本发明涉及太阳能光伏材料
技术领域：
，具体涉及一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料及其制备方法。
背景技术：
：随着科技的发展以及人们对绿色环保可持续发电技术的不断追求，光伏发电技术得到了快速的发展和广泛的应用。在光伏组件给人们带来便利的同时，也存在着一定的安全隐患，例如用于室外太阳能电池组件在强烈阳光的照射下发电，可能会由于落叶等原因致使部分电池片受到遮挡无法工作，致使被遮挡部分温度远超过未被遮挡部分，从而温度过高出现热斑，影响太阳能电池的正常工作，甚至使组件燃烧，引起火灾。太阳能电池背板作为光伏组件的重要组成部分，对电池片组件起到支撑和保护的作用，但是太阳能电池背板多为高分子材料制备而成，材料本身易燃，如果组件发生燃烧，太阳能电池板的各层材料都不阻燃，容易造成火势失控，会导致大量的财产损失及人员伤亡。太阳能电池背板的外涂层直接与光伏组件接触，其材料性能在一定程度上决定了光伏组件发挥光电转换性能的优劣。技术实现要素：本发明的目的是提供一种用于太阳能电池背板的涂层材料及其制备方法，使太阳能电池背板具有良好的阻燃性能和综合使用性能。本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：聚酰亚胺50~100份、氟树脂10~40份、聚丙烯树脂20~50份、乙酸丁酯30~60份、气相二氧化钛5~10份、羟丙基纤维素2~10份、乙酰化柠檬酸三丁酯3~15份、复合阻燃添加剂2~10份、亚铁氰化铁30~60份、六氯环三磷腈20~50份、粘合偶联剂60~90份。作为优选，所述的一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：聚酰亚胺75份、氟树脂25份、聚丙烯树脂35份、乙酸丁酯45份、气相二氧化钛8份、羟丙基纤维素6份、乙酰化柠檬酸三丁酯10份、复合阻燃添加剂6份、亚铁氰化铁45份、六氯环三磷腈35份、粘合偶联剂75份。进一步地，所述的氟树脂为feve氟树脂。进一步地，所述的复合阻燃添加剂为多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的复合物，多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的质量份比为1:2~6，氟代磷腈化合物化学式为n3p3f5oh2ch3。进一步地，所述的粘合偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。所述的一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料的制备方法，包括以下步骤：将上述原料中的聚酰亚胺、氟树脂、聚丙烯树脂、乙酸丁酯、气相二氧化钛、羟丙基纤维素、乙酰化柠檬酸三丁酯、复合阻燃添加剂、亚铁氰化铁和六氯环三磷腈于80~120℃下充分混合均匀，经除水干燥后，于150~190℃下加入粘合偶联剂充分混合均匀，得到均混物料；将得到的均混物料经挤出造粒后，采用吹膜机制成薄膜得到本发明的涂层材料。进一步地，上述制备方法中，将上述原料中的聚酰亚胺、氟树脂、聚丙烯树脂、乙酸丁酯、气相二氧化钛、羟丙基纤维素、乙酰化柠檬酸三丁酯、复合阻燃添加剂、亚铁氰化铁和六氯环三磷腈于100℃下充分混合均匀，经除水干燥后，于170℃下加入粘合偶联剂充分混合均匀，得到均混物料；将得到的均混物料经双螺杆挤出机于240~270℃下挤出造粒后，采用吹膜机制成薄膜得到本发明的涂层材料。所述的聚酰亚胺为可溶性聚酰亚胺，为了增加聚酰亚胺的可溶性，可以在聚酰亚胺的主链上引入苯环、叔丁基或三氟甲基。聚酰亚胺为自熄性的聚合物，并且发烟率很低，其具有耐高低温、高绝缘性、耐辐照性和高机械性能等特性；feve氟树脂具有优良的成膜固化性，具有fvdf的优良特性，克服了氟涂料需烧结成膜的缺点，而且耐候性、耐酸碱及耐溶剂性优良；复合阻燃添加剂相较于常用的阻燃添加剂具有添加量小、阻燃性好的特点，常用无卤阻燃剂需要较大的添加量，从而对涂层材料的机械性能和实际使用性能产生影响。综合的，本发明的阻燃等级参照ansi/ul94-1990标准中的vtm垂直燃烧实验进行测试的阻燃等级达到vtm-0级，同时机械性能、耐老化耐候性等性能优良。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。实施例1：一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：聚酰亚胺75份、氟树脂25份、聚丙烯树脂35份、乙酸丁酯45份、气相二氧化钛8份、羟丙基纤维素6份、乙酰化柠檬酸三丁酯10份、复合阻燃添加剂6份、亚铁氰化铁45份、六氯环三磷腈35份、粘合偶联剂75份。