[發(fā)明專(zhuān)利]一種提高含氟樹(shù)脂膜粘接性能的表面處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210422559.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102911391A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊萬(wàn)泰;趙長(zhǎng)穩(wěn);馬育紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08J7/18
• 分類(lèi)號(hào): C08J7/18;C08L27/12;C08L27/16;C08L23/08;C08L27/18;C08L27/20
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含氟樹(shù)脂膜的表面紫外光接枝處理方法，以提高含氟樹(shù)脂膜與EVA膠膜的層壓粘接性能。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能電池背板材料作為太陽(yáng)能電池組件背面最外層，起到在戶(hù)外環(huán)境下保護(hù)晶硅電池片不受水汽的侵蝕，阻隔氧氣防止氧化、耐高低溫、絕緣和抗紫外線(xiàn)的作用，是決定電池戶(hù)外使用壽命的重要組件之一。傳統(tǒng)的背板材料采用含氟樹(shù)脂與聚酯（PET）層疊制成，通常采用含氟樹(shù)脂/PET/含氟樹(shù)脂三層結(jié)構(gòu)。典型代表為歐洲的Isovolta公司生產(chǎn)的TPT結(jié)構(gòu)背板，T代表杜邦公司生產(chǎn)的商品名為T(mén)edlar的聚氟乙烯薄膜，P代表PET薄膜。PET層在背板中做為支撐材料，起到絕緣、阻水、阻氣的作用，但是其耐候性差，僅能使用5-8年，達(dá)不到光伏組件的使用年限要求。而含氟樹(shù)脂比常用聚合物具有更高的耐候性、抗紫外輻射性能和化學(xué)穩(wěn)定性，其與PET層合的背板材料室外使用壽命可達(dá)25年之久，因此一經(jīng)推出便成為太陽(yáng)能電池背板的首選材料。

太陽(yáng)能電池的各部分組件需用EVA膠膜經(jīng)層壓粘接在一起，因此要求各個(gè)組件都能與EVA膠膜有良好的粘接強(qiáng)度。未經(jīng)改性的含氟樹(shù)脂表面能較低，與EVA膠膜粘接強(qiáng)度差，在與EVA粘接之前通常要對(duì)其表面改性處理以增強(qiáng)其粘接性能。對(duì)含氟樹(shù)脂材料表面改性方法主要有濕化學(xué)處理法（包括萘鈉法和氨鈉法等）、火焰法、等離子法、電暈法、輻射接枝法、離子束注入法、激光處理法和紫外接枝法等。由于電暈處理具有處理時(shí)間短、速度快、操作簡(jiǎn)單、控制容易等優(yōu)點(diǎn)，成為目前主流表面改性方法。但是電暈處理后隨著放置時(shí)間的增長(zhǎng)，膜表面分子鏈段會(huì)發(fā)生重排而使表面張力下降，影響處理效果，因此處理后產(chǎn)品不能長(zhǎng)時(shí)間存放。

與其他改性方法相比,紫外光引發(fā)表面接枝改性具有一些突出特點(diǎn)：(1)接枝鏈與基體分子鏈以化學(xué)鍵相連,可穩(wěn)定、持續(xù)保持表面接枝改性所獲得的表面性能，改性效果持久；(2)紫外光的穿透力較差,?接枝反應(yīng)嚴(yán)格限定在材料表面或亞表面,所需改性試劑量少,表面性能提高的同時(shí)不影響本體性能；(3)所用光源及設(shè)備成本低，反應(yīng)速度快，易于連續(xù)、規(guī)模化操作。

目前，紫外接枝法主要用于含氟樹(shù)脂膜的親水改性，還未見(jiàn)用于提高含氟樹(shù)脂膜與EVA膠膜的層壓粘接性能的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新的含氟樹(shù)脂膜表面處理方法，在膜表面通過(guò)紫外光輻照接枝聚合物鏈段，以改善含氟樹(shù)脂膜與EVA膠膜層壓粘接性能差的問(wèn)題。該方法過(guò)程簡(jiǎn)單，條件溫和易于控制。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明按照以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

（1）表面處理用反應(yīng)液的配制，該反應(yīng)液包含以下組分：

a．單體，為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和丙烯酸丁酯的混合物，其重量百分比濃度為所述反應(yīng)液的5?~?50%，其中三羥甲基丙烷三丙烯酸酯在單體中的重量百分比含量為10?~?95%；

b．光引發(fā)劑，選自二苯甲酮、硫雜蒽酮及其衍生物、蒽醌或9-芴酮中的至少一種，其重量百分比濃度為所述反應(yīng)液的0.1?~?3%；

c．余量為混合溶劑，混合溶劑由醇類(lèi)和/或酮類(lèi)有機(jī)溶劑組成。所述醇類(lèi)選自甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、丁二醇；酮類(lèi)選自丙酮、丁酮、戊酮、環(huán)己酮。

（2）將配制好的反應(yīng)液均勻覆蓋于含氟樹(shù)脂薄上，隨即置于紫外光源下輻照，光照時(shí)間控制在20s?~?10min內(nèi)，輻照強(qiáng)度控制在在4000?~?12000μW/cm²范圍內(nèi)（以波長(zhǎng)為λ=?254nm輻照強(qiáng)度為參考標(biāo)準(zhǔn)）。所述紫外光源是低壓、中壓、高壓汞燈或其它可以發(fā)射紫外光波段的設(shè)備，紫外光的波長(zhǎng)在200?~?400nm的范圍內(nèi)。

所述的含氟樹(shù)脂膜由聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、三氟氯乙烯-乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物形成。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1）反應(yīng)條件溫和易控，工藝簡(jiǎn)單；2）改性效果良好，經(jīng)測(cè)試改性膜與EVA膠膜具有較強(qiáng)的粘接強(qiáng)度；3）對(duì)膜的改性?xún)H限于表面，不會(huì)顯著影響膜的本體性能。

以下結(jié)合實(shí)例詳述本發(fā)明。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明中表面改性含氟樹(shù)脂模和EVA膠膜粘接性能結(jié)果通過(guò)以下步驟得到：

1）將表面改性含氟樹(shù)脂膜與EVA膠膜疊合，置于真空層壓機(jī)內(nèi)，在140^oC、100Pa真空狀態(tài)下保持5分鐘，隨后在50KPa的壓強(qiáng)下層壓13分鐘。

2）用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)試層壓粘接后復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度，測(cè)試條件為：剝離速度0.05m/min,剝離角度為180^o。

實(shí)施例1：