[發明專利]耐紫外線和抗水解聚酯材料及光伏電池背板

在審

• 申請號: 201410764134.0
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN105733202A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 史君;馬城華;郭少云;劉洪興;陳穎;李振忠;張野;吳宏;夏秀麗;張培華;吳傳祥;趙晶;沈麗媛
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L79/00;C08K5/3492;C08G63/183;C08G63/86;H01L31/049
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;鮑俊萍

技術領域

本發明涉及高分子材料，特別涉及一種具有耐紫外線和抗水解雙重功效的聚對苯二甲酸乙二醇酯材料。

背景技術

聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，簡稱聚酯)由于物理、化學性能優異，如機械強度好、耐熱、耐化學試劑、透明性好等特點，除了運用于纖維領域，還拓展到各類容器、包裝材料、薄膜、膠片、工程塑料等領域。已知現有運用中，PET暴露于陽光、長時間短距離暴露于熒光中可觀察到變黃、變濁、性能損失等現象，說明PET在紫外輻射作用下性能不是很穩定。同時，PET主鏈中的酯鍵在玻璃化溫度以上、高相對濕度環境中長時間暴露時會發生水解，水解反應將導致分子鏈在酯鍵處斷裂，使制品力學性能下降。由于聚酯水解反應為自加速反應，酸含量增加會加速水解，所以聚酯末端羧基含量越高，其抗水解性越差。這些缺陷限制了PET在戶外環境中的應用。如果開發一種能夠克服上述問題，使其適用于戶外使用的聚酯材料，為本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐紫外線和抗水解聚酯材料及光伏電池背板，使其可以耐紫外線，抗水解，適于戶外使用。

為實現上述目的，本發明提供一種耐紫外線和抗水解的聚酯材料，包括精對苯二甲酸及乙二醇縮合而成的聚對苯二甲酸乙二醇酯，以及均勻分散于其中的耐紫外線助劑和抗水解助劑，該耐紫外線和抗水解的聚酯材料的玻璃化溫度為76-79℃，熔點為242-246℃，紫外光區吸收比≥0.93。

其中，于本發明的耐紫外線和抗水解的聚酯材料一較佳實施例中，該耐紫外線和抗水解的聚酯材料為先由精對苯二甲酸與乙二醇酯化，再在縮聚開始階段加入耐紫外線和抗水解的雙功能復合助劑聚合制成。具體而言，為在縮聚開始前或者剛剛開始的階段加入耐紫外線和抗水解的雙功能復合助劑，使其與原料一起進行縮聚反應生成聚酯。耐紫外線和抗水解助劑在縮聚前加入的優勢在于：縮聚前，原料為低粘度狀態，在此低粘度狀態下添加可以保證助劑在聚酯材料內的良好分散，以及與基體樹脂良好的界面相互作用。現有技術中多采用噴涂的方式使抗紫外或者抗水解功能助劑依附于材料表面，或者先將聚酯制作完成，再在造粒的階段再噴涂功能助劑，該些添加方式均存在長期使用性能不穩定及分散效果不好的問題，而本發明于縮聚反應前添加功能助劑，并且使之隨縮聚反應而均勻分散于聚酯材料內部，可以大大提高助劑穩定性及分散性，有利于提高材料的長期使用性能。

其中，于本發明的耐紫外線和抗水解的聚酯材料一較佳實施例中，該耐紫外線和抗水解的聚酯材料為先由精對苯二甲酸與乙二醇按摩爾比1:1.2-1.5酯化，再在縮聚階段加入耐紫外線和抗水解的雙功能復合助劑聚合制成。

其中，于本發明的耐紫外線和抗水解的聚酯材料一較佳實施例中，所述的耐紫外線助劑加入量為精對苯二甲酸(PTA)重量的0.5％-2％。

其中，于本發明的耐紫外線和抗水解的聚酯材料一較佳實施例中，所述的抗水解助劑加入量為精對苯二甲酸(PTA)重量的1％-3％。

其中，于本發明的耐紫外線和抗水解的聚酯材料一較佳實施例中，所述的耐紫外線助劑為三嗪類紫外吸收劑；三嗪類紫外吸收劑具體可為2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2)-5-[(己基)氧基-]苯酚。

其中，于本發明的耐紫外線和抗水解的聚酯材料一較佳實施例中，所述的抗水解助劑為芳香族聚碳化二亞胺類水解穩定劑。

其中，于本發明的耐紫外線和抗水解的聚酯材料一較佳實施例中，所述的聚酯材料初始拉伸強度為50-65MPa，在紫外光加速老化實驗(1000W高壓汞燈，365nm紫外光密度約為33.6W/m²，工作室溫度為40℃，光源與試樣距離為37cm)20天后，拉伸強度保持率100％。

其中，于本發明的耐紫外線和抗水解的聚酯材料一較佳實施例中，所述的聚酯材料在濕熱實驗(120℃，100％相對濕度)72h后，拉伸強度保持率≥70％。

為實現上述目的，本發明還提供一種耐紫外線和抗水解的聚酯光伏電池背板，其由耐紫外線和抗水解的聚酯材料制成，該耐紫外線和抗水解的聚酯材料包括精對苯二甲酸及乙二醇縮合而成的聚對苯二甲酸乙二醇酯，以及均勻分散于其中的耐紫外線助劑和抗水解助劑，該耐紫外線和抗水解的聚酯材料的玻璃化溫度為76-79℃，熔點為242-246℃，紫外光區吸收比≥0.93。

其中，于本發明的耐紫外線和抗水解的聚酯光伏電池背板一較佳實施例中，該耐紫外線和抗水解的聚酯材料為先由精對苯二甲酸與乙二醇酯化，再在縮聚開始階段加入耐紫外線和抗水解的雙功能復合助劑聚合制成。