PET膜用黑色哑光氟碳涂料。
[0029] 对本实施例所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料,按照标准HG/T 3792-2005交联型氟树脂涂料(II型)进行全面性能检验,结果如表1所示。
[0030] 表1实施例1所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料检验性能测试
[0031]序号 检验项目 技术指标 检验结果 备注
1 容器中状态 搅拌后均匀无硬
块 符合
2 溶剂可溶物氟含量 ≥10 21
3 干燥时间(烘干)h(140±2) ≤0.5 通过
℃
4 重涂性 重涂无障碍 通过
5 漆膜外观 正常 符合
6 铅笔硬度(擦伤) F 2H
7 耐冲击性,cm ≥40 / PET膜上
无法测试
8 耐弯曲性(圆柱轴),cm ≤3 1
9
附着力(划格间距2mm),级 ≤1 1
10 耐酸性(浸入50g/L H2SO4 无异常 符合
溶液中168h)
11 耐
碱性(浸入50g/LNaOH溶 无异常 符合
液中168h)
12 耐湿冷热循环性(10次) 无异常 符合
13 耐污染性 通过 通过
14 耐溶剂擦拭性,次(丁
酮) ≥100 ≥100
15 耐湿热性 1000小时不起泡,不 通过
生锈,不脱落
序号 检验项目 技术指标 检验结果 备注
16 耐中性盐雾性 1000小时不起泡,不 通过
生锈,不脱落
17 耐人工老化 2500小时不起泡,不 通过
生锈,不脱落,不开
裂
2
18 水蒸气透过率 0.6-1.0g/m.24h(一 0.7g/ 红外检
2
般TPT膜数值) m.24h 定法
[0032]
[0033] 实施例2
[0034] (1)将14.5重量份溶剂丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)置于容器中,以500转/分的转速低速搅拌条件下依次加入30重量份FEVE氟碳树脂、0.5重量份防沉剂BYK104S(购于德国毕克化学公司)、5重量份润湿分散剂BYK170(购于德国毕克化学公司)和50重量份颜料金红石钛白,搅拌均匀后再加入100重量份玻璃珠,以2000转/分的转速高速研磨至细度20μm,得到色浆;
[0035] (2)将30重量份FEVE氟碳树脂和10重量份氨基树脂置于容器中,以400~500转/分的转速低速搅拌条件下依次加入9重量份溶剂醋酸丁酯、0.5重量份助剂BYK358(购于德国毕克化学公司)、0.5重量份消光粉ED30(购于美国格雷斯公司)和50重量份步骤(1)所得色浆后,以1000~2000转/分的转速高速分散15~20分钟,过滤,得到PET膜用白色哑光氟碳涂料。
[0036] 对本实施例所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料,按照标准HG/T 3792-2005交联型氟树脂涂料(II型)进行全面性能检验,结果如表2所示。
[0037] 表2实施例2所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料检验性能测试
[0038]序号 检验项目 技术指标 检验结果 备注
1 容器中状态 搅拌后均匀无硬 符合
块
2 溶剂可溶物氟含量 ≥10 20.6
3 干燥时间(烘干)h(140±2) ≤0.5 通过
℃
4 重涂性 重涂无障碍 通过
序号 检验项目 技术指标 检验结果 备注
5 漆膜外观 正常 符合
6 铅笔硬度(擦伤) F 2H
7 耐冲击性,cm ≥40 / PET膜上
无法测试
8 耐弯曲性(圆柱轴),cm ≤3 1
9 附着力(划格间距2mm),级 ≤1 1
10 耐酸性(浸入50g/L H2SO4溶 无异常 符合
液中168h)
11 耐碱性(浸入50g/LNaOH溶液 无异常 符合
中168h)
12 耐湿冷热循环性(10次) 无异常 符合
13 耐污染性 通过 通过
14 耐溶剂擦拭性,次(丁酮) ≥100 ≥100
15 耐湿热性 1000小时不起泡, 通过
不生锈,不脱落
16 耐中性盐雾性 1000小时不起泡, 通过
不生锈,不脱落
17 耐人工老化 2500小时不起泡, 通过
不生锈,不脱落,
不开裂
2
18 水蒸气透过率 0.6-1.0g/ 0.7g/m.24h 红外检
2
m.24h(一般TPT 定法
膜数值)
[0039] 实施例3
