FEVE涂覆型光伏背膜涂料的研制

宣布时间：2014.06.13 点击数： 163137

0　小序
　　太阳能电池背膜从种类上分主要有含氟和不含氟两大类，含氟背膜又分双面含氟和单面含氟两种。从工艺上又分为复胶型（复合型）和涂覆型两类。复胶型太阳能电池背膜（TPT、KPK等）多是以西欧等一些氟化工企业开发的PVF或PVDF等氟膜通过胶粘剂与PET基材粘结复合而成。复胶型背膜由于其内部PET基材两面保存胶粘剂，而胶粘剂的质量纷歧，加之复合工艺良莠不齐，在电池组件恒久户外使用历程中复合型背膜受湿度和温度的双重因素综合影响，易爆发胶粘剂层水解等损害，最终导致氟膜（PVF或PVDF等）与PET基材的层间剥离，难以知足电池组件恒久的可靠要求。
　　近几年，海内复胶型背膜制造企业在主要原质料和焦点手艺方面不具备本钱和质量优势，造成产品整体焦点竞争力与利润空间较低。海内部分企业接纳涂覆法生产光伏电池背膜，取得了一定效果。涂覆型背膜接纳醚型FEVE氟碳涂料，涂覆于PET基材之上，形成氟涂料层。由于醚型FEVE氟碳涂料优越的性能，使得涂覆型太阳能电池背膜同样具有较好的抗情形老化效果。海内的苏州中莱、杭州帆度、哈氟龙、团结新材、福斯特等公司皆接纳涂覆法制备太阳能光伏背膜［1］，在背膜本钱与手艺方面具有较大优势。
1　FEVE涂覆型光伏背膜涂料的研制
　　受光伏背膜使用情形和条件的限制，光伏背膜的相关检测很是严酷，各项性能指标险些都与涂层相关，包括纯膜和层压件在内，除通例基天性能检测外，还要通过UV、高温高湿及冷热循环+湿冻下的各项性能考察，重点包括漆膜与基材、EVA、硅胶等的匹配性。这就要求涂料在配方设计时需周全思量各项因素，并且要兼顾涂装工艺和干燥条件。配方设计试验的重点包括成膜树脂、交联剂、颜填料、助剂及溶剂。
　　在光伏背膜涂料的研制中，成膜树脂选择最为要害。鉴于背板苛刻的使用情形和恒久稳固的使用要求，FEVE醚型氟树脂是现在应用于涂覆型光伏背膜的首选树脂。其具有优异的户外耐候性、耐酸碱性、耐盐雾性、耐高温高湿及优异的机械性能等。大连永瑞氟质料有限公司生产的SRF 350属于溶剂型醚类氟树脂，试验历程中，我们接纳SRF 350氟树脂研制出光伏背膜涂料，制备涂料具有优异耐候性、耐湿热老化及较高的EVA粘接强度。
1.1　SRF350树脂的主要手艺指标

表1　SRF350树脂主要手艺指标

项目	手艺指标
外观	无色或淡黄色透明液体，无机械杂质
固含量，%	60±2
粘度(mPa.s，23℃)	3500±1000
羟值（mgKOH/g，固体）	50±5
酸值（mgKOH/g，固体）	3±0.5
固体氟含量，%	26±1
密度( g/ml, 20℃)	1.00～1.15
玻璃化温度Tg(℃)	30±2

1.2　光伏背膜涂料配方及主要性能

表2　氟树脂背膜涂料 FPC-20 涂料配方

	质料	用量%
甲组分	SRF350树脂	45～50
	金红石型钛白粉	18～22
	纳米功效填料	3～5
	附着力增进树脂	2～5
	助剂	1～2
	稀释剂	20～30
乙组分	三聚体多异氰酸酯	适量

表3　氟树脂背膜涂料 FPC-20主要性能指标测试效果

性能指标	质料	单位	测试要领	效果
涂层厚度（空气面）		μm	/	25
涂层厚度（EVA面）		μm	/	25
断裂伸长率	MD	%	ASTM D-882	≥100
断裂伸长率	TD	%	ASTM D-882	≥90
缩短率	150℃×30min(MD)	%	ASTM D-1204	≤1.0
缩短率	150℃×30min(TD)	%	ASTM D-1204	≤0.5
层间附着力		grade	ASTM D-3359	5B
与EVA粘接强度	85℃×85RH，1000h	N/cm	ASTM D-1876	≥45
水蒸气透过率	38℃×100RH	g/cm2.d	ASTM F-1249	≤1.0
击穿电压强度		Kv/mm	ASTM F-149	≥88

