CN111675971B - 一种封装材料、相关的胶膜和其制法以及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种封装材料，其包含0‑98重量％基体树脂，1‑99重量％改性树脂，0‑60重量％活性剂，0.00001‑3重量％催化剂，0.01‑3重量％有机过氧化物，0.02‑2重量％硅烷偶联剂，0‑5重量％助交联剂，0‑2重量％光稳定剂，和0‑20重量％颜料，各自基于所使用组分的总重量计，且所有组分的总用量为100重量％；本发明还涉及使用所述封装材料制备的封装胶膜以及制备封装胶膜的方法，本发明还涉及一种由所述封装胶膜制备的光伏组件。

Description

一种封装材料、相关的胶膜和其制法以及光伏组件

技术领域

本发明涉及一种封装材料、由其制备的封装胶膜及其制备方法、由所述封装胶膜制备的光伏组件。

背景技术

随着世界经济的发展，化石能源紧缺和环境污染问题日益严重。开发和利用新能源已经成为人类社会发展的重大问题。在这样的背景下，越来越多的国家开启“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。

近年来，光伏行业发展迅猛，随着双面电池产业化，双玻组件因其优异的阻隔性能和耐候性能，迎来了爆发式发展。但是与传统的单玻组件相比，双玻组件的制备难度大大提高。产品良率不高成为限制双玻组件推广和发展的重要因素。产品良率不高主要表现在电池片串间距减小甚至并片导致的组件短路等电气失效；组件边缘大量溢胶导致的组件边缘气泡与脱层等问题。这些问题的主要原因是，与单玻组件中柔性的背板相比，双玻组件后层封装层为刚性的玻璃，在加压阶段容易引起局部应力过大，导致封装胶膜在层压熔融阶段过量流动。目前组件生产商通过添加工装(层压时在组件四周或者四角垫上框架)、电池串之间添加定位胶带、包边等方式来抑制这种流动，从而提高产品良率。但这些方法降低了生产效率，提高了生产成本。从封装胶膜的角度讲，降低胶膜在层压阶段的流动性可有效改善上述问题。

目前，降低胶膜流动性的方法主要有采用低熔指树脂原料、辐照预交联处理等。其中，采用低熔指树脂原料会使胶膜流延挤出难度大大提高，生产成本大幅提升，同时胶膜流动性的降低有限；采用紫外辐照处理(专利CN104497899B)、电子束辐照处理(专利CN104558802B)，使胶膜具有一定的预交联度，是白色高反射率胶膜最常用的处理方法，但是这些方法的设备和工艺成本较高，而且预交联工艺会对胶膜可靠性造成一定的影响。

针对上述问题，目前亟需一种更经济的层压阶段低流动性的封装材料，同时保持较好的持久粘合性能。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种封装材料，其通过使用改性树脂、活性剂及催化剂，使封装材料在存放过程中发生自交联反应，其在制备光伏组件过程中在层压阶段的流动性降低，同时又具有较好的持久粘合性和高可靠性。

所述封装材料包含以下组分：

0-98重量％基体树脂，

1-99重量％改性树脂，

0-60重量％活性剂，

0.00001-3重量％催化剂，

0.01-3重量％有机过氧化物，

0.02-2重量％硅烷偶联剂，

0-5重量％助交联剂，

0-2重量％光稳定剂，和

0-20重量％颜料，

各自基于所使用组分的总重量计，且所有组分的总用量为100重量％。

本发明的另一个目的是提供一种由上述封装材料制备的封装胶膜。

本发明的另一个目的是提供一种制备封装胶膜的方法，其包括将上述封装材料的组分混合均匀，熔融，制成膜(例如通过挤出、流延或压延)。

本发明的另一个目的是提供一种包含上述封装胶膜的光伏组件。

本发明的封装材料通过引入改性树脂、活性剂及催化剂，使封装材料在存放过程中发生自交联反应，其放置5天后，预交联度可≥3％且玻璃/封装材料的粘结强度降低值显著减小，并且无外溢、气泡、封装材料与玻璃脱层、电池片串间距减小等现象，同时又有很高的可靠性，当本发明的封装胶膜应用于光伏组件时，可为光伏组件长期高效工作提供有效保证。

具体实施方式

本发明提供一种封装材料，其包含以下组分：

0-98重量％基体树脂，

1-99重量％改性树脂，

0-60重量％活性剂，

0.00001-3重量％催化剂，

0.01-3重量％有机过氧化物，

0.02-2重量％硅烷偶联剂，

0-5重量％助交联剂，

0-2重量％光稳定剂，和

0-20重量％颜料，

各自基于所使用组分的总重量计，且所有组分的总用量为100重量％。

所述基体树脂为一种或多种选自以下的聚合物：乙烯与醋酸乙烯酯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、1,4-戊二烯、异戊二烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯的二元或多元共聚物，聚乙烯缩丁醛、丁二烯/异戊二烯与苯乙烯的嵌段共聚物、天然橡胶、反式聚异戊二烯橡胶。在一个实施方案中，所述基体树脂的熔融指数为0.5-45g/10min，优选0.5-40g/10min，优选0.5-35g/10min，根据GB-T3682-2000测定。

