光伏EVA封裝膠膜交聯(lián)體系探討精品資料

1、04Wh口ffiw押押左做L000OO0出W11呂T帕CQ00B上4悝feMm/-*肩肩H兇CDCOOOX閏坦ffi旺Vh*旺豎工111脹InTThLO00*簾Znd1in：L0ToMnd4OO4W比沖Va1Va駕駕駕0L0OO4*WKM關迪m00悝0悝tfl采E些趙04由帕出CM關迪CMng翌OO4押H呂閏押電址VaLO9OO6M曇0駕0駕駕LO00里C、WffiT止EL卡兇上悝ffiT11CMTCQt簾1兇00CQ寸T*w間。用來表征EVA膠膜的交聯(lián)速度。MH最大扭矩。表征物料最終達到的交聯(lián)程度。2結果及討論在EVA的交聯(lián)反應中，最多的就是自由基化學反應。一般第一步是先生成一個自由基,有機

2、過氧化物作為自由基的來源,它們在高溫下先通過熱分解生成高活性的過氧化自由基,它能捕捉到聚合物主鏈特別是含脂肪族的CH2單元上的氫原子，然后這些大分子自由基發(fā)生支化、交聯(lián)反應進行重組，通過在分子鏈間建立化學鍵以形成三維分子網狀結構2。EVA膠膜的交聯(lián)速度與交聯(lián)劑和助交聯(lián)劑的種類和用量有最為直接的關系，同時也受到硅烷偶聯(lián)劑的影響。2.1交聯(lián)劑的影響實驗選用Lupero)xTBEC與Luperox231復配作為交聯(lián)劑，分別調整Lupero)xTBEC與Luperox231的含量，考察交聯(lián)劑含量對EVA膠膜交聯(lián)過程的影響。實驗樣片中助劑含量見表3。從中可以看到，當其他助劑含量不變時,無論增加哪種交聯(lián)劑

3、的用量，膠膜的隹八、燒時間TS().5提前了,同時材料的最大扭矩也得到了同步提升。說明隨著交聯(lián)劑用量的增加，EVA膠膜的交聯(lián)速度及交聯(lián)程度都會隨之增加。2.2兩種過氧化物交聯(lián)劑的區(qū)別在不添加其他助劑的情況下EVA膠膜中只添加交聯(lián)劑,使用Lupero)xTBEC、Luperox231分別按照表4比例進行配制。在圖4中可以看到,隨著交聯(lián)劑中Lui疋rox-TI出C含量的增加，交聯(lián)速率曲線的最大扭矩逐漸增加隨著Lupero231含量的增加,交聯(lián)速度變快。并且Luper()xTBEC和Luperox231的混配不會產生協(xié)同作用。使用Luper()xTBEC作為交聯(lián)劑的膠膜交聯(lián)程度更高，Luperox2

4、31作為交聯(lián)劑的膠膜交聯(lián)速度更快。根據阿克瑪公司提供的數據表明,在相同溫度下Luperox231半衰期明顯小于Lupero)xTBEC，即在相同溫度和時間的條件下Luperox231能夠分解出更多的自由基。所以以Luperox231作為交聯(lián)劑的EVA膠膜交聯(lián)速度應大于以Lupero)xTBEC作為交聯(lián)劑的EVA膠膜。而Luperox231作為交聯(lián)劑的EVA交聯(lián)程度較低的原因可能是,Luperox231熱分解產生自由基的淬滅速度比Lupero)xTBEC更快。2.3助交聯(lián)劑對交聯(lián)速度的影響助交聯(lián)劑具有多個雙鍵官能團，一般被用于聚丙烯、乙丙橡膠這類裂解型聚合物的交聯(lián)，能夠避免交聯(lián)導致的聚合物分子量

5、降低的問題3。除此以外,助交聯(lián)劑也能應用于EVA這種裂解型聚合物的交聯(lián)，起到提高交聯(lián)效率的作用。一般認為助交聯(lián)劑的存在可以延長過氧化物自由基的壽命,減少自由基的猝滅。另外助交聯(lián)劑的使用可以減少過氧化物的用量，有利于減少層壓后膠膜中過氧化物的殘留量，提高膠膜的穩(wěn)定性。助交聯(lián)劑一般分為兩類，一類是分子中不含烯丙基氫的分子，比如TMPTMA另一類是含有烯丙基氫的分子，比如TAICO將助交聯(lián)劑TMPTMA和交聯(lián)劑Luper()xTBEC、Luperox231混配后加入EVA母粒中,實驗樣片中助劑含量見表5。在圖5可以看到，助交聯(lián)劑能夠提升膠膜的交聯(lián)密度。具體的實驗結果數據見表6。由表6可見，兩種助交聯(lián)

