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光伏用聚烯烃封装胶膜交联体系研究

2014-5-6 14:26| 发布者: echo| 查看: 15767| 评论: 0|原作者: 徐晓龙|来自: 中国光伏测试网

摘要: 摘要:聚烯烃胶膜是一种新型的光伏组件封装材料, 相对于传统的EVA胶膜具有很多优点,本文对聚烯烃胶膜的交联体系进行了深入研究。通过硫化曲线,分析对比了三种常用的过氧化物交联剂的交联效率,评价了助交联剂在 ...
       4.7 熔指相同,辛烯含量不同对硫化曲线的影响
       实验样品EX501和EX303配方相同之处在于100份聚烯烃中均加入0.9份交联剂TBEC、0.5份交联助剂、 0.2份偶联剂,差异在于EX501聚烯烃原料选用的是熔指为30g/10min,辛烯含量为31%的ENGAGE8401;而EX303聚烯烃原料选用的是熔指为30g/10min,辛烯含量为40%的ENGAGE8407。样品150℃硫化曲线见图8 (a)。

       实验样品EX502和EX404配方相同之处在于100份聚烯烃中均加入0.9份交联剂TBEC、0.5份交联助剂、 0.2份偶联剂,差异在于EX502聚烯烃原料选用的是熔指为1g/10min,辛烯含量为45%的ENGAGE8842;而EX404聚烯烃原料选用的是熔指为1g/10min,辛烯含量为38%的ENGAGE8100。样品150℃硫化曲线见图8 (b)。

       实验样品EX503和EX402配方相同之处在于100份聚烯烃中均加入0.9份交联剂TBEC、0.5份交联助剂、0.2份偶联剂,差异在于EX503聚烯烃原料选用的是熔指为0.5g/10min,辛烯含量为39%的ENGAGE8150;而EX402聚烯烃原料选用的是熔指为0.5g/10min,辛烯含量为42%的ENGAGE8180。样品150℃硫化曲线见图8(c)。

图8熔指相同,辛烯含量不同的实验样品硫化曲线图
       由图可知,熔指相同,辛烯含量的不同对硫化曲线的影响分2种情况: 
       熔指较低时(例如熔指为0.5g/min或1g/10min),辛烯含量越高,交联密度越低;这是因为低融指POE分子量较大,分子间相互缠绕,运动受到限制,其交联时POE侧链上的大基团产生的空间位阻对于交联的阻滞作用明显,辛烯含量越高,分子侧链越多,位阻作用越明显,在相同的交联体系下,交联越困难,交联密度也就越低。而辛烯含量越低,位阻作用越不明显,交联则更容易。
       当熔指较高时(例如熔指为30g/min),辛烯含量越高,交联密度越大。这是因为高融指POE分子量小,分子更容易运动,其交联时POE侧链上的大基团产生的空间位阻对于交联的阻滞作用不明显,此时POE上支链提供的活性交联点的数目对于交联反应起主导作用,辛烯含量越高,分子中的活性交联点越多,在相同的交联体系下,交联越容易,交联密度也就较高。而辛烯含量越低,交联越困难。 
       5 结论 
       在常用的交联剂中,TBEC在聚烯烃中的交联 效果优于LUPEROX101和LUPEROX231,在一定范围内,随着TBEC用量的增加,聚烯烃的交联密度增大。与此同时, 交联助剂TAIC的加入,也能在一定范围内增大聚烯烃的交联密度。除此之外,聚烯烃的交联密度受硫化温度的影响,随着温度的升 高,交联密度会先升高,当温度超过某一数值后,交联密度开始下降。聚烯烃辛烯含量相同时,熔指越大,交联密度越小;聚烯烃熔指相同时,当熔指较低时(例如熔指为0.5g/min或1g/10min),辛烯含 量越高,交联密度越低,当熔指较高时(例如熔指为30g/min),辛烯含量越高,交联密度越大。
       因此,对于交联型聚烯烃,TBEC在常用的过氧化物交联剂中不失为一个不错的选择,在适量的TAIC交联助剂的配合使用下,选择合适熔指和辛烯含量的聚烯烃,可以在适宜的温度下达到不错的交联密度。交联型聚烯烃由于其技术难度较低,生产工艺与现有EVA生产工艺差异微小,加之聚烯烃的优异性能,在未来取代EVA胶膜是必然的发展趋势。
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