在一个实施方案中，所述基体树脂的用量为0-98重量％，优选1-80重量％，更优选5-70重量％，基于所使用组分的总重量计。

所述改性树脂为一种或多种选自以下的聚合物：含有活性基团(K)的乙烯与醋酸乙烯酯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、1,4-戊二烯、异戊二烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯的二元或多元共聚物，以及含有活性基团(K)的聚乙烯缩丁醛、丁二烯/异戊二烯与苯乙烯的嵌段共聚物、天然橡胶、反式聚异戊二烯橡胶。在一个实施方案中，所述活性基团(K)选自羧酸酐基、异氰酸酯基(-N＝C＝O)、酰氯基(-COCl)和硅烷偶联基。其中所述硅烷偶联基的通式为

其中R为(C₁-C₆)-烷基，优选(C₁-C₄)-烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、仲丁基、异丁基；X和Y各自独立地为氢、R或-O-R，X和Y可相同或不同。在另一个实施方案中，所述改性树脂中活性基团(K)是通过单体参与共聚或自由基引发的接枝反应引入改性树脂的分子链中的。在一个实施方案中，所述活性基团(K)在树脂中的含量为0.05至15重量％，优选0.05至10重量％，更优选0.1至5重量％并且还更优选0.3至4重量％，基于改性树脂的重量计。

在一个实施方案中，所述改性树脂的用量为1-99重量％，优选3-95重量％，更优选4-60重量％，基于所使用组分的总重量计。

在一个实施方案中，所述基体树脂与改性树脂的质量之比为0-98:1，优选1-90:1，更优选1-50:1，更优选1-10:1，更优选0.1-5:1，还优选0.5-3:1。

所述活性剂为含有两个或者更多个活性基团(L)的物质。在一个实施方案中，所述活性基团(L)选自氨基、羧基、羟基。所述活性剂可以是小分子或大分子，例如聚合物。在一个实施方案中，所述活性剂选自乙二胺、乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、丁二酸和水。在另一个实施方案中，所述活性剂为含有羟基的乙烯-丁烯共聚物，而无需另外添加小分子活性剂。在另一个实施方案中，所述活性剂可为存在于空气中的水。

在一个实施方案中，所述活性剂的用量为0-60重量％，优选0.001-45重量％，更优选0.01-25重量％，更优选0.01-10重量％，甚至更优选0.01-5重量％，特别优选0.01-2.5重量％，最优选0.01-1.5重量％，基于所使用组分的总重量计。

所述催化剂为一种或多种选自以下的物质：二甲基卞胺、1,4-二甲基哌嗪、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二硫醇二辛基锡、二丁基氧化锡、二醋酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、N,N-二甲基环已胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、三亚乙基二胺、N’N’N’N-四甲基亚烷基二胺、N’N’N’N-五甲基二亚乙基三胺、三乙胺、N’N-二甲基卞胺、N’N-二甲基十六胺、N’N-二甲基丁胺、三亚乙基二胺、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、N’N-二乙基哌嗪、N’N-二乙基-2-甲基哌嗪、N’N-双-(α-羟丙基)-2-甲基哌嗪、N-2-羟丙基二甲基吗啉、三乙醇胺、N’N-二甲基乙醇胺、吡啶、N’N-二甲基吡啶、羧酸钾、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、三甲基-N-2-羟丙基己酸、1,3,5-三(二甲氨丙基)-六氢化三嗪、萘磺酸、甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、月桂酸马来酸二丁基锡、有机铋、有机铅、有机汞。

在一个实施方案中，所述催化剂的用量为0.00001-3重量％，优选0.001-2.5重量％，更优选0.002-2重量％，基于所使用组分的总重量计。

此外，所述催化剂还可采用低熔点聚合物或疏水材料进行包覆。所述包覆可采用本领域技术人员已知的方法进行。在一个实施方案中，所述低熔点聚合物或疏水材料的熔点为40至120℃，优选熔点为60至120℃。所述低熔点聚合物或疏水材料可为但不局限于，聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚1,4-异戊二烯、聚环氧乙烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯。

针对高活性催化剂或自交联反应迅速的体系，对催化剂进行包覆，在挤出过程的前期，将催化剂与交联助剂隔离开，在挤出过程的中后期，再除去包覆物，将催化剂暴露出来发挥作用，避免在挤出过程中发生交联，保证生产过程的顺利进行。