备注：(1)PET基材电晕处置惩罚

(2)固化条件：150℃×3min,50℃×48h

2　纳米功效填料及附着力增进树脂对涂层性能的影响

　　在配方考察历程中我们发明，配方中添加纳米功效填料和附着力增进树脂能较大改善涂膜性能，尤其对基材附着力、PCT老化及EVA粘接性能改善显着。试验考察效果见表4。

表4　纳米填料和附着力增进树脂对涂层性能影响

PET基材	配方	划格附着力/级	PCT老化（96h）	EVA粘接强度/ N/mm
1#PET（国产白色）	1#配方	0	外貌无异常，附着力3级	40
1#PET（国产白色）	2#配方	0	外貌无异常，附着力0级	85
2#PET（国产半透明）	1#配方	1	外貌起泡，附着力5级	9
2#PET（国产半透明）	2#配方	0	外貌无异常，附着力0	60
3#PET（国产透明）	1#配方	1	外貌起泡，附着力5级	12
3#PET（国产透明）	2#配方	0	外貌无异常，附着力0	50
4#PET（入口透明）	1#配方	2	漆膜脱落	8
4#PET（入口透明）	2#配方	N/cm	外貌无异常附着力1级	45

备注：（1）1#配方为空缺涂料配方，2#配方添加纳米功效填料和附着力增进树脂；

（2）划格附着力测试凭证GB9286-1998举行；

（3）PCT老化条件为：温度121℃，湿度100RH，压力0.2MP；

（4）EVA粘接强度凭证ISO/FDIS 8510-2举行。

从表4试验效果我们可以看出：

（a）1#和2#涂料配方在差别PET基材外貌性能差别较大，在白色PET基材外貌附着力显着优于半透明和透明PET基材。受附着力影响，半透明和透明膜的PCT老化及EVA粘接强度也较差。

（b）2#涂料配方在添加配方总量3～5%的纳米功效填料和2～5%的附着力增进树脂后，涂膜在半透明和透明PET基材上的附着力显着改善。

3　涂膜对PET基材附着力影响

　　涂覆型光伏背膜在应用前需要对PET基材外貌举行改性处置惩罚，如电晕法、光化学法、低温等离子法及底涂处置惩罚法等［2］。涂覆型背膜生产厂家多接纳电晕法及底涂处置惩罚法，但无论接纳哪种要领都会增添本钱、增添工序和降低生产效率。怎样在涂料配方中刷新涂膜对PET基材的附着力是摆在涂料手艺职员眼前的一个难题。

现在光伏背膜中使用的PET基材种类较多，厚度多为250微米，外观有白色、半透明（乳白）、透明三种。检测涂膜与PET基材附着力的要领主要通过划格法测试。PET基材因结晶度高外貌粘结性较差，FEVE氟碳涂膜在除白色外的大部分PET基材外貌附着力都欠好，尤其是在半透明膜和透明膜上，附着力最差。

　　涂膜与PET层间附着力欠好直接导致EVA粘结时漆膜与PET基材所有或部分剥离，也直接影响湿热老化性能及EVA粘接性能,导致EVA粘接强度不达标，这是制约FEVE涂覆型光伏背膜涂料应用的一个主要因素。附着力同样会影响MEK擦拭性能，附着力差会导致MEK擦拭历程中涂膜脱落露出PET基材，MEK擦拭很难通过100次。

　　改善涂膜与PET基材外貌附着力最好的要领是添加附着力增进剂和附着力增进树脂。附着力增进剂主要为种种型偶联剂，附着力增进树脂种类较多，我们重点考察了与PET基材有优异附着力的醛酮树脂、氯醚树脂、氯醋树脂、聚酯树脂及特殊丙烯酸树脂等。在考察了大宗的附着力增进剂和增进树脂后发明，大部分附着力增进剂和增进树脂与氟树脂混溶性较差，混溶性好的大多受添加量的限制对附着力改善不大，且影响涂膜性能，尤其对湿热老化影响显着。

4　涂膜对PCT老化性能影响

　　PET基材在湿热情形下特殊容易降解而剖析成酸和醇，天生的酸会进一步加剧剖析速率。PET薄膜的透湿性较高，其透湿性是同样厚度PVDF薄膜的4至5倍。水蒸气渗透率是权衡背膜性能优劣的主要指标之一，若是背膜阻隔水蒸气渗透的性能不良，则空气中的湿气会透过背膜进入到内侧，水蒸气的渗透会影响到EVA的粘接性能，导致背膜与EVA脱离，进而使湿气直接接触电池片，使电池片被氧化。背膜的水蒸气渗透率崎岖主要取决于PET基材。

　　背膜需要一定的机械强度、优异的电绝缘性能、低的透水率、与硅胶和EVA优异的粘接性能、优异的耐候性等。湿热老化（双85测试）是情形测试内里最严苛的测试，随着湿热老化时间的延伸，背膜力学性能缓慢下降，抵达一准时间点后，性能急剧下降，背膜随之失效。研究批注，湿热老化时，PET层结晶为主导因素，PET层变脆，降低攻击强度，最终导致背膜失效，PET结晶度对温度的敏感性大于湿度［3］。

