光伏EVA封裝膠膜交聯(lián)體系探討精品資料

1、04Wh口ffiw押押左做L000OO0出W11呂T帕CQ00B上4悝feMm/-*肩肩H兇CDCOOOX閏坦ffi旺Vh*旺豎工111脹InTThLO00*簾Znd1in：L0ToMnd4OO4W比沖Va1Va駕駕駕0L0OO4*WKM關(guān)迪m00悝0悝tfl采E些趙04由帕出CM關(guān)迪CMng翌OO4押H呂閏押電址VaLO9OO6M曇0駕0駕駕LO00里C、WffiT止EL卡兇上悝ffiT11CMTCQt簾1兇00CQ寸T*w間。用來表征EVA膠膜的交聯(lián)速度。MH最大扭矩。表征物料最終達(dá)到的交聯(lián)程度。2結(jié)果及討論在EVA的交聯(lián)反應(yīng)中，最多的就是自由基化學(xué)反應(yīng)。一般第一步是先生成一個(gè)自由基,有機(jī)

2、過氧化物作為自由基的來源,它們?cè)诟邷叵孪韧ㄟ^熱分解生成高活性的過氧化自由基,它能捕捉到聚合物主鏈特別是含脂肪族的CH2單元上的氫原子，然后這些大分子自由基發(fā)生支化、交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行重組，通過在分子鏈間建立化學(xué)鍵以形成三維分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2。EVA膠膜的交聯(lián)速度與交聯(lián)劑和助交聯(lián)劑的種類和用量有最為直接的關(guān)系，同時(shí)也受到硅烷偶聯(lián)劑的影響。2.1交聯(lián)劑的影響實(shí)驗(yàn)選用Lupero)xTBEC與Luperox231復(fù)配作為交聯(lián)劑，分別調(diào)整Lupero)xTBEC與Luperox231的含量，考察交聯(lián)劑含量對(duì)EVA膠膜交聯(lián)過程的影響。實(shí)驗(yàn)樣片中助劑含量見表3。從中可以看到，當(dāng)其他助劑含量不變時(shí),無論增加哪種交聯(lián)劑

3、的用量，膠膜的隹八、燒時(shí)間TS().5提前了,同時(shí)材料的最大扭矩也得到了同步提升。說明隨著交聯(lián)劑用量的增加，EVA膠膜的交聯(lián)速度及交聯(lián)程度都會(huì)隨之增加。2.2兩種過氧化物交聯(lián)劑的區(qū)別在不添加其他助劑的情況下EVA膠膜中只添加交聯(lián)劑,使用Lupero)xTBEC、Luperox231分別按照表4比例進(jìn)行配制。在圖4中可以看到,隨著交聯(lián)劑中Lui疋rox-TI出C含量的增加，交聯(lián)速率曲線的最大扭矩逐漸增加隨著Lupero231含量的增加,交聯(lián)速度變快。并且Luper()xTBEC和Luperox231的混配不會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用。使用Luper()xTBEC作為交聯(lián)劑的膠膜交聯(lián)程度更高，Luperox2

4、31作為交聯(lián)劑的膠膜交聯(lián)速度更快。根據(jù)阿克瑪公司提供的數(shù)據(jù)表明,在相同溫度下Luperox231半衰期明顯小于Lupero)xTBEC，即在相同溫度和時(shí)間的條件下Luperox231能夠分解出更多的自由基。所以以Luperox231作為交聯(lián)劑的EVA膠膜交聯(lián)速度應(yīng)大于以Lupero)xTBEC作為交聯(lián)劑的EVA膠膜。而Luperox231作為交聯(lián)劑的EVA交聯(lián)程度較低的原因可能是,Luperox231熱分解產(chǎn)生自由基的淬滅速度比Lupero)xTBEC更快。2.3助交聯(lián)劑對(duì)交聯(lián)速度的影響助交聯(lián)劑具有多個(gè)雙鍵官能團(tuán)，一般被用于聚丙烯、乙丙橡膠這類裂解型聚合物的交聯(lián)，能夠避免交聯(lián)導(dǎo)致的聚合物分子量

5、降低的問題3。除此以外,助交聯(lián)劑也能應(yīng)用于EVA這種裂解型聚合物的交聯(lián)，起到提高交聯(lián)效率的作用。一般認(rèn)為助交聯(lián)劑的存在可以延長(zhǎng)過氧化物自由基的壽命,減少自由基的猝滅。另外助交聯(lián)劑的使用可以減少過氧化物的用量，有利于減少層壓后膠膜中過氧化物的殘留量，提高膠膜的穩(wěn)定性。助交聯(lián)劑一般分為兩類，一類是分子中不含烯丙基氫的分子，比如TMPTMA另一類是含有烯丙基氫的分子，比如TAICO將助交聯(lián)劑TMPTMA和交聯(lián)劑Luper()xTBEC、Luperox231混配后加入EVA母粒中,實(shí)驗(yàn)樣片中助劑含量見表5。在圖5可以看到，助交聯(lián)劑能夠提升膠膜的交聯(lián)密度。具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)見表6。由表6可見，兩種助交聯(lián)

6、劑都能夠提高EVA膠膜的交聯(lián)密度，TMPTMA能夠使Luper()xTBEC交聯(lián)程度提高2%，使Lupero231交聯(lián)程度提高12%。而TAIC相對(duì)于TMPTMA效果更加明顯，使Lupero)xTBEC交聯(lián)程度提高32%,使Luperox231交聯(lián)程度提高51%。因此TAIC比TMPTMA更適合應(yīng)用在EVA膠膜體系中。另外,兩種助交聯(lián)劑和Luperox231搭配使用時(shí)所獲得的交聯(lián)密度的提升幅度和Lupero)xTBEC搭配時(shí)所獲得的提升幅度要大。可能是因?yàn)長(zhǎng)uperox231分解過程中有更多的自由基猝滅，而助交聯(lián)劑的加入可以明顯減少自由基的猝滅，所以EVA交聯(lián)密度的提升會(huì)更明顯一些。2.4硅烷

7、偶聯(lián)劑對(duì)交聯(lián)速度的影響硅烷偶聯(lián)劑Z-6030分子結(jié)構(gòu)的兩端有兩種活性基團(tuán),一端是甲基丙烯酸基團(tuán),能夠與EVA基體樹脂發(fā)生接枝反應(yīng)另外一端是三甲氧基,易水解成端羥基與玻璃上的羥基發(fā)生縮合反應(yīng)5。理論上EVA膠膜在加熱層壓的過程中接枝反應(yīng)和水解縮合反應(yīng)都會(huì)發(fā)生。實(shí)驗(yàn)使用Luper()xTBEC作為交聯(lián)劑,分別加入不同含量的Z-6030,考察硅烷偶聯(lián)劑對(duì)交聯(lián)曲線的影響,實(shí)驗(yàn)樣片中助劑含量見表7。如圖6所示,硅烷偶聯(lián)劑Z-6030含量增加使得EVA膠膜的隹八、燒時(shí)間TS().5大幅延長(zhǎng),并且最大扭矩略有上升。Z-6030含量增加了0.:16%,隹八、燒時(shí)間TS0).5從157s延長(zhǎng)到243s。說明Z-

8、6030含量的增加使膠膜的交聯(lián)速度有很大的降低作用。從交聯(lián)速率變化的情況可以判斷，在交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行的初期，硅烷偶聯(lián)劑上的甲基丙烯酸基團(tuán)活性較高，優(yōu)先與EVA分子發(fā)生接枝反應(yīng)，從而阻礙了EVA分子間的交聯(lián)反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)初期交聯(lián)速度的影響常明顯。2.5交聯(lián)體系的調(diào)整根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，理論上通過調(diào)整EVA膠膜中交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑的含量能夠達(dá)到控制膠膜交聯(lián)速度及交聯(lián)程度的目的。實(shí)驗(yàn)以配方編號(hào)為5-1的實(shí)驗(yàn)樣片為基礎(chǔ)，假設(shè)因配方調(diào)整的需要，將配方中的Z-6030含量提高，由原來的0.0)5%調(diào)整到0.：!0%,但是交聯(lián)速度和交聯(lián)程度要求不變。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)調(diào)整的目的，需要相應(yīng)的對(duì)5-1配方中的Lu

9、pero)xTBEC及TAIC的含量進(jìn)行調(diào)整，使新配方與原配方交聯(lián)性能一致。表8為原配方及調(diào)整后配方助劑的含量。實(shí)驗(yàn)以P配方為參照目標(biāo),將Z-6030的含量由0.()5%提高到0.210%，根據(jù)之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑的含量進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。由于Z-6030含量增加會(huì)使EVA膠膜交聯(lián)速度變慢，所以相應(yīng)的增加Luper()xTBEC的含量以提高交聯(lián)速度，但是這樣會(huì)使交聯(lián)曲線的最大扭矩值上升，所以需要再降低TAIC含量來降低最大扭矩值。Q配方Luper()xTBEC含量由0.8%增加到1.0%，TAIC含量由0.：掃降低到0.:2%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖7。從圖中可以看出，2個(gè)配方的交聯(lián)曲線基本重合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期相符合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)之前實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性,可以通過調(diào)整EVA膠膜配方中助劑的含量來達(dá)到控制膠膜交聯(lián)曲線的目的。3總結(jié)(1)EVA膠膜中交聯(lián)劑的用量直接影響膠膜的硫化速度。交聯(lián)劑含量越高EVA膠膜的硫化速度越快，交聯(lián)密度越高(2)Lupero231相對(duì)于Lupero)xTBEC具有更快的交聯(lián)速度，但是在同樣用量的情況下，交聯(lián)密度不如Luper()xTBEC。將二者混配也不會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用(3)助交聯(lián)劑TMPTMA和TAIC