所述有机过氧化物为一种或多种选自以下的物质：叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5-二甲基-2,5-(双叔丁过氧基)己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2,5-二甲基2,5-二甲基2,5-二甲基2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、过氧化碳酸叔戊酯、过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯。

在一个实施方案中，所述有机过氧化物的用量为0.01-3重量％，优选0.09-2.5重量％，更优选0.1-1.5重量％，基于所使用组分的总重量计。

所述硅烷偶联剂为一种或多种选自以下的物质：乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、3-氨丙基三甲基硅烷。

在一个实施方案中，所述硅烷偶联剂的用量为0.02-2重量％，优选0.05-1.8重量％，更优选0.1-1.5重量％，基于所使用组分的总重量计。

所述助交联剂为一种或多种选自以下的物质：三烯丙基异氰尿酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化甘油三丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、2,4,6-三(2-丙烯基氧基)-1,3,5-三嗪、三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。

在一个实施方案中，所述助交联剂的用量为0-5重量％，优选0.05-3重量％，更优选0.1-1.5重量％，基于所使用组分的总重量计。

所述光稳定剂为一种或多种选自以下的物质：双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯、4-(甲基)丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶与α-烯类单体聚合得到的接枝共聚物、4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇、3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇和三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯。

在一个实施方案中，所述光稳定剂的用量为0-2重量％，优选0.01-1.8重量％，更优选0.02-1.5重量％，基于所使用组分的总重量计。

在一个实施方案中，为了提高组件效率，使用具有高反射率的白色封装胶膜。所述白色封装胶膜是通过添加颜料而实现的。在一个实施方案中，颜料为一种或多种选自以下的物质：二氧化钛、氧化锌、中空玻璃珠、三氧化二铝、掺铝氧化锌、氧化铟锡、氧化二锑、碳酸钙、硫酸钡、蒙脱土、高岭土、滑石粉和长石粉。在一个实施方案中，颜料还可为炭黑、铜铬黑、群青蓝、靛蓝和铁红。

在一个实施方案中，所述颜料的用量为0-20重量％，优选0-10重量％，更优选0-7重量％，基于所使用组分的总重量计。

在一个实施方案中，为改善加工性能、提高封装材料生产效率和均匀性，还可添加增塑剂。在一个实施方案中，所述增塑剂的用量为0-3重量％，优选0-1重量％，更优选0-0.1重量％，基于所使用组分的总重量计。

在一个实施方案中，所述封装材料还可包含其他常规的添加剂或助剂。

在一个实施方案中，活性剂和催化剂的质量总和与基体树脂和改性树脂的质量总和的比值a由下式计算，

a＝(W_活性剂+W_催化剂)/(W_基体树脂+W_改性树脂+W_活性剂)

其中，W_活性剂为活性剂的重量％；W_催化剂为催化剂的重量％；W_基体树脂为基体树脂的重量％；W_改性树脂为改性树脂的重量％。

上述比值a为0.00001-63:100，优选0.001-50:100，更优选0.05-10:100，甚至更优选0.1-4:100，最优选0.1-2:100。

本发明还提供一种由本发明的封装材料制备的封装胶膜，其包含以下组分：0-98重量％基体树脂、1-99重量％改性树脂、0-60重量％活性剂、0.00001-3重量％催化剂、0.01-3重量％有机过氧化物、0.02-2重量％硅烷偶联剂、0-5重量％助交联剂、0-2重量％光稳定剂和0-20重量％颜料，各自基于所使用组分的总重量计；并且所有组分的总用量为100重量％。

在一个实施方案中，其中基体树脂与改性树脂的质量之比为0-98:1；其中活性剂和催化剂的质量总和与基体树脂、改性树脂和活性剂的质量总和的比值为0.00001-63:100。

值得注意的是，所述封装胶膜中的各组分及用量可以使用上述封装材料产品说明中宽泛描述的特征和优选特征及其相应的用量。

进一步地，所述封装胶膜厚度为0.01-1mm，优选0.1-0.7mm，优选0.15-0.6mm，更优选0.2-0.6mm。放置1天后，所述封装胶膜预交联度为1至85％，优选2至80％，更优选3至75％；放置2天后，其预交联度为3至85％，优选3.5至80％，更优选4至75％。上述封装胶膜的交联度按照GB/T 29848《光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜》进行测定。

在一个实施方案中，由本发明的封装材料制备的封装胶膜放置1天后，其与玻璃的粘结强度为至少60N/cm，优选至少75N/cm，更优选至少80N/cm，特别优选至少105N/cm，更优选至少110N/cm，按照标准GB/T 29848《光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜》进行测定。

