一种基于光伏组件的阻燃密封材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及光伏组件生产加工技术领域，尤其是涉及一种基于光伏组件的阻燃密封材料及其制备方法。


背景技术：

2.光伏组件的使用寿命和发电性能在很大程度上受环境因素，如氧气、温度、光照、相对湿度，以及外力冲击等的影响，这些均是导致组件失效的主要原因。其中，背板、封装材料等是保障光伏组件使用寿命的短板，而背板、封装材料等对环境的依赖性较大，易受温度和光氧老化现象的影响造成性能下降。
3.目前的封装材料主要有硅胶、乙烯-醋酸乙烯酯聚合物(eva)胶膜、聚烯烃(poe)胶膜等。eva作为高分子材料，在强紫外线照射下极易发生脱乙烯反应，并产生乙酸与烯烃。不仅eva的分解速度与紫外线强度成正比，而且乙酸量的增加还会加快eva的老化速度。光伏组件的焊带、背板和电极也会受到乙酸的腐蚀，脱乙烯反应引起eva胶膜发生色变，使光伏组件由无色透明逐渐变化成黄色甚至深褐色，从而影响了组件的透光率和输出功率，导致组件的转换效率和使用寿命明显下降。硅胶水汽透过率高，基本无阻隔水汽能力。poe较eva水汽透过率低，但也不能完全阻隔水汽。不同电池技术对水汽的敏感程度也不同，cdte、cigs、钙钛矿等材料对对水汽尤为敏感，晶硅hit/hjt技术电池对水汽也较为敏感。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种基于光伏组件的阻燃密封材料及其制备方法，可以有效的延长组件寿命，由于在制备中加入阻燃剂，使得光伏组件的密封材料具备阻燃性能，当组件出现火灾等异常情况发生时，可为组件抢救赢得宝贵的时间，给予组件有效的保护。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种基于光伏组件的阻燃密封材料及其制备方法，包括以下重量百分比的成分：
6.丁基橡胶20-25％；
7.聚异丁烯20-25％；
8.烯烃共聚物5-15％；
9.填料5-10％；
10.补强剂15-20％；
11.干燥剂10-15％；
12.酚类抗氧化剂0.5-1％；
13.阻燃剂5-10％。
14.优选的，包括以下重量百分比的成分：丁基橡胶25％、聚异丁烯20％、烯烃共聚物10％、填料10％、补强剂17％、干燥剂12％、酚类抗氧化剂1％、阻燃剂5％。
15.优选的，所述丁基橡胶为普通丁基橡胶、未卤化丁基橡胶和卤化丁基橡胶中的一种或多种。
16.优选的，所述填料为碳酸钙、硫酸钡、滑石粉和二氧化硅中的一种或多种并用。
17.优选的，所述补强剂为特种炭黑，所述干燥剂为a3型分子筛。
18.优选的，所述阻燃剂为氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种混合物。
19.一种基于光伏组件的阻燃密封材料的制备方法，包括以下步骤：
20.步骤1：将真空捏合机进行预热工作，并将25％丁基橡胶和20％聚异丁烯加入到预热后的真空捏合机中进行初步捏合；
21.步骤2：待真空捏合机的温度达到100℃后，加入10％烯烃共聚物和10％碳酸钙；
22.步骤3：继续升高捏合机的温度，达到170℃后，加入17％特种炭黑、12％a3型分子筛、1％酚类抗氧化剂和5％阻燃剂，在真空度为0.05-0.11mpa继续捏合；
23.步骤4：经挤出、成型、冷却得到阻燃密封材料。
24.因此，本发明采用上述一种基于光伏组件的阻燃密封材料及其制备方法，可以有效的延长组件寿命，由于在制备中加入阻燃剂，使得光伏组件的密封材料具备阻燃性能，当组件出现火灾等异常情况发生时，可为组件抢救赢得宝贵的时间，给予组件有效的保护。
25.下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
26.以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
27.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
28.实施例1
29.一种基于光伏组件的阻燃密封材料，包括以下重量百分比的成分：
30.丁基橡胶25％；
31.聚异丁烯25％；
32.烯烃共聚物5％；
33.填料10％；
34.补强剂15％；
35.干燥剂10％；
36.酚类抗氧化剂1％；
37.阻燃剂9％。
38.在本实例中，丁基橡胶为普通丁基橡胶，填料为碳酸钙，补强剂为特种炭黑，干燥剂为a3型分子筛，阻燃剂为氢氧化铝。
39.一种基于光伏组件的阻燃密封材料的制备方法，包括以下步骤：
40.步骤1：将真空捏合机进行预热工作，并将25％丁基橡胶和25％聚异丁烯加入到预热后的真空捏合机中进行初步捏合；
41.步骤2：待真空捏合机的温度达到100℃后，加入5％烯烃共聚物和10％碳酸钙；
42.步骤3：继续升高捏合机的温度，达到170℃后，加入15％特种炭黑、10％a3型分子筛、1％酚类抗氧化剂和9％阻燃剂，在真空度为0.05-0.11mpa继续捏合；
43.步骤4：经挤出、成型、冷却得到阻燃密封材料。
44.实施例2
45.一种基于光伏组件的阻燃密封材料，包括以下重量百分比的成分：
46.丁基橡胶22％；
47.聚异丁烯22％；
