一种新型太阳能光伏电池背板复合材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型太阳能光伏电池背板复合材料，由以下原料制成：聚氨酯、叔丁酚甲醛树脂、桐油基醇酸树脂、碳纳米管、PBT、PVDF、丁苯橡胶、聚乙烯、ABS、三硬脂酸甘油酯、玻璃微粉、柠檬酸酯、三[2，4?二叔丁基苯基]亚磷酸酯、碳化硅纤维、AR玻璃纤维、γ?甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、KH570硅烷偶联剂、丙烯酸型相容剂、丙烯酸型架桥剂、丙烯酸酯橡胶、己二酸二辛酯、扩链剂、紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂、抗氧剂、稳定剂。本发明制得的新型太阳能光伏电池背板复合材料具有良好的机械性能以及耐中性盐雾性和耐老化性能，毒性极小，不易造成环境污染，同时生产成本低，有利于推广应用。
【专利说明】一种新型太阳能光伏电池背板复合材料
[0001]【技术领域】 本发明属于环保技术领域和背板复合材料制备技术领域，具体涉及一种新型太阳能光 伏电池背板复合材料。
[0002] 【【背景技术】】 太阳能光伏电池背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，具有可 靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。一般具有三层结构(PVDF/PET/PVDF)，外层保护层PVDF具有 良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVDF和EVA具有 良好的粘接性能。目前国内对太阳能电池背膜的需求量不断增大，太阳能电池背膜的市场 前景非常广阔。
[0003] 但是目前现有的太阳能电池背膜，虽然具有多层结构，但是其对太阳能电池的防 护作用仍有待进一步改善。如申请号为200910053910.5的中国专利公开了一种太阳能电池 背板，但是其力学性能较差，耐候性较弱，仍有待进一步改进;如申请号为201110188877.4 的中国专利公开了一种太阳能电池背板，其仍存在力学性能和耐候性较差的不足。
[0004] 因此如何克服现有技术的不足，已成为本领域亟待解决的技术难题。
[0005] 【
【发明内容】
】 本发明提供一种新型太阳能光伏电池背板复合材料，以解决现有太阳能光伏电池背板 复合材料力学性能和耐候性较差等问题。本发明制得的新型太阳能光伏电池背板复合材料 具有良好的机械性能以及耐中性盐雾性和耐老化性能，毒性极小，不易造成环境污染，同时 生产成本低，有利于推广应用。
[0006] 为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案： 一种新型太阳能光伏电池背板复合材料，以重量为单位，由以下原料制成:聚氨酯62-90份、叔丁酚甲醛树脂36-50份、桐油基醇酸树脂21-30份、碳纳米管12-18份、PBT 16-20份、 PVDF 10-12份、丁苯橡胶2-3份、聚乙烯5-7份、ABS 1-3份、三硬脂酸甘油酯1-3份、玻璃微粉 1-2份、柠檬酸酯7-9份、三[2,4_二叔丁基苯基]亚磷酸酯5-8份、碳化硅纤维2-5份、AR玻璃 纤维2-4份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1-2份、KH570硅烷偶联剂0.8-1.8份、丙 烯酸型相容剂0.8-1.2份、丙烯酸型架桥剂0.7-1.4份、丙烯酸酯橡胶0.9-1.5份、己二酸二 辛酯0.6-0.9份、扩链剂0.6-1.2份、紫外线吸收剂0.5-1.5份、光稳剂0.5-1份、抗老剂0.9-1.6份、抗氧剂0.4-0.8份、稳定剂0.8-1.4份； 所述新型太阳能光伏电池背板复合材料的制备方法，包括以下步骤： S1:将聚氨酯、叔丁酚甲醛树脂、桐油基醇酸树脂、碳纳米管、PBT、PVDF、丁苯橡胶混合， 在温度为650-720°C，转速为100_300r/min下搅拌15-25min，制得混合物I; S2:在氮气保护下，向步骤1制得的混合物I中加入聚乙烯、ABS、三硬脂酸甘油酯、玻 璃微粉、梓檬酸酯、三[2,4_二叔丁基苯基]亚磷酸酯、碳化硅纤维、AR玻璃纤维、γ-甲基丙 烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、ΚΗ570硅烷偶联剂、丙烯酸型相容剂、丙烯酸型架桥剂、丙烯酸 酯橡胶、己二酸二辛酯、扩链剂，在微波功率为120-250W，温度为600-620 °C，转速为200-400r/min下搅拌3.5-6.5h，制得混合物Π ; S3:向步骤2制得的混合物Π 中加入紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂抗氧剂、稳定剂，在 温度为120-150°(：，转速为200-30(^/1^11下搅拌0.6-1.211，制得混合物111; S4:将步骤3制得的混合物ΙΠ 干燥至含水率<20ppm，于螺杆长径比为10:1的双螺杆挤 出机中，在温度为200-220°C，转速为20-50r/min下挤出成型，冷却至室温后制得新型太阳 能光伏电池背板复合材料。
[0007] 进一步地，所述扩链剂为二苯基甲烷二异氰酸酯。
[0008] 进一步地，所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
[0009] 进一步地，所述光稳剂为光稳剂GW-540。
[00?0] 进一步地，所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂。
[0011]进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂S9228。
[0012] 进一步地，所述稳定剂为肪酸类稳定剂。
[0013] 本发明具有以下有益效果： (1)本发明制得的新型太阳能光伏电池背板复合材料具有良好的综合性能，其中冲击 强度达到了 74.16MPa以上，伸长率达到了 17.92%以上，断裂伸长率达到了 37.96%以上，耐中 性盐雾试验达到了 1480h以上无异常，击穿电压强度达到了 32.67KV/mm以上，人工辐射暴露 试验达到2430h以上，具有良好的机械性能以及耐中性盐雾性和耐老化性能，同时具有优良 的击穿电压强度，可以广泛应用于太阳能新型太阳能光伏电池背板复合材料中。
[0014] (2)本发明制得的新型太阳能光伏电池背板复合材料不含氟，毒性极小，不易造成 环境污染，同时生产成本低，有利于推广应用。
[0015] 【【具体实施方式】】 为便于更好地理解本发明，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本发明的保护 范围，但不限制本发明的保护范围。
[0016] 在实施例中，所述新型太阳能光伏电池背板复合材料，以重量为单位，由以下原料 制成：聚氨酯62-90份、叔丁酚甲醛树脂36-50份、桐油基醇酸树脂21-30份、碳纳米管12-18 份、PBT 16-20份、PVDF 10-12份、丁苯橡胶2-3份、聚乙烯5-7份、ABS 1-3份、三硬脂酸甘油 酯1-3份、玻璃微粉1-2份、柠檬酸酯7-9份、三[2,4_二叔丁基苯基]亚磷酸酯5-8份、碳化硅 纤维2-5份、AR玻璃纤维2-4份、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1-2份、KH570硅烷偶 联剂0.8-1.8份、丙烯酸型相容剂0.8-1.2份、丙烯酸型架桥剂0.7-1.4份、丙烯酸酯橡胶 0.9-1.5份、己二酸二辛酯0.6-0.9份、扩链剂0.6-1.2份、紫外线吸收剂0.5-1.5份、光稳剂 〇. 5-1份、抗老剂0.9-1.6份、抗氧剂0.4-0.8份、稳定剂0.8-1.4份； 所述扩链剂为二苯基甲烷二异氰酸酯； 所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯； 所述光稳剂为光稳剂GW-540; 所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂； 所述抗氧剂为抗氧剂S9228; 所述稳定剂为肪酸类稳定剂； 所述新型太阳能光伏电池背板复合材料的制备方法，包括以下步骤： S1:将聚氨酯、叔丁酚甲醛树脂、桐油基醇酸树脂、碳纳米管、PBT、PVDF、丁苯橡胶混合， 在温度为650-720°C，转速为100_300r/min下搅拌15-25min，制得混合物I; S2:在氮气保护下，向步骤1制得的混合物I中加入聚乙烯、ABS、三硬脂酸甘油酯、玻 璃微粉、梓檬酸酯、三[2,4_二叔丁基苯基]亚磷酸酯、碳化硅纤维、AR玻璃纤维、γ-甲基丙 烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、ΚΗ570硅烷偶联剂、丙烯酸型相容剂、丙烯酸型架桥剂、丙烯酸 酯橡胶、己二酸二辛酯、扩链剂，在微波功率为120-250W，温度为600-620 °C，转速为200-400r/min下搅拌3.5-6.5h，制得混合物Π ; S3:向步骤2制得的混合物Π 中加入紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂抗氧剂、稳定剂，在 温度为120-150°(：，转速为200-30(^/1^11下搅拌0.6-1.211，制得混合物111; S4:将步骤3制得的混合物ΙΠ 干燥至含水率<20ppm，于螺杆长径比为10:1的双螺杆挤 出机中，在温度为200-220°C，转速为20-50r/min下挤出成型，冷却至室温后制得新型太阳 能光伏电池背板复合材料。
[0017] 实施例！ 一种新型太阳能光伏电池背板复合材料，以重量为单位，由以下原料制成：聚氨酯75 份、叔丁酚甲醛树脂42份、桐油基醇酸树脂25份、碳纳米管15份、PBT 18份、PVDF 10份、丁苯 橡胶2.5份、聚乙烯6份、ABS 2份、三硬脂酸甘油酯2份、玻璃微粉1.5份、柠檬酸酯8份、三[2， 4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯7份、碳化硅纤维4份、AR玻璃纤维3份、γ -甲基丙烯酰氧基丙基 三甲氧基硅烷1.5份、ΚΗ570硅烷偶联剂1.3份、丙烯酸型相容剂1份、丙烯酸型架桥剂1份、丙 烯酸酯橡胶1.2份、己二酸二辛酯0.8份、扩链剂0.9份、紫外线吸收剂1份、光稳剂0.8份、抗 老剂1.2份、抗氧剂0.6份、稳定剂1.2份； 所述扩链剂为二苯基甲烷二异氰酸酯； 所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯； 所述光稳剂为光稳剂GW-540; 所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂； 所述抗氧剂为抗氧剂S9228; 所述稳定剂为肪酸类稳定剂； 所述新型太阳能光伏电池背板复合材料的制备方法，包括以下步骤： S1:将聚氨酯、叔丁酚甲醛树脂、桐油基醇酸树脂、碳纳米管、PBT、PVDF、丁苯橡胶混合， 在温度为700°C，转速为200r/min下搅拌20min，制得混合物I; S2:在氮气保护下，向步骤1制得的混合物I中加入聚乙烯、ABS、三硬脂酸甘油酯、玻 璃微粉、梓檬酸酯、三[2,4_二叔丁基苯基]亚磷酸酯、碳化硅纤维、AR玻璃纤维、γ-甲基丙 烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、ΚΗ570硅烷偶联剂、丙烯酸型相容剂、丙烯酸型架桥剂、丙烯酸 酯橡胶、己二酸二辛酯、扩链剂，在微波功率为180W，温度为610°C，转速为300r/min下搅拌 5h，制得混合物Π ; S3:向步骤2制得的混合物Π 中加入紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂抗氧剂、稳定剂，在 温度为140°C，转速为250r/min下搅拌0.9h，制得混合物ΙΠ ; S4:将步骤3制得的混合物ΙΠ 干燥至含水率为20ppm，于螺杆长径比为10:1的双螺杆挤 出机中，在温度为210°C，转速为35r/min下挤出成型，冷却至室温后制得新型太阳能光伏电 池背板复合材料。
[0018] 实施例2 一种新型太阳能光伏电池背板复合材料，以重量为单位，由以下原料制成：聚氨酯62 份、叔丁酚甲醛树脂36份、桐油基醇酸树脂21份、碳纳米管12份、PBT 16份、PVDF 10份、丁苯 橡胶2份、聚乙烯5份、ABS 1份、三硬脂酸甘油酯1份、玻璃微粉1份、柠檬酸酯7份、三[2，4-二 叔丁基苯基]亚磷酸酯5份、碳化硅纤维2份、AR玻璃纤维2份、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲 氧基硅烷1份、ΚΗ570硅烷偶联剂0.8份、丙烯酸型相容剂0.8份、丙烯酸型架桥剂0.7份、丙烯 酸酯橡胶〇. 