在一个实施方案中，由本发明的封装材料制备的封装胶膜放置1天后，其与背板的粘结强度为至少50N/cm，优选至少70N/cm，更优选至少80N/cm，特别优选至少100N/cm，更优选至少105N/cm，按照标准GB/T 29848《光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜》进行测定。

本发明还提供一种由本发明的封装材料制备封装胶膜的方法，其包括将0-98重量％基体树脂、1-99重量％改性树脂、0-60重量％活性剂、0.00001-3重量％催化剂、0.01-3重量％有机过氧化物、0.02-2重量％硅烷偶联剂、0-5重量％助交联剂、0-2重量％光稳定剂和0-20重量％颜料混合均匀，熔融，制成膜(例如通过挤出、流延或压延)；其中，各组分的用量各自基于所使用组分的总重量计，且所有组分的总用量为100重量％；活性剂和催化剂的质量总和与基体树脂、改性树脂和活性剂的质量总和的比值为0.00001-63:100；并且其中所述改性树脂含有活性基团(K)；所述活性剂含有活性基团(L)。

值得注意的是，根据上述方法制备的封装胶膜中的各组分及用量可以使用上述封装材料和上述封装胶膜产品说明中宽泛描述的特征和优选特征及其相应的用量。

本发明还提供一种包含本发明的封装胶膜的光伏组件，其由前玻璃、前层封装胶膜、电池片、后层封装胶膜和后部封装层组成，其中前层封装胶膜和后层封装胶膜中的至少一种封装胶膜为本发明的封装胶膜，其中光伏组件中所述后部封装层为后玻璃或背板。所述光伏组件通常通过常规方法如层压法制备。

在一个实施方案中，光伏组件为自上而下(上面是指朝向阳光的一面)依次由前玻璃、本发明的封装胶膜、电池片、后层封装胶膜、背板组成的层压件。所述后层封装胶膜为本发明的封装胶膜或者普通封装胶膜。所述光伏组件根据IEC61215-2标准在DH(85℃，85RH％)条件下处理。老化后组件无脱层、气泡，组件功率衰减小于5％，优选小于4％，更优选小于3％，特别优选小于2％，最优选小于1％。

在一个实施方案中，光伏组件为自上而下(上面是指朝向阳光的一面)依次由前玻璃、本发明的封装胶膜、电池片、后层封装胶膜、玻璃组成的层压件。所述后层封装胶膜为本发明的封装胶膜或者普通封装胶膜。所述光伏组件根据IEC61215-2标准在DH条件下处理。老化后组件无脱层、气泡，组件功率衰减小于5％，优选小于4％，更优选小于3％，特别优选小于2％，最优选小于1％。

在一个实施方案中，光伏组件为自上而下(上面是指朝向阳光的一面)依次由前玻璃、前层封装胶膜、电池片、本发明的封装胶膜、背板组成的层压件。所述前层封装胶膜为本发明的封装胶膜或者普通封装胶膜。所述光伏组件根据IEC61215-2标准在DH条件下处理。老化后组件无脱层、气泡，组件功率衰减小于5％，优选小于4％，更优选小于3％，特别优选小于2％，最优选小于1％。

在一个实施方案中，光伏组件为自上而下(上面是指朝向阳光的一面)依次由前玻璃、前层封装胶膜、电池片、本发明的封装胶膜、玻璃组成的层压件。所述前层封装胶膜为本发明的封装胶膜或者普通封装胶膜。所述光伏组件根据IEC61215-2标准在DH条件下处理。老化后组件无脱层、气泡，组件功率衰减小于5％，优选小于4％，更优选小于3％，特别优选小于2％，最优选小于1％。

本发明还提供制备包含本发明的封装胶膜的光伏组件的方法，其包括以下步骤：将前玻璃、前层封装胶膜、电池片、后层封装胶膜和后部封装层依次层叠，以及层压；其中前层封装胶膜和后层封装胶膜中的至少一种封装胶膜为本发明的封装胶膜，其中光伏组件中所述后部封装层为后玻璃或背板。

在本发明中，除非另有说明，否则术语“活性剂”包括适用于本发明的聚合物，例如含有羟基的乙烯-丁烯共聚物。也就是说，含有羟基的乙烯-丁烯共聚物起到活性剂的作用。

在本发明中，除非另有说明，否则所有操作均在室温、常压下进行。

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例

1.封装胶膜的交联度测定

测试方法参照标准GB/T 29848《光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜》。

2.封装胶膜与玻璃/背板的剥离强度测定

测试方法参照标准GB/T 29848《光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜》。

3.光伏组件的老化及功率测定

测试方法参照IEC61215-2标准。

实施例1

将93.069重量％熔融指数为30g/10min的乙烯-醋酸乙烯共聚物、5重量％的含有1.0重量％羧酸酐基团的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.01重量％乙二醇、0.001重量％的二甲基卞胺、0.5重量％的叔丁基过氧化碳酸异丙酯、0.9重量％的三烯丙基异氰尿酸酯、0.5重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.02重量％的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置7天，记为S-1。

