[发明专利]一种光伏背板用PVDF多层共挤膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光伏背板用PVDF多层共挤膜及其制备方法，多层共挤膜至少包括两层熔融共挤的内层和外层，所述内层包括共熔的PP‑PE‑POE复合体系，所述外层包括共熔的PP‑PVDF‑相容剂复合体系。本发明提供的多层复合的共挤膜，外层为在PVDF基体中引入PP，通过添加相容剂使两者进行熔融，形成PP‑PVDF‑相容剂分散体系，使共挤膜具有更强的致密性，阻挡水汽的透过，降低水汽透过率以及耐磨性能。内层以PP为基体，协同PE和POE作为复合材料共融，形成PP‑PE‑POE复合体系，使共挤膜具有高柔韧性、粘合性且具有一定抗冲击能力。通过上述两种体系共挤形成的共挤膜兼具两种复合体系的性能，且具有增强效应，共挤膜具有超强的耐候性，耐老化，耐磨，在极端天气下也能具有超常时间的寿命。

技术领域

本发明涉及薄膜技术领域，具体涉及一种光伏背板用PVDF多层共挤膜及其制备方法。

背景技术

光伏背板(Backsheet)是用在太阳能组件背面，直接与外环境大面积接触的光伏封装材料，其应具备卓越的耐长期老化(湿热、干热、紫外)、耐电气绝缘、水蒸气阻隔等性能，起到支撑组件、隔绝水汽和氧气的作用，经受全球各地十分复杂而迥异的户外环境考验。光伏背板由空气面从外至内分别为：氟膜保护层-粘结层-支撑层PET膜-粘结层-内面保护层。最外层的氟膜保护层无疑承担起耐老化、耐绝缘、耐水气等作用，保护PET支撑层不受紫外线、风沙、水等侵蚀，从而延缓PET的降解速度，使其核心硅晶组件能够支撑长时间的环境考验。

现有技术中，氟膜保护层一般均采用的是PVDF膜，原因在于PVDF(聚偏1,1-二氟乙烯)具有良好的耐候性、抗辐射性能和抗化学品的性能。但是，随着多年的实践表明，在较为恶劣的环境地区，在风沙、高温、水汽、紫外辐照等多因素侵蚀作用下其涂层的减薄速度可达0.5um/年。并且随着厚度的减薄，后期减薄的速度会越来越快。这是由于无论膜层是由高分子材料改性而成，改性过程中需要复配多种无机填料、高分子功能助剂等材料，而每种材料对抗风沙、高温、水汽、紫外辐照的能力不一而足，在多种因素综合作用下会因不断被磨损而减薄，因此膜厚度对光伏背板的耐候性具有极大的影响。同时，随着外界环境的侵蚀，膜层自身也在快速老化，影响其透水性能、耐候性等。因此，极端环境下，常规的PVDF膜的耐候性能并不能持久性的对PET支撑层进行保护。

中国发明专利CN106585010A公开了一种双层共挤的光伏背板用PVDF膜及其制备方法，包括两层熔融共挤形成的内层和外层，内层为高反射率层，包括PVDF、改性后的钛白粉、PMMA、功能性树脂、抗氧剂和抗紫外剂，外层为聚偏氟乙烯层，包括PVDF、PMMA、钛白粉、抗氧剂和抗紫外剂，通过添加抗紫外剂来提高膜的抗紫外线性能，效果提升有限，同时由于内外两层均采用的常规技术中PVDF和PMMA共融的方法，虽然增加了共挤膜的粘合性能，但是PMMA的加入提高了共挤膜的透水、透气性能，但是作为光伏背板来说，潮湿条件下，水的侵蚀作用也是导致其快速老化的一个重要因素之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏背板用PVDF多层共挤膜及其制备方法，制备的PVDF多层共挤膜至少包括PP-PVDF外层膜和PP-PE-POE内层膜，辅以钛白粉，能够提高太阳的反射率，同时具有优异的耐候性，极低水汽透过率和防紫外线能力，且具有高绝缘性能，提高了光伏背板在极端气候下的使用寿命，降低了老化速度。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案。

一种光伏背板用PVDF多层共挤膜，至少包括两层熔融共挤的内层和外层，所述内层包括共熔的PP-PE-POE均相复合体系，所述外层包括共熔的PP-PVDF-相容剂均相复合体系；其中，所述相容剂为PP或PE接枝共聚物。

优选地，所述外层PP-PVDF-相容剂均相复合体系中，PVDF的含量占外层总量的质量百分比为15～60％。

优选地，所述外层包括PP 25-80％，PVDF15～60％，相容剂1～10％，钛白粉0～15％，抗氧化剂0.1～2％。