进一步地，所述的氟树脂为feve氟树脂；所述的复合阻燃添加剂为多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的复合物，多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的质量份比为1:4，氟代磷腈化合物化学式为n3p3f5oh2ch3；所述的粘合偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。所述的一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料的制备方法，包括以下步骤：将上述原料中的聚酰亚胺、氟树脂、聚丙烯树脂、乙酸丁酯、气相二氧化钛、羟丙基纤维素、乙酰化柠檬酸三丁酯、复合阻燃添加剂、亚铁氰化铁和六氯环三磷腈于100℃下充分混合均匀，经除水干燥后，于170℃下加入粘合偶联剂充分混合均匀，得到均混物料；将得到的均混物料经双螺杆挤出机于255℃下挤出造粒后，采用吹膜机制成薄膜得到本发明的涂层材料。实施例2：一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：聚酰亚胺50份、氟树脂10份、聚丙烯树脂20份、乙酸丁酯30份、气相二氧化钛5份、羟丙基纤维素2份、乙酰化柠檬酸三丁酯3份、复合阻燃添加剂2份、亚铁氰化铁30份、六氯环三磷腈20份、粘合偶联剂60份。进一步地，所述的氟树脂为feve氟树脂；所述的复合阻燃添加剂为多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的复合物，多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的质量份比为1:2，氟代磷腈化合物化学式为n3p3f5oh2ch3；所述的粘合偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。所述的一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料的制备方法，包括以下步骤：将上述原料中的聚酰亚胺、氟树脂、聚丙烯树脂、乙酸丁酯、气相二氧化钛、羟丙基纤维素、乙酰化柠檬酸三丁酯、复合阻燃添加剂、亚铁氰化铁和六氯环三磷腈于80℃下充分混合均匀，经除水干燥后，于150℃下加入粘合偶联剂充分混合均匀，得到均混物料；将得到的均混物料经双螺杆挤出机于240℃下挤出造粒后，采用吹膜机按照行业常规方法制成薄膜得到本发明的涂层材料。实施例3：一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：聚酰亚胺100份、氟树脂40份、聚丙烯树脂50份、乙酸丁酯60份、气相二氧化钛10份、羟丙基纤维素10份、乙酰化柠檬酸三丁酯15份、复合阻燃添加剂10份、亚铁氰化铁60份、六氯环三磷腈50份、粘合偶联剂90份。进一步地，所述的氟树脂为feve氟树脂；所述的复合阻燃添加剂为多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的复合物，多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的质量份比为1:6，氟代磷腈化合物化学式为n3p3f5oh2ch3；所述的粘合偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。所述的一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料的制备方法，包括以下步骤：将上述原料中的聚酰亚胺、氟树脂、聚丙烯树脂、乙酸丁酯、气相二氧化钛、羟丙基纤维素、乙酰化柠檬酸三丁酯、复合阻燃添加剂、亚铁氰化铁和六氯环三磷腈于120℃下充分混合均匀，经除水干燥后，于190℃下加入粘合偶联剂充分混合均匀，得到均混物料；将得到的均混物料经双螺杆挤出机于270℃下挤出造粒后，采用吹膜机制成薄膜得到本发明的涂层材料。实施例4：一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：聚酰亚胺50份、氟树脂40份、聚丙烯树脂20份、乙酸丁酯60份、气相二氧化钛5份、羟丙基纤维素10份、乙酰化柠檬酸三丁酯3份、复合阻燃添加剂10份、亚铁氰化铁30份、六氯环三磷腈50份、粘合偶联剂60份。