实施例2

将29.355重量％熔融指数为20g/10min的乙烯-丁烯共聚物与乙烯-丙烯共聚物的混合物、30重量％的含有10.0重量％三甲氧基硅烷偶联基团的乙烯-丁烯共聚物、40重量％含有1％重量羟基的乙烯-丁烯共聚物、0.5重量％的二硫醇二辛基锡、0.1重量％的2,5-二甲基-2,5-(双叔丁过氧基)己烷、0.02重量％的三聚氰酸三烯丙酯、0.02重量％的乙烯基三甲氧基硅烷、0.005重量％的双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置10天，记为S-2。

实施例3

将3.355重量％熔融指数为15g/10min的乙烯-戊烯共聚物、95重量％的含有3.0重量％异氰酸酯基团的乙烯-戊烯共聚物、0.01重量％1,3-丙二醇、0.005重量％的辛酸亚锡、0.01重量％的1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、0.02重量％的丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、0.8重量％的乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、0.8重量％的葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置5天，记为S-3。

实施例4

68.332重量％熔融指数为10g/10min的乙烯-辛烯共聚物、30重量％的含有2.0重量％酰氯基团的乙烯-辛烯共聚物、0.008重量％1,4-丁二醇、0.5重量％的二(十二烷基硫)二丁基锡、0.09重量％的过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯、0.06重量％的二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1重量％的乙烯基三乙酰氧基硅烷、0.01重量％的4-(甲基)丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置12天，记为S-4。

实施例5

49.767重量％熔融指数为10g/10min的乙烯-醋酸乙烯共聚物、40重量％的含有1.0重量％异氰酸酯基团的乙烯-己烯烯共聚物、0.01重量％的丁二醇、0.003重量％的三亚乙基二胺、0.7重量％的1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1重量％的季戊四醇四丙烯酸酯、1.5重量％的乙烯基三乙酰氧基硅烷、0.02重量％的3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、5重量％的钛白粉、2重量％的硫酸钡充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置4天，记为S-5。

实施例6

46.49重量％熔融指数为5g/10min的乙烯-戊烯共聚物、30重量％的含有0.4重量％异氰酸酯基团的乙烯-丁烯乙烯共聚物、20重量％含有3.6％羟基的乙烯-丁烯共聚物、1.0重量％的N-甲基吗啉、0.09重量％的过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、0.9重量％的双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、1重量％的γ-甲基丙烯酸酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.02重量％的4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇、0.5重量％的炭黑充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置5天，记为S-6。

实施例7

89.171重量％熔融指数为10g/10min的乙烯-丁烯共聚物、10重量％的含有3.2重量％三乙氧基硅烷偶联基团的乙烯-丁烯共聚物、0.03重量％的乙二醇、0.004重量％的三甲基-N-2-羟丙基己酸、0.7重量％的有1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、0.025重量％的丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、0.02重量％的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、0.05重量％的双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置3天，记为S-7。

实施例8

47.64重量％熔融指数为20g/10min的乙烯-醋酸乙烯共聚物、25重量％的含有0.5重量％三丙氧基硅烷偶联基团的乙烯-醋酸乙烯共聚物、15重量％含有0.2重量％羟基的乙烯-丁烯共聚物、0.01重量％的二硫醇二辛基锡、0.3重量％的2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、0.85重量％的丙氧化甘油三丙烯酸酯、1.0重量％的乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、0.2重量％的3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、6重量％的钛白粉、4重量％的重量％的滑石粉充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置5天，记为S-8。

实施例9

76.975重量％熔融指数为13g/10min的乙烯-戊烯共聚物、20重量％的含有2.0重量％三甲氧基硅烷偶联基团的乙烯-戊烯共聚物、0.3重量％乙二酸、0.005重量％的N’N-二乙基哌嗪、0.8重量％的1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、0.9重量％的三乙二醇二甲基丙烯酸酯、1.0重量％的乙烯基三乙酰氧基硅烷、0.02重量％的4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置5天，记为S-9。

实施例10

86.587重量％熔融指数为20g/10min的乙烯-辛烯共聚物、10重量％的含有1.0重量％羧酸酐基团的乙烯-辛烯共聚物、0.5重量％1,4-丁二醇、0.008重量％的二月桂酸二丁基锡、0.7重量％的过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯、1.2重量％的三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、1.0重量％的3-氨丙基三甲基硅烷、0.005重量％的三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置6天，记为S-10。