9份、己二酸二辛酯0.6份、扩链剂0.6份、紫外线吸收剂0.5份、光稳剂0.5份、抗 老剂0.9份、抗氧剂0.4份、稳定剂0.8份； 所述扩链剂为二苯基甲烷二异氰酸酯； 所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯； 所述光稳剂为光稳剂GW-540; 所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂； 所述抗氧剂为抗氧剂S9228; 所述稳定剂为肪酸类稳定剂； 所述新型太阳能光伏电池背板复合材料的制备方法，包括以下步骤： S1:将聚氨酯、叔丁酚甲醛树脂、桐油基醇酸树脂、碳纳米管、PBT、PVDF、丁苯橡胶混合， 在温度为650°C，转速为100r/min下搅拌25min，制得混合物I; S2:在氮气保护下，向步骤1制得的混合物I中加入聚乙烯、ABS、三硬脂酸甘油酯、玻 璃微粉、梓檬酸酯、三[2,4_二叔丁基苯基]亚磷酸酯、碳化硅纤维、AR玻璃纤维、γ-甲基丙 烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、ΚΗ570硅烷偶联剂、丙烯酸型相容剂、丙烯酸型架桥剂、丙烯酸 酯橡胶、己二酸二辛酯、扩链剂，在微波功率为120W，温度为600°C，转速为200r/min下搅拌 6.5h，制得混合物Π ; S3:向步骤2制得的混合物Π 中加入紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂抗氧剂、稳定剂，在 温度为120°C，转速为200r/min下搅拌1.2h，制得混合物ΙΠ ; S4:将步骤3制得的混合物ΙΠ 干燥至含水率为18ppm，于螺杆长径比为10:1的双螺杆挤 出机中，在温度为200°C，转速为20r/min下挤出成型，冷却至室温后制得新型太阳能光伏电 池背板复合材料。
[0019] 实施例3 一种新型太阳能光伏电池背板复合材料，以重量为单位，由以下原料制成：聚氨酯90 份、叔丁酚甲醛树脂50份、桐油基醇酸树脂30份、碳纳米管18份、PBT 20份、PVDF 12份、丁苯 橡胶3份、聚乙烯7份、ABS 3份、三硬脂酸甘油酯3份、玻璃微粉2份、柠檬酸酯9份、三[2，4-二 叔丁基苯基]亚磷酸酯8份、碳化硅纤维5份、AR玻璃纤维4份、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲 氧基硅烷2份、ΚΗ570硅烷偶联剂1.8份、丙烯酸型相容剂1.2份、丙烯酸型架桥剂1.4份、丙烯 酸酯橡胶1.5份、己二酸二辛酯0.9份、扩链剂1.2份、紫外线吸收剂1.5份、光稳剂1份、抗老 剂1.6份、抗氧剂0.8份、稳定剂1.4份； 所述扩链剂为二苯基甲烷二异氰酸酯； 所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯； 所述光稳剂为光稳剂GW-540; 所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂； 所述抗氧剂为抗氧剂S9228; 所述稳定剂为肪酸类稳定剂； 所述新型太阳能光伏电池背板复合材料的制备方法，包括以下步骤： S1:将聚氨酯、叔丁酚甲醛树脂、桐油基醇酸树脂、碳纳米管、PBT、PVDF、丁苯橡胶混合， 在温度为720°C，转速为300r/min下搅拌15min，制得混合物I; S2:在氮气保护下，向步骤1制得的混合物I中加入聚乙烯、ABS、三硬脂酸甘油酯、玻 璃微粉、梓檬酸酯、三[2,4_二叔丁基苯基]亚磷酸酯、碳化硅纤维、AR玻璃纤维、γ-甲基丙 烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、ΚΗ570硅烷偶联剂、丙烯酸型相容剂、丙烯酸型架桥剂、丙烯酸 酯橡胶、己二酸二辛酯、扩链剂，在微波功率为250W，温度为620°C，转速为400r/min下搅拌 3.5h，制得混合物Π ; S3:向步骤2制得的混合物Π 中加入紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂抗氧剂、稳定剂，在 温度为150°C，转速为300r/min下搅拌0.6h，制得混合物ΙΠ ; S4:将步骤3制得的混合物ΙΠ 干燥至含水率为14ppm，于螺杆长径比为10:1的双螺杆挤 出机中，在温度为220°C，转速为50r/min下挤出成型，冷却至室温后制得新型太阳能光伏电 池背板复合材料。
[0020]对实施例1-3制得新型太阳能光伏电池背板复合材料进行性能测试，结果如下表 所示。