　　湿热老化测试时间大多在1000小时以上，考察周期长，为了缩短开发时间，一样平常在配方研制中接纳PCT加速湿热老化考察，加速了试验历程。PCT试验一样平常称为压力蒸煮锅试验或是饱和蒸汽试验，可以做为双85测试的加速考察，考察周期短。通常试验条件为，温度121℃；湿度100RH；压力0.2MP�？疾焓奔洌�24h～96h。要领为：将背膜用封装EVA压制在毛玻璃上，其中压制条件参照组件封装工艺和EVA种类而定，压制好后放入PCT试验箱，划准时间抵达后检查试样。

　　PCT老化试验下，涂层一样平常体现为：（1）多层结构分层（复合型），剖析缘故原由主要为胶黏剂耐水解性差，酯基、酰胺基水解造成；（2）涂层起泡或脱落，剖析缘故原由主要为涂膜耐水性或附着力差导致；（3）机械强度下降（脆化），主要受PET基材影响；（4）黄变，主要受EVA老化及涂膜影响。

　　通过大宗试验发明，PCT老化除了受氟树脂自身性能影响外，还受颜填料，助剂及固化剂的影响。光伏背膜涂料配方设计中除选用优质颜料外，可适当添加填料以提高涂膜的耐水性、附着力及柔韧性等性能。如添加纳米功效填料对PCT老化性能有显着提高。如添加部分偶联剂、附着力增进剂及固化增进剂会导致PCT试验中涂膜起泡甚至脱落，应稳重选用此类助剂。固化剂同样对PCT老化性能有影响，在考察了差别类型固化剂后发明，HDI三聚体是较优的选择。

5　涂膜对EVA粘接强度影响

　　EVA 用来粘结牢靠钢化玻璃和发电主体（如电池片），透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命。袒露在空气中的EVA易老化发黄，从而影响组件的透光率，影响组件的发电质量。除EVA自己质量外，组件厂家层压工艺影响也很是大，如EVA交联度不达标，EVA与钢化玻璃、背膜粘接强度不敷，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。

　　PET氟碳涂膜首先要求附着性，解决了涂膜对PET的附着力问题，才华思量涂膜对EVA粘结强度。测试要领是180°拉力试验，标准要求拉力大于40N/mm,大于剥离拉力时希望从EVA贴合面剥离，这是为不良件重工的思量。涂膜外貌张力对EVA粘结牢度以及涂膜与PET附着力必需取得相对平衡性［4］。

　　大宗试验发明，强烈降低外貌张力的助剂，如某些含硅类助剂会降低EVA粘接强度，在添加这一类助剂时应该稳重。大部分以白色PET膜为基材的FEVE涂覆型光伏背膜EVA粘接强度都能抵达或凌驾40 N/mm，在半透和透明PET基材外貌，受涂膜与PET基材附着力影响较大，很难做到40 N/mm。现在在这一类型PET基材外貌，大部分背膜厂家都接纳化学处置惩罚和预涂。

6　结语

　　在试验历程中发明，差别类型、差别厂家PET基材在涂覆PEVE氟碳涂料后性能差别较大，主要体现在附着力和EVA粘接强度方面。PET基材也直接影响背膜的拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率及耐老化强度等性能指标，背膜厂家对PET基材种类的选择很是主要。

　　近几年来，海内光伏生产企业受到美国和欧盟的双反挤压，大部分企业走入逆境，面临亘古未有的挑战。为其中国政府一连出台支持光伏工业生长的政策，并响应扩大了海内装机市场，�；す夥ひ悼梢涣�。作为国产背膜生产企业，提高自身产品科技含量、开发具有自主知识产权的产品，提高市场竞争力，实现可一连生长是目今急需解决的问题。随着FEVE涂覆型光伏背膜手艺一直成熟和完善，一定会有很大的生长空间。