实施例11

67.56重量％熔融指数为13g/10min的乙烯-丁烯共聚物、18重量％的含有1.5重量％三甲氧基硅烷偶联基团的乙烯-丁烯共聚物、12重量％含有0.8％羟基的乙烯-丁烯共聚物、0.04重量％的N’N’N’N-四甲基亚烷基二胺、1.0重量％的过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯、0.9重量％的三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、0.4重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.1重量％的4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置2天，记为S-11。

实施例12

68.24重量％熔融指数为13g/10min的乙烯-丁烯共聚物、20重量％的含有2.0重量％三丙氧基硅烷偶联基团的乙烯-丁烯共聚物、0.6重量％乙二醇、0.08重量％的催化剂、1.1重量％的2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、1.8重量％的双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、0.08重量％的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、0.1重量％的双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯、4重量％的钛白粉和4重量％的碳酸钙充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置5天，记为S-12。

实施例13

86.411重量％熔融指数为13g/10min的乙烯-丁烯共聚物、10重量％的含有2.0重量％异氰酸酯基的乙烯-丁烯共聚物、0.5重量％丁二酸、0.009重量％的N’N-二乙基哌嗪、1.1重量％的2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、1.8重量％的双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、0.08重量％的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、0.1重量％的双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置5天，记为S-13。

实施例14

96.411重量％的含有2.0重量％酰氯基的乙烯-辛烯共聚物、0.5重量％1,3-丙二醇、0.009重量％的二丁基氧化锡、1.1重量％的2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、1.8重量％的双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、0.08重量％的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、0.1重量％的双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置5天，记为S-14。

实施例15

19.38重量％熔融指数为20g/10min的乙烯-丁烯共聚物与乙烯-丙烯共聚物的混合物、40重量％的含有10.0重量％异氰酸酯基团的乙烯-丁烯共聚物、40重量％含有1％羟基的乙烯-丁烯共聚物、0.5重量％的二硫醇二辛基锡、0.1重量％的2,5-二甲基-2,5-(双叔丁过氧基)己烷、0.02重量％的乙烯基三甲氧基硅烷充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置10天，记为S-15。

实施例16

9.38重量％熔融指数为10g/10min的乙烯-丁烯共聚物与乙烯-丙烯共聚物的混合物、40重量％的含有10.0重量％羧酸酐基团的乙烯-丁烯共聚物、50重量％含有1重量％羟基的乙烯-丁烯共聚物、0.5重量％的二(十二烷基硫)二丁基锡、0.1重量％的2,5-二甲基-2,5-(双叔丁过氧基)己烷、0.02重量％的乙烯基三甲氧基硅烷充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置9天，记为S-16。

实施例17

83.069重量％熔融指数为15g/10min的聚乙烯缩丁醛、15重量％的含有1.0重量％羧酸酐基的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.01重量％乙二胺、0.001重量％的有机铅、0.5重量％的叔丁基过氧化碳酸异丙酯、0.9重量％的三烯丙基异氰尿酸酯、0.5重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.02重量％的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置7天，记为S-17。

实施例18

73.069重量％熔融指数为15g/10min的聚乙烯缩丁醛、25重量％的含有1.0重量％三乙氧基硅烷偶联基团的乙烯-丙烯共聚物、0.01重量％乙二酸、0.001重量％的有机汞、0.5重量％的叔丁基过氧化碳酸异丙酯、0.9重量％的三烯丙基异氰尿酸酯、0.5重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.02重量％的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置5天，记为S-18。

实施例19

68.068重量％熔融指数为10g/10min的乙烯和1,4-己二烯共聚物、25重量％的含有2.0重量％三乙氧基硅烷偶联基团的乙烯-丁烯共聚物、0.01重量％1,4-丁二醇、0.002重量％的有机铋、0.5重量％的叔丁基过氧化碳酸异丙酯、0.9重量％的三烯丙基异氰尿酸酯、0.5重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.02重量％的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯、5重量％的钛白粉充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置5天，记为S-19。

实施例20

68.068重量％熔融指数为10g/10min的乙烯-丁烯-甲基丙烯酸三元共聚物、25重量％的含有2.0重量％三丁氧基硅烷偶联基团的乙烯-丁烯共聚物、0.01重量％1,4-丁二醇、0.002重量％的有机铋、0.5重量％的叔丁基过氧化碳酸异丙酯、0.9重量％的三烯丙基异氰尿酸酯、0.5重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.02重量％的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯、5重量％的钛白粉充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置5天，记为S-20。