48.烯烃共聚物10％；
49.填料5％；
50.补强剂18％；
51.干燥剂15％；
52.酚类抗氧化剂0.5％；
53.阻燃剂7.5％。
54.在本实例中，丁基橡胶为普通丁基橡胶，填料为碳酸钙，补强剂为特种炭黑，干燥剂为a3型分子筛，阻燃剂为氢氧化铝。
55.一种基于光伏组件的阻燃密封材料的制备方法，包括以下步骤：
56.步骤1：将真空捏合机进行预热工作，并将22％丁基橡胶和22％聚异丁烯加入到预热后的真空捏合机中进行初步捏合；
57.步骤2：待真空捏合机的温度达到100℃后，加入10％烯烃共聚物和5％碳酸钙；
58.步骤3：继续升高捏合机的温度，达到170℃后，加入18％特种炭黑、15％a3型分子筛、0.5％酚类抗氧化剂和7.5％阻燃剂，在真空度为0.05-0.11mpa继续捏合；
59.步骤4：经挤出、成型、冷却得到阻燃密封材料。
60.实施例3
61.一种基于光伏组件的阻燃密封材料，包括以下重量百分比的成分：
62.丁基橡胶25％；
63.聚异丁烯20％；
64.烯烃共聚物10％；
65.填料10％；
66.补强剂17％；
67.干燥剂12％；
68.酚类抗氧化剂1％；
69.阻燃剂5％。
70.一种基于光伏组件的阻燃密封材料的制备方法，包括以下步骤：
71.步骤1：将真空捏合机进行预热工作，并将25％丁基橡胶和20％聚异丁烯加入到预热后的真空捏合机中进行初步捏合；
72.步骤2：待真空捏合机的温度达到100℃后，加入10％烯烃共聚物和10％碳酸钙；
73.步骤3：继续升高捏合机的温度，达到170℃后，加入17％特种炭黑、12％a3型分子筛、1％酚类抗氧化剂和5％阻燃剂，在真空度为0.05-0.11mpa继续捏合；
74.步骤4：经挤出、成型、冷却得到阻燃密封材料。
75.经过对各个实施例进行性能测试，得到下面表1所示结果。
76.表1阻燃密封材料性能检测
[0077][0078]
经过上述性能测试结果所示，实施例3所制备的阻燃密封材料优于实施例1、实施例2，通过上述配方工艺制备的阻燃密封材料，可以有效的延长组件寿命。同时，由于其阻燃性能可以保护组件，当组件出现火灾等异常情况发生时，可为组件抢救赢得宝贵的时间，给予组件有效的保护。
[0079]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种基于光伏组件的阻燃密封材料，其特征在于：包括以下重量百分比的成分：丁基橡胶20-25％；聚异丁烯20-25％；烯烃共聚物5-15％；填料5-10％；补强剂15-20％；干燥剂10-15％；酚类抗氧化剂0.5-1％；阻燃剂5-10％。2.根据权利要求1所述的一种基于光伏组件的阻燃密封材料，其特征在于：包括以下重量百分比的成分：丁基橡胶25％、聚异丁烯20％、烯烃共聚物10％、填料10％、补强剂17％、干燥剂12％、酚类抗氧化剂1％、阻燃剂5％。3.根据权利要求1所述的一种基于光伏组件的阻燃密封材料，其特征在于：所述丁基橡胶为普通丁基橡胶、未卤化丁基橡胶和卤化丁基橡胶中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种基于光伏组件的阻燃密封材料，其特征在于：所述填料为碳酸钙、硫酸钡、滑石粉和二氧化硅中的一种或多种并用。5.根据权利要求1所述的一种基于光伏组件的阻燃密封材料，其特征在于：所述补强剂为特种炭黑，所述干燥剂为a3型分子筛。6.根据权利要求1所述的一种基于光伏组件的阻燃密封材料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种混合物。7.一种基于光伏组件的阻燃密封材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将真空捏合机进行预热工作，并将25％丁基橡胶和20％聚异丁烯加入到预热后的真空捏合机中进行初步捏合；步骤2：待真空捏合机的温度达到100℃后，加入10％烯烃共聚物和10％碳酸钙；步骤3：继续升高捏合机的温度，达到170℃后，加入17％特种炭黑、12％a3型分子筛、1％酚类抗氧化剂和5％阻燃剂，在真空度为0.05-0.11mpa继续捏合；步骤4：经挤出、成型、冷却得到阻燃密封材料。

技术总结
本发明公开了一种基于光伏组件的阻燃密封材料及其制备方法，包括步骤1：将真空捏合机进行预热工作，并将25％丁基橡胶和20％聚异丁烯加入到预热后的真空捏合机中进行初步捏合；步骤2：待真空捏合机的温度达到100℃后，加入10％烯烃共聚物和10％碳酸钙；步骤3：继续升高捏合机的温度，达到170℃后，加入17％特种炭黑、12％A3型分子筛、1％酚类抗氧化剂和5％阻燃剂，在真空度为0.05-0.11Mpa继续捏合；步骤4：经挤出、成型、冷却得到阻燃密封材料。本发明采用上述一种基于光伏组件的阻燃密封材料及其制备方法，有效的延长组件寿命，且制备中加入阻燃剂，使光伏组件的密封材料具备阻燃性能，当组件出现火灾等异常情况发生时，可为组件抢救赢得宝贵的时间，给予组件有效的保护。给予组件有效的保护。


技术研发人员：王顺涛 刘振 刘燕 刘丽
受保护的技术使用者：卓典（河北）新材料科技有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/13