进一步地，所述的氟树脂为feve氟树脂；所述的复合阻燃添加剂为多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的复合物，多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的质量份比为1:3，氟代磷腈化合物化学式为n3p3f5oh2ch3；所述的粘合偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。所述的一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料的制备方法，包括以下步骤：将上述原料中的聚酰亚胺、氟树脂、聚丙烯树脂、乙酸丁酯、气相二氧化钛、羟丙基纤维素、乙酰化柠檬酸三丁酯、复合阻燃添加剂、亚铁氰化铁和六氯环三磷腈于90℃下充分混合均匀，经除水干燥后，于180℃下加入粘合偶联剂充分混合均匀，得到均混物料；将得到的均混物料经双螺杆挤出机于250℃下挤出造粒后，采用吹膜机制成薄膜得到本发明的涂层材料。实施例5：一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：聚酰亚胺90份、氟树脂20份、聚丙烯树脂30份、乙酸丁酯50份、气相二氧化钛6份、羟丙基纤维素8份、乙酰化柠檬酸三丁酯5份、复合阻燃添加剂8份、亚铁氰化铁50份、六氯环三磷腈30份、粘合偶联剂70份。进一步地，所述的氟树脂为feve氟树脂；所述的复合阻燃添加剂为多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的复合物，多聚磷酸铵和氟代磷腈化合物的质量份比为1:5，氟代磷腈化合物化学式为n3p3f5oh2ch3；所述的粘合偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。所述的一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料的制备方法，其具体步骤同实施例1。对比例1：一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：聚酰亚胺75份、氟树脂25份、聚丙烯树脂35份、乙酸丁酯45份、气相二氧化钛8份、羟丙基纤维素6份、乙酰化柠檬酸三丁酯10份、磷酸烷基酯类阻燃剂6份、亚铁氰化铁45份、六氯环三磷腈35份、粘合偶联剂75份。进一步地，所述的氟树脂为feve氟树脂；所述的磷酸烷基酯类阻燃剂为磷酸三丁酯；所述的粘合偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。所述的一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料的制备方法，包括以下步骤：将上述原料中的聚酰亚胺、氟树脂、聚丙烯树脂、乙酸丁酯、气相二氧化钛、羟丙基纤维素、乙酰化柠檬酸三丁酯、磷酸烷基酯类阻燃剂、亚铁氰化铁和六氯环三磷腈于100℃下充分混合均匀，经除水干燥后，于170℃下加入粘合偶联剂充分混合均匀，得到均混物料；将得到的均混物料经双螺杆挤出机于255℃下挤出造粒后，采用吹膜机制成薄膜得到本发明的涂层材料。对比例2：一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：聚酰亚胺75份、氟树脂25份、聚丙烯树脂35份、乙酸丁酯45份、气相二氧化钛8份、羟丙基纤维素6份、乙酰化柠檬酸三丁酯10份、磷酸烷基酯类阻燃剂30份、亚铁氰化铁45份、六氯环三磷腈35份、粘合偶联剂75份。进一步地，所述的氟树脂为feve氟树脂；所述的磷酸烷基酯类阻燃剂为磷酸三丁酯；所述的粘合偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。所述的一种用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料的制备方法，其具体步骤同对比例1。对实施例1-5和对比例1-2的涂层材料涂布在太阳能电池背板的基材上，进行性能测试，测试结果如下表所示。阻燃等级冲击强度（正反）cm变黄指数(uv照射1000h)测试标准ansi/ul94-1990hg/t-3792-2005astme313-05实施例1vtm-0862.2实施例2vtm-0822.4实施例3vtm-0752.6实施例4vtm-0792.4实施例5vtm-0852.1对比例1vtm-2733.5对比例2vtm-1495.2本发明通过采用复合阻燃添加剂获得了一种阻燃效果、机械性能以及综合使用性能优良的用于太阳能电池背板的阻燃涂层材料。应当指出，以上所述仅为本发明的优选实施方式，对于本
技术领域：
的普通技术人员来讲，在不脱离本发明原理的前提下所做出的若干改进和润饰，也将视为本发明所涵盖的保护范围。当前第1页12