[0021]从上表结果可以看出，本发明制得的新型太阳能光伏电池背板复合材料具有良好 的综合性能，其中冲击强度达到了 74.16MPa以上，伸长率达到了 17.92%以上，断裂伸长率达 到了 37.96%以上，耐中性盐雾试验达到了 1480h以上无异常，击穿电压强度达到了 32.67KV/ mm以上，人工福射暴露试验达到2430h以上，具有良好的机械性能以及耐中性盐雾性和耐老 化性能，同时具有优良的击穿电压强度，可以广泛应用于太阳能新型太阳能光伏电池背板 复合材料中。
[0022]以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换， 都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【主权项】
1. 一种新型太阳能光伏电池背板复合材料，其特征在于，以重量为单位，由以下原料制 成:聚氨酯62-90份、叔丁酚甲醛树脂36-50份、桐油基醇酸树脂21-30份、碳纳米管12-18份、 PBT 16-20份、PVDF 10-12份、丁苯橡胶2-3份、聚乙烯5-7份、ABS 1-3份、三硬脂酸甘油酯1-3份、玻璃微粉1-2份、柠檬酸酯7-9份、三[2,4_二叔丁基苯基]亚磷酸酯5-8份、碳化硅纤维 2-5份、AR玻璃纤维2-4份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1-2份、KH570硅烷偶联剂 0.8-1.8份、丙烯酸型相容剂0.8-1.2份、丙烯酸型架桥剂0.7-1.4份、丙烯酸酯橡胶0.9-1.5 份、己二酸二辛酯0.6-0.9份、扩链剂0.6-1.2份、紫外线吸收剂0.5-1.5份、光稳剂0.5-1份、 抗老剂0.9-1.6份、抗氧剂0.4-0.8份、稳定剂0.8-1.4份； 所述新型太阳能光伏电池背板复合材料的制备方法，包括以下步骤： S1:将聚氨酯、叔丁酚甲醛树脂、桐油基醇酸树脂、碳纳米管、PBT、PVDF、丁苯橡胶混合， 在温度为650-720°C，转速为100_300r/min下搅拌15-25min，制得混合物I; S2:在氮气保护下，向步骤1制得的混合物I中加入聚乙烯、ABS、三硬脂酸甘油酯、玻 璃微粉、梓檬酸酯、三[2,4_二叔丁基苯基]亚磷酸酯、碳化硅纤维、AR玻璃纤维、γ-甲基丙 烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、ΚΗ570硅烷偶联剂、丙烯酸型相容剂、丙烯酸型架桥剂、丙烯酸 酯橡胶、己二酸二辛酯、扩链剂，在微波功率为120-250W，温度为600-620 °C，转速为200-400r/min下搅拌3.5-6.5h，制得混合物Π ; S3:向步骤2制得的混合物Π 中加入紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂抗氧剂、稳定剂，在 温度为120-150°(：，转速为200-30(^/1^11下搅拌0.6-1.211，制得混合物111; S4:将步骤3制得的混合物ΙΠ 干燥至含水率<20ppm，于螺杆长径比为10:1的双螺杆挤 出机中，在温度为200-220°C，转速为20-50r/min下挤出成型，冷却至室温后制得新型太阳 能光伏电池背板复合材料。2. 根据权利要求1所述的新型太阳能光伏电池背板复合材料，其特征在于，所述扩链剂 为二苯基甲烷二异氰酸酯。3. 根据权利要求1所述的新型太阳能光伏电池背板复合材料，其特征在于，所述紫外线 吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。4. 根据权利要求1所述的新型太阳能光伏电池背板复合材料，其特征在于，所述光稳剂 为光稳剂GW-540。5. 根据权利要求1所述的新型太阳能光伏电池背板复合材料，其特征在于，所述抗老剂 为巴斯夫UV-234抗老剂。6. 根据权利要求1所述的新型太阳能光伏电池背板复合材料，其特征在于，所述抗氧剂 为抗氧剂S9228。7. 根据权利要求1所述的新型太阳能光伏电池背板复合材料，其特征在于，所述稳定剂 为肪酸类稳定剂。
【文档编号】C08K3/40GK106046757SQ201610702409
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月22日
【发明人】凌雪木
【申请人】广西南宁荣威德新能源科技有限公司