[0040] 将70重量份FEVE氟碳树脂和15重量份氨基树脂置于容器中,以450转/分的转速低速搅拌条件下依次加入14.5重量份溶剂醋酸丁酯和0.5重量份助剂BYK358(购于德国毕克化学公司)后,以1500转/分的转速高速分散18分钟,过滤,得到PET膜用黑色哑光氟碳涂料。
[0041] 对本实施例所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料,按照标准HG/T 3792-2005交联型氟树脂涂料(II型)进行全面性能检验,结果如表3所示。
[0042] 表3实施例3所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料检验性能测试
[0043]序号 检验项目 技术指标 检验结果 备注
1 容器中状态 搅拌后均匀无硬 符合
块
2 溶剂可溶物氟含量 ≥10 20.7
3 干燥时间(烘干)h(140± ≤0.5 通过
2)℃
4 重涂性 重涂无障碍 通过
5 漆膜外观 正常 符合
6 铅笔硬度(擦伤) F 2H
7 耐冲击性,cm ≥40 / PET膜上
无法测试
8 耐弯曲性(圆柱轴),cm ≤3 1
9 附着力(划格间距2mm), ≤1 1
级
10 耐酸性(浸入50g/L H2SO4 无异常 符合
溶液中168h)
11 耐碱性(浸入50g/L NaOH 无异常 符合
溶液中168h)
12 耐湿冷热循环性(10次) 无异常 符合
13 耐污染性 通过 通过
14 耐溶剂擦拭性,次(丁酮) ≥100 ≥100
序号 检验项目 技术指标 检验结果 备注
15 耐湿热性 1000小时不起泡, 通过
不生锈,不脱落
16 耐中性盐雾性 1000小时不起泡, 通过
不生锈,不脱落
17 耐人工老化 2500小时不起泡, 通过
不生锈,不脱落,
不开裂
18 水蒸气透过率 0.6-1.0g/ 0.6g/ 红外检
2 2
m.24h(一般TPT m.24h 定法
膜数值)
[0044] 实施例4
[0045] (1)将15.7重量份溶剂丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)置于容器中,以500转/分的转速低速搅拌条件下依次加入45重量份FEVE氟碳树脂、0.3重量份防沉剂BYK104S(购于德国毕克化学公司)、4重量份润湿分散剂BYK170(购于德国毕克化学公司)和35重量份颜料金红石钛白,搅拌均匀后再加入110重量份玻璃珠,以1500转/分的转速高速研磨至细度22μm,得到色浆;
[0046] (2)将30重量份FEVE氟碳树脂和10重量份氨基树脂置于容器中,以470转/分的转速低速搅拌条件下依次加入9.5重量份溶剂醋酸丁酯、0.5重量份助剂BYK358(购于德国毕克化学公司)和50重量份步骤(1)所得色浆后,以1200转/分的转速高速分散15分钟,过滤,得到PET膜用白色高光氟碳涂料。
[0047] 对本实施例所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料,按照标准HG/T 3792-2005交联型氟树脂涂料(II型)进行全面性能检验,结果如表4所示。
[0048] 表4实施例4所得PET膜用黑色哑光氟碳涂料检验性能测试
[0049]序号 检验项目 技术指标 检验结 备注
果
1 容器中状态 搅拌后均匀无硬块 符合
2 溶剂可溶物氟含量 ≥10 20.8
3 干燥时间(烘干)h(140±2)℃ ≤0.5 通过
4 重涂性 重涂无障碍 通过
序号 检验项目 技术指标 检验结 备注
果
5 漆膜外观 正常 符合
6 铅笔硬度(擦伤) F 2H
7 耐冲击性,cm ≥40 / PET膜上
无法测试
8 耐弯曲性(圆柱轴),cm ≤3 1
9 附着力(划格间距2mm),级 ≤1 1
10 耐酸性(浸入50g/L H2SO4溶液 无异常 符合
中168h)
11 耐碱性(浸入50g/L NaOH溶液 无异常 符合
中168h)
12 耐湿冷热循环性(10次) 无异常 符合
13 耐污染性 通过 通过
14 耐溶剂擦拭性,次(丁酮) ≥100 ≥100
15 耐湿热性 1000小时不起泡,不 通过
生锈,不脱落
16 耐中性盐雾性 1000小时不起泡,不 通过
生锈,不脱落
17 耐人工老化 2500小时不起泡,不 通过
生锈,不脱落,不开裂
2
18 水蒸气透过率 0.6-1.0g/m.24h(一 0.7g/ 红外检
2
般TPT膜数值) m.24h 定法
[0050] 实施例5
[0051] 将实施例1所得PET膜用氟碳涂料应用于制备涂装PET膜。所述涂装PET膜的制备方法按以下操作步骤: