[發明專利]一種熱塑性聚酯/聚乙烯組合物及其應用

無效

• 申請號: 201410745221.1
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN104559080A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 顧方明;曹厚寶;劉會舉
• 申請（專利權）人: 杭州福膜新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L23/06;C08L23/08;B29C47/92;H01L31/049
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;侯蘭玉

技術領域

本發明屬于高分子復合材料技術領域，涉及太陽能電池背板上的一種材料，尤其涉及一種熱塑性聚酯/聚乙烯組合物及其應用。

背景技術

世界常規能源供應短缺危機日益嚴重，僅以石油為例，至2009年底全球已證實的儲量可供開采時間僅為45.7年。并且，化石能源的過度開發利用已成為自然環境污染和威脅人類身體健康的主要元兇之一。據歐盟聯合研究中心預測，到2050年，可再生能源的比例將超過傳統能源，約占52％，其中太陽能占1/2強，約28％，到本世紀末，可再生能源的比例將占到86％，而太陽能將占據其中的約67％。

太陽能光伏發電以其無污染、可持續、總量大、分布廣、利用形式多樣等優點構成了太陽能能源戰略中的重要組成部分。其中，當前以硅元素為主體的半導體太陽能電池——晶硅太陽能電池占據著主導地位。晶硅太陽能電池的主要構造為由高透明前板、封裝膜、銀漿或鋁漿導線、多晶或單晶硅片、封裝膜和電池背板等多層結構形成的疊層結構，將這些材料通過加熱層壓的方式成型，使用密封膠條和邊框組裝后，配上接線盒即可得到晶硅太陽能電池組件。其中，背板的主要作用表現為優良的電氣絕緣性、機械穩定性、抵抗外界環境侵蝕、耐候性、低水汽透過率，用于保護和支撐電池片，對晶硅太陽能電池的性能具有重要的影響。

太陽能電池背板主要分為以下兩類，一種是以含氟聚合物為基礎的背板，一種是全聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)結構的背板。其中，含氟聚合物背板的耐紫外線性能優異，但是含氟聚合物存在價格高、生產設備投資成本高、回收再利用困難等問題，這極大的阻礙了太陽能電池的推廣發展。而全PET結構的背板相對于含氟背板價格較低，但是仍存在著抗水解性能和耐紫外線能力較差的缺點，并且由于PET結晶速率慢、結晶不完善且不均勻，需要對生產的薄膜進行雙向拉伸以提高其性能，而這也會提高了PET薄膜的生產成本。因為光伏產業的最終目標是在沒有政府補貼的情況下實現電能平價上網，因此，任何PV光伏背板的性能必須與其生產成本來一起評估——如果不能滿足光伏產業的成本效益目標，性能再好聚合物背板也沒有廣泛的使用價值。

聚酯樹脂材料具有吸水率低、尺寸穩定性佳、介電強度高、耐化學品和耐候性優異等優點，一直以來作為工程用塑料收到了關注，廣泛應用在汽車部件、電氣、電子、通訊工業。聚乙烯(PE)屬于烷烴惰性聚合物，具有良好的化學穩定性、介電損耗低、介電強度大、水汽滲透率低等優點。基于以上考慮，本發明提供了一種聚酯和聚乙烯合金材料薄膜的制備方法，以代替傳統太陽能電池背板，從而達到降低光伏背板成本的目標。

發明內容

本發明提供了一種具有優良的尺寸穩定性、耐水解性、機械性能和耐候性的聚酯/聚乙烯合金薄膜，以達到取代傳統增強PET或者含氟背板的目的，從而降低太陽能電池背板的制備成本。其具有優良的耐水解性、耐候性、熱穩定性、電氣絕緣性，更重要的是其制備成本低廉。

本發明提供了一種利用該熱塑性聚酯/聚乙烯組合物制成的聚酯/聚乙烯合金材料。

一種熱塑性聚酯/聚乙烯組合物，所述的熱塑性聚酯/聚乙烯組合物是由以下重量份的組份制成：熱塑性聚酯20～80份、聚乙烯20～80份、增容劑2～20份、抗氧劑0.1～2份；其中，熱塑性聚酯和聚乙烯的總量為100份。所獲得的一種熱塑性聚酯/聚乙烯組合物是一種均一相的復合材料，兼具熱塑性聚酯和聚乙烯的優良性能。

作為優選，所述熱塑性聚酯選自聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。

本發明所述的聚乙烯為低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、線型低密度聚乙烯(LLDPE)或任意兩者以上的混合物，本發明優選為高密度聚乙烯(HDPE)。

本發明所述的增容劑是一種既可以與聚酯反應，又可以與聚乙烯具有良好相容性的一類物質，所述增容劑選自乙烯丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝改性乙烯丙烯酸甲酯(EMA-GMA)、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝改性乙烯丙烯酸丁酯(EBA-GMA)、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯-醋酸乙烯酯(EVA-GMA)、馬來酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA-MAH)、馬來酸二丁酯中的一種或兩種以上的混合物。