[發明專利]一種新型輻射交聯聚乙烯薄型泡棉及其制備方法

在審

• 申請號: 201710308134.3
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107090113A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 范宇;王明蕉;汪定龍;孫林;王健
• 申請（專利權）人: 湖州長園特發科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08L23/16;C08J9/10;B29D7/01
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司33246
• 代理人: 裴金華

技術領域

本發明涉及泡沫塑料材料技術領域，具體地指一種新型輻射交聯聚乙烯薄型泡棉及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著光伏產業的快速發展，傳統的光伏組件封裝硅膠材料受其本身性能局限性的影響，在技術上遇到轉換效率的瓶頸，且密封時需要進行固化交聯，具有清潔麻煩、損耗較大等缺點。為了突破這一技術瓶頸，人們發明了光伏組件邊框封裝膠帶以替代傳統的硅膠密封方式，形成新型的組件封裝產品，封框膠帶具有無需固化、安全、清潔、應用簡便、損耗少的特點，在光伏行業的應用日益廣泛。

以輻射交聯聚乙烯泡沫塑料（IXPE）為基體做成的地面光伏封裝膠帶具有質輕、價廉、使用方便的優點，這種產品具有二十五年不變質，不變色，不開裂、抗紫外線性能強、抗酸堿性強、防水密封性能良好等特點，且對于層壓的玻璃不會造成任何的刮花，可直接裝鋁合金邊框，操作簡單，效果良好。

傳統的硅膠方式目前在國內市場占有率達到80%，而以聚乙烯泡棉為基材的光伏組件邊框封裝膠帶在國內市場占有率為20%，其優良的性能使其在光伏行業的應用日益廣泛，一些發達國家已率先采用輻射交聯聚乙烯為基材的光伏組件邊框封裝膠帶作為密封材料。

傳統的低密度聚乙烯為主料生產輻射交聯聚乙烯泡沫塑料，如申請號為200710075475.7的中國發明專利公開了一種IXPE電子輻射交聯聚乙烯導電泡沫棉及誒制備方法，其剛性，韌性均不能達到光伏行業性能需求，特別對于耐強風，耐大雨，冰錐的超載荷條件下，普通的IXPE材料極易失效，高溫高濕條件下，普通IXPE材料的性能降解嚴重，嚴重影響了光伏組件的強度和持久度。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種新型輻射交聯聚乙烯薄型泡棉及其制備方法，其具有較為理想的本征機械強度，并且耐老化性能和耐候性也大幅提高。

本發明設計的一種新型輻射交聯聚乙烯薄型泡棉，以質量分數計，包括42~87.9%的主料和余量的輔料；

所述主料采用LDPE；

所述輔料包括有POE構成的增強助劑、EPDM構成的耐候添加劑以及偶氮二甲酰胺構成的發泡劑，所述增強助劑、耐候添加劑和發泡劑占輻射交聯聚乙烯薄型泡棉的質量分數分別為5~30%、1~10%和5~10%。

LDPE為低密度聚乙烯，又稱為高壓聚乙烯，是一種塑料材料，它適合熱塑性成型加工的各種成型工藝，成型加工性好，其密度處于0.890～0.940克/立方厘米之間；

POE為聚烯烴彈性體，是美國DOW化學公司以茂金屬為催化劑的具有窄相對分子質量分布和均勻的短支鏈分布的熱塑性彈性體，具有耐老化、耐臭氧、耐化學介質等優異性能，通過對POE 進行交聯，材料的耐熱溫度被提高，拉伸強度、撕裂強度等主要力學性能都有很大程度的提高；

EPDM又稱三元乙丙橡膠，是乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴的共聚物，同時也是是乙丙橡膠的一種，其主鏈是由化學穩定的飽和烴組成，只在側鏈中含有不飽和雙鍵，故其耐臭氧、耐熱、耐候等耐老化性能優異。

為了改善材料的輻照敏感性，對EPDM中的第三單體進行了研究，可選擇第三單體為降冰烷烯，聚乙烯成分含量70%，低旋轉粘度的的EPDM材料，不僅提高了材料的韌性，而且由于第三單體的存在，大幅降低了輻照計量，材料對輻射更加敏感有效，耐老化性能等均有所提高。

偶氮二甲酰胺構成的發泡劑又稱AC發泡劑，具有性能穩定、不易燃、不污染、無毒無味、對模具不腐蝕對制品不染色，分解溫度可調節，不影響固化和成型速度等特點，且常壓發泡、加壓發泡均可，發泡均勻，細孔結構理想。

作為上述技術方案的優選，所述主料采用LDPE，其熔融指數為0.3~1.0，其材料強度更大，更難分散，同時為了達到材料的高強度要求。

作為上述技術方案的優選，所述增強助劑和耐候添加劑占輻射交聯聚乙烯薄型泡棉的質量分數分別為25%、3%。

作為上述技術方案的優選，所述輔料還包括有占總量質量比為0.2~5%的熔體增強劑。

作為上述技術方案的優選，所述熔體增強劑為ZnO，占總量質量比為0.2~3%。ZnO在此處作為發泡助劑加入到制備工藝中。

作為上述技術方案的優選，所述為ZnSt，占總量質量比為0.5~5%。ZnSt在此處作為熱穩定劑、發泡助劑加入到制備工藝中。

申請人意外的發現，當采用POE、EPDM分別作為增強助劑和耐候添加劑時，氧化鋅（ZnO）的添加量小于0.2%時，發泡溫度幾乎沒有降低的效果，大于3%時，發泡溫度過低，加工區間太窄，不利于形成細膩的泡孔結構；