6、劑都能夠提高EVA膠膜的交聯(lián)密度，TMPTMA能夠使Luper()xTBEC交聯(lián)程度提高2%，使Lupero231交聯(lián)程度提高12%。而TAIC相對于TMPTMA效果更加明顯，使Lupero)xTBEC交聯(lián)程度提高32%,使Luperox231交聯(lián)程度提高51%。因此TAIC比TMPTMA更適合應用在EVA膠膜體系中。另外,兩種助交聯(lián)劑和Luperox231搭配使用時所獲得的交聯(lián)密度的提升幅度和Lupero)xTBEC搭配時所獲得的提升幅度要大?？赡苁且驗長uperox231分解過程中有更多的自由基猝滅，而助交聯(lián)劑的加入可以明顯減少自由基的猝滅，所以EVA交聯(lián)密度的提升會更明顯一些。2.4硅烷

7、偶聯(lián)劑對交聯(lián)速度的影響硅烷偶聯(lián)劑Z-6030分子結構的兩端有兩種活性基團,一端是甲基丙烯酸基團,能夠與EVA基體樹脂發(fā)生接枝反應另外一端是三甲氧基,易水解成端羥基與玻璃上的羥基發(fā)生縮合反應5。理論上EVA膠膜在加熱層壓的過程中接枝反應和水解縮合反應都會發(fā)生。實驗使用Luper()xTBEC作為交聯(lián)劑,分別加入不同含量的Z-6030,考察硅烷偶聯(lián)劑對交聯(lián)曲線的影響,實驗樣片中助劑含量見表7。如圖6所示,硅烷偶聯(lián)劑Z-6030含量增加使得EVA膠膜的隹八、燒時間TS().5大幅延長,并且最大扭矩略有上升。Z-6030含量增加了0.:16%,隹八、燒時間TS0).5從157s延長到243s。說明Z-

8、6030含量的增加使膠膜的交聯(lián)速度有很大的降低作用。從交聯(lián)速率變化的情況可以判斷，在交聯(lián)反應進行的初期，硅烷偶聯(lián)劑上的甲基丙烯酸基團活性較高，優(yōu)先與EVA分子發(fā)生接枝反應，從而阻礙了EVA分子間的交聯(lián)反應，對反應初期交聯(lián)速度的影響常明顯。2.5交聯(lián)體系的調整根據上面的實驗結果，理論上通過調整EVA膠膜中交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑的含量能夠達到控制膠膜交聯(lián)速度及交聯(lián)程度的目的。實驗以配方編號為5-1的實驗樣片為基礎，假設因配方調整的需要，將配方中的Z-6030含量提高，由原來的0.0)5%調整到0.：!0%,但是交聯(lián)速度和交聯(lián)程度要求不變。為了實現(xiàn)這個調整的目的，需要相應的對5-1配方中的Lu

9、pero)xTBEC及TAIC的含量進行調整，使新配方與原配方交聯(lián)性能一致。表8為原配方及調整后配方助劑的含量。實驗以P配方為參照目標,將Z-6030的含量由0.()5%提高到0.210%，根據之前的實驗結果對交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑的含量進行了相應的調整。由于Z-6030含量增加會使EVA膠膜交聯(lián)速度變慢，所以相應的增加Luper()xTBEC的含量以提高交聯(lián)速度，但是這樣會使交聯(lián)曲線的最大扭矩值上升，所以需要再降低TAIC含量來降低最大扭矩值。Q配方Luper()xTBEC含量由0.8%增加到1.0%，TAIC含量由0.：掃降低到0.:2%。實驗結果見圖7。從圖中可以看出，2個配方的交聯(lián)曲線基本重合，實驗結果與預期相符合。實驗結果也證實之前實驗結果的正確性,可以通過調整EVA膠膜配方中助劑的含量來達到控制膠膜交聯(lián)曲線的目的。3總結(1)EVA膠膜中交聯(lián)劑的用量直接影響膠膜的硫化速度。交聯(lián)劑含量越高EVA膠膜的硫化速度越快，交聯(lián)密度越高(2)Lupero231相對于Lupero)xTBEC具有更快的交聯(lián)速度，但是在同樣用量的情況下，交聯(lián)密度不如Luper()xTBEC。將二者混配也不會產生協(xié)同作用(3)助交聯(lián)劑TMPTMA和TAIC