        关于9393体育智能 About Liangshi InteRobot：
        9393体育（股票代码：837430 厚积薄发一连立异），为全球客户提供智能制造和外貌处置惩罚系统解决计划，从业30多年，是一个集研发、设计、制造、工程装置、工程咨询于一体的专业化制造及自动化智能控制系统集成公司，能为客户解决：
        Shanghai Liangshi InteRobot Technology Corporation (Stock Code: 837430 Accumulate richly and break forth vastly; innovate continuously) provides surface treatment sandblasting system solution for global customers. By engaging in this industry for more than twenty years, we're a professional manufacturing and automatic intelligent control system corporation, which integrates researching, designing, manufacturing, project installation and project consulting. We can provide our customers with:
        1、化学外貌处置惩罚喷抛丸、喷丸强化装备、热喷涂和涂装装备工艺系统解决计划和工艺装备；
              We provide process system solution and process equipments of surface treatment sandblasting shot blasting, shot peening, enameling, thermal spraying, coating equipment.
        2、智能制造自动化机械人应用工艺系统解决计划和工艺装备；
              We provide professional system solution and process equipments of automation and robot technology application.
        3、食物乳品、制药、生物、制冷、石油化工、船舶制造、能源、造纸、纺织辖档挽域承压系统集成整体解决计划；
              We provide professional integrated solution for pressure bearing system in fields of food dairy, biopharmaceutical, refrigerating, petrochemical, marine engineering, energy, paper-making, fabrics, etc.
        4、涂装环保装备：VOC废气、废水、粉尘处置惩罚和噪音治理系统工艺解决计划和工艺装备。
              We provide environment protection blasting and painting equipment: process solution and equipment of VOCs waste gas, waste water, dust, noise treatment system.
         5、专业提供压力容器设计制造：为食物乳品、生物制药、水处置惩罚、制冷、石油化工、船舶海工、电力能源、造纸纺织、有色金属等领域提供承压系统集成整体解决计划。
              Professionally provide the design and manufacture of pressure vessels: providing overall solutions for pressure system integration in the fields of food and dairy, biopharmaceutical, water treatment, refrigeration, petrochemical, shipbuilding and marine engineering, power and energy, paper and textile, non-ferrous metals and other fields.
        企业主导产品如下 The leading products of our company are as follows：
        主营营业：智能制造和外貌处置惩罚工程系统集成的设计、研发、生产和销售。
        Main business: design, research, production and sales of surface treatment engineering system integration.
        六类主要产品：自动化涂装生产线、智能机械人喷涂系统、自动化喷抛丸生产线、智能机械人喷抛丸强化系统、自动化热喷涂系统、涂装节能环保装备。
        Six main product categories are: automatic painting production line, intelligent robot painting system, automatic shot/wheel blasting production line, intelligent robot shot peening system, automatic thermal spraying system, energy saving and environmental protection equipment for painting.
        产品主要应用于：新质料、新能源、工程机械、汽车制造、集装箱、船舶海洋工程、航空航天、口岸桥梁、电子电气、环保工程、印刷造纸机械、医疗机械、纺织机械等领域。
        The products are mainly applied in: new materials, new energy, engineering machinery, automobile manufacturing, containers, marine engineering, aeronautics and astronautics, port bridges, electronic and electrical, environmental protection engineering, printing and papermaking machinery, medical machinery, textile machinery and so on.
        公司生产的外貌工程系统集成具备智能、自动化的特点，可实现工业生产历程自动化控制，因而属于自动化妆备。凭证《高端装备制造业“十二五”妄想》中对高端装备的界说“主要包括古板工业转型升级和战略性新兴工业生长所需的高手艺高附加值装备”，公司产品属于高端装备，是为国民经济其他行业提供手艺装备的战略性工业。
        The surface engineering system of our company integrates the characteristics of intelligence and automation, it can realize the automatic control of industrial production process, so it belongs to automatic equipment. According to the definition of premium-end equipment of 《The 125th programme of premium-end equipment manufacturing industry》, “it mainly includes the high technology and high value-added equipment required by traditional industrial transformation upgrading and the development of strategic new-emerging industries”. The company's products belong to the premium-end equipment, which is a strategic industry that provides technical equipment for the other industries of the national economy.

更多讯息，敬请浏览http://www.shliangshi.com 或 http://www.shliangshi.net
电话：021-51035200，68913886 传真：021-68907128
天下效劳：400-021-5767 应急效劳：18918186798
邮箱：webmaster@shliangshi.com

分享到

上一篇：涂料施工:耐高温有机硅涂料施工浅谈下一篇：浅析喷涂装备的生长偏向

9393体育

外貌处置惩罚喷抛丸涂装装备系统制造商
智能制造机械人应用工艺系统集成商
环保废气废水粉尘噪声治理装备制造商
产品轻量化节能减排工艺和装备集成商
承压装备系统集成及�？樽氨钢圃焐�

喷砂机/喷丸机系列

自动喷砂机/喷丸机

数控喷丸强化装备

抛丸机/抛丸生产线

喷砂房/喷丸房系统

喷砂(丸)生产线系统

喷涂装备喷漆(粉)室

喷砂喷漆涂装机械人

热喷涂装备及生产线

喷涂生产线涂装房

工业搪瓷喷涂装备

船舶特涂手艺及装备

压缩气源及净化装备

外貌处置惩罚涂装检测仪器

冷喷涂系统手艺

航空航天

船舶海工

汽车制造

轨道机车

桥梁钢结构

物流装备

工程机械

电力能源

石油化工

冶金铸造

电子电器

生物医药

印刷纺织

环保再制造

工业5.0数字化工厂

aibluebox人工智能智慧盒

可一连生长与ESG

新闻动态