实施例21

72.578重量％熔融指数为15g/10min的丁二烯/异戊二烯与苯乙烯的嵌段共聚物、25重量％的含有2.0重量％异氰酸酯基的乙烯-丁烯共聚物、0.5重量％丁二酸、0.002重量％的二月桂酸二丁基锡、0.5重量％的叔丁基过氧化碳酸异丙酯、0.9重量％的三烯丙基异氰尿酸酯、0.5重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.02重量％的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置7天，记为S-21。

实施例22

72.56重量％熔融指数为15g/10min的丁二烯/异戊二烯与苯乙烯的嵌段共聚物、25重量％的含有2.0重量％异氰酸酯基的乙烯-丁烯共聚物、0.5重量％丁二酸、0.02重量％的聚乙烯蜡包覆的二月桂酸二丁基锡、0.5重量％的叔丁基过氧化碳酸异丙酯、0.9重量％的三烯丙基异氰尿酸酯、0.5重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.02重量％的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，放置7天，记为S-22。

实施例23

77.56重量％熔融指数为13g/10min的乙烯-丁烯共聚物、20重量％的含有1.5重量％三异丙氧基硅烷偶联基团的乙烯-丁烯共聚物、0.04重量％的N’N’N’N-四甲基亚烷基二胺、1.0重量％的过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯、0.9重量％的三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、0.4重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.1重量％的4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，相对湿度65RH％条件下保存5天，记为S-23。

实施例24

一种光伏组件，包含前玻璃、S-1胶膜、单晶电池片、S-1胶膜、背板，将其在DH(85℃，85RH％)条件下老化1000h，记为S-24。

实施例25

一种光伏组件，包含前玻璃、S-2胶膜、多晶电池片、常规封装胶膜、背板，将其在DH条件下老化1000h，记为S-25。

实施例26

一种光伏组件，包含前玻璃、S-2胶膜、单晶电池片、S-5胶膜、玻璃，将其在DH条件下老化1000h，记为S-26。

实施例27

一种光伏组件，包含前玻璃、常规封装胶膜、单晶电池片、S-8胶膜、玻璃，将其在DH条件下老化1000h，记为S-27。

对比例1

85.56重量％熔融指数为13g/10min的乙烯-丁烯共聚物、12重量％含有0.8重量％羟基的乙烯-丁烯共聚物、0.04重量％的N’N’N’N-四甲基亚烷基二胺、1.0重量％的过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯、0.9重量％的三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、0.4重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.1重量％的4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，保存21天，记为R-1。

对比例2

79.56重量％熔融指数为13g/10min的乙烯-丁烯共聚物、18重量％的含有1.5重量％硅烷偶联基团的乙烯-丁烯共聚物、0.04重量％的N’N’N’N-四甲基亚烷基二胺、1.0重量％的过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯、0.9重量％的三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、0.4重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.1重量％的4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，干燥保存21天，记为R-2。

对比例3

67.6重量％熔融指数为13g/10min的乙烯-丁烯共聚物、18重量％的含有1.5重量％硅烷偶联基团的乙烯-丁烯共聚物、12重量％含有0.8％羟基的乙烯-丁烯共聚物、1.0重量％的过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯、0.9重量％的三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、0.4重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.1重量％的4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，保存21天，记为R-3。

对比例4

77.56重量％熔融指数为13g/10min的乙烯-丁烯共聚物、20重量％的含有1.5重量％硅烷偶联基团的乙烯-丁烯共聚物、0.04重量％的N’N’N’N’-四甲基亚烷基二胺、1.0重量％的过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯、0.9重量％的三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、0.4重量％的乙烯基三乙氧基硅烷、0.1重量％的4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇充分混合后加入挤出机熔融挤出，经过T型模头流延成膜，干燥保存15天，记为R-4。

为便于比较，以上实施例和对比例中流延成膜厚度统一为0.5mm。

通过上述实施例得到的封装胶膜应用于太阳能电池组件的封装，结果列于表1：

表1

表2实施例组件老化测试结果

样品编号	组件外观	组件功率衰减
			S-24	无气泡，无脱层	0.8％
S-25	无气泡，无脱层	1.0％
			S-26	无气泡，无脱层	0.9％
S-27	无气泡，无脱层	1.1％

表1和表2的测试结果表明，本发明的封装胶膜在存放过程中会发生自交联，降低胶膜的流动性，且保持很好的可靠性，是一种理想的高分子封装胶膜。

上述实施例用于解释说明本发明，而不意图以任何方式对本发明进行限制。本领域技术人员将理解，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种封装材料，其包含以下组分：

0-98重量%基体树脂，

1-99重量%改性树脂，

0-60重量%活性剂，

0.00001-3重量%催化剂，

0.01-3重量%有机过氧化物，

0.02-2重量%硅烷偶联剂，

0-5重量%助交联剂，

0-2重量%光稳定剂，和

0-20重量%颜料，

各自基于所使用组分的总重量计，且所有组分的总用量为100重量%；

其中所述催化剂为一种或多种选自以下的物质：二甲基卞胺、1,4-二甲基哌嗪、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二硫醇二辛基锡、二丁基氧化锡、二醋酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、N,N-二甲基环已胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、三亚乙基二胺、N’N’N’N-四甲基亚烷基二胺、N’N’N’N-五甲基二亚乙基三胺、三乙胺、N’N-二甲基卞胺、N’N-二甲基十六胺、N’N-二甲基丁胺、三亚乙基二胺、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、N’N-二乙基哌嗪、N’N-二乙基-2-甲基哌嗪、N’N-双-(α-羟丙基)-2-甲基哌嗪、N-2-羟丙基二甲基吗啉、三乙醇胺、N’N-二甲基乙醇胺、吡啶、N’N-二甲基吡啶、羧酸钾、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、三甲基-N-2-羟丙基己酸、1,3,5-三(二甲氨丙基)-六氢化三嗪、萘磺酸、甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、月桂酸马来酸二丁基锡、有机铋、有机铅、有机汞；

其中所述基体树脂为一种或多种选自以下的聚合物：乙烯与醋酸乙烯酯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、1,4-戊二烯、异戊二烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯的二元或多元共聚物，聚乙烯缩丁醛、丁二烯/异戊二烯与苯乙烯的嵌段共聚物、天然橡胶、反式聚异戊二烯橡胶；

其中所述改性树脂含有活性基团K，所述活性基团K选自羧酸酐基、异氰酸酯基、硅烷偶联基和酰氯基，其中所述硅烷偶联基的通式为

，

其中R为(C₁-C₆)-烷基；X和Y各自独立地为氢、R或-O-R，X和Y可相同或不同；其中所述活性剂含有活性基团L，所述活性剂的活性基团L选自氨基、羧基和羟基；

其中所述改性树脂为含有活性基团K的乙烯与醋酸乙烯酯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、1,4-戊二烯、异戊二烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯的二元或多元共聚物，以及含有活性基团K的聚乙烯缩丁醛、丁二烯/异戊二烯与苯乙烯的嵌段共聚物、天然橡胶、反式聚异戊二烯橡胶；并且

其中所述基体树脂与改性树脂的质量之比为0-98:1；并且所述活性剂和所述催化剂的质量总和与基体树脂、改性树脂和活性剂的质量总和的比值为0.00001-63:100。

2.根据权利要求1的封装材料，其中所述基体树脂的用量为1-80重量%，基于所使用组分的总重量计。

3.根据权利要求1或2的封装材料，其中所述改性树脂的用量为3-95重量%，基于所使用组分的总重量计。

4.根据权利要求1或2的封装材料，其中所述活性剂为含有活性基团L的物质，其选自乙二胺、乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、丁二酸和水，以及含有羟基的乙烯-丁烯共聚物；其中所述活性剂的用量为0.001-45重量%，基于所使用组分的总重量计。

5.根据权利要求1或2的封装材料，其中所述活性剂为空气中的水。

6.根据权利要求1或2的封装材料，其中所述催化剂的用量为0.001-2.5重量%，基于所使用组分的总重量计。

7.根据权利要求1或2的封装材料，其中所述催化剂还可采用低熔点聚合物或疏水材料进行包覆。

8.根据权利要求7的封装材料，其中所述低熔点聚合物或疏水材料的熔点为40至120℃，其选自聚乙烯蜡、聚丙烯、聚异丁烯、聚1,4-异戊二烯、聚环氧乙烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯。

9.根据权利要求1或2的封装材料，其中所述有机过氧化物为一种或多种选自以下的物质：叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5-二甲基-2,5-(双叔丁过氧基)己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2,5-二甲基2,5-二甲基2,5-二甲基2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、过氧化碳酸叔戊酯、过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯。

10.一种由权利要求1至9中任一项的封装材料制备的封装胶膜。

11.根据权利要求10的封装胶膜，其中所述封装胶膜放置1天后的预交联度为1至85%，根据GB/T 29848测定；所述封装胶膜的厚度为0.01-1 mm；其与玻璃的粘结强度为至少60N/cm，与背板的粘结强度为至少50 N/cm，根据GB/T 29848测定。

12.一种由权利要求1至9中任一项的封装材料制备封装胶膜的方法，其包括将权利要求1至9中任一项的封装材料的组分混合均匀，熔融，制成膜。

13.一种包含权利要求10或11的封装胶膜的光伏组件，其由前玻璃、前层封装胶膜、电池片、后层封装胶膜和后部封装层组成，其中所述前层封装胶膜和后层封装胶膜中的至少一个为权利要求10或11的封装胶膜；其中所述后部封装层为后玻璃或背板。