[发明专利]一种EVA胶膜表面纳米涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种EVA胶膜表面纳米涂料，属于有机化学技术领域。

背景技术

在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源短缺的形势下，可持续发展战略被世界各国接受。太阳能具有清洁性、安全性、资源充足性等优点，是二十一世纪最重要的新能源之一，受到各国政府的重视和支持。近几年光伏市场急剧扩大，光伏产品供不应求。

目前，在太阳能电池在生产过程中，需要对电池片进行封装。封装材料的性质将在很大程度上决定太阳能电池组件的性能和寿命。良好的封装材料必须具有高交联度(或低收缩率)、高剥离强度、低黄化率(或高可见光透光率)。

EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)是一种热塑性高分子材料，是线性分子结构的高聚物。EVA由乙烯和乙烯基醋酸酯在高温高压下共聚而成。通过调节乙烯和乙烯基醋酸酯两者比例可得到不同透明度、柔软度及坚韧度的EVA胶膜。加入交联剂后，EVA胶膜在封装电池片的同时发生交联固化，从而消除热胀冷缩现象，提高耐热性。由于EVA胶膜具有低收缩率、高透光率、高剥离强度、优异的耐候性和加工性等特定，目前已经成为最常用的一种封装材料，在EVA薄膜用于电器、电子产品等包装时，则要求薄膜具有一定的防静电性能。

为了使EVA胶膜具有低黄化率，提高EVA胶膜对可见光的高透光率，从而提高电池组的光电转化率，通常采用三种方法：第一种，加入紫外光吸收剂和光稳定剂，虽然屏蔽了紫外线，但由于吸收紫外线的能量转化为热能，促使了EVA胶膜的老化加速；第二种，加入抗氧化剂，消除胶膜在使用过程中由过量的交联剂所产生的活性自由基，因该类自由基将使紫外光吸收剂或(和)光稳定剂生成带生色团的新化合物，从而导致黄化；第三种，在薄膜中添加红外线反射作用的纳米颗粒，然而在屏蔽了红外线的同时，存在可见光部分减弱的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种EVA胶膜表面纳米涂料，该涂料所形成的涂层形成的涂层，覆盖在薄膜表面，能够具有导电性、低黄化率、同时提高了电池组的光电转换率，以及一种工艺简单、操作方便，能高效的使碳纳米管和二氧化硅纳米管均匀分散并固定在EVA薄膜表面的制备方法。

为了使该EVA胶膜表面纳米涂料的黄化率低、透光性好，一种优选的技术方案是：所述纳米二氧化硅的质量百分比为10～12%。

为了使该EVA胶膜表面纳米涂料分散性更好、粘合性更好，一种优选的技术方案是：所述脂肪醇聚氧乙烯醚与羧甲基纤维素的质量比为2︰1。

为了使该EVA胶膜表面纳米涂料稳定性更好，所述有机溶剂选自乙醇、丙醇或异丙醇的一种。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明的EVA胶膜表面纳米涂料的成分中包含碳纳米管，相比传统的制作工艺是向薄膜中添加大量的碳黑等导电剂，本工艺简单，即可获得具有优良的导电性能。

（2）本发明的EVA胶膜表面纳米涂料使用纳米二氧化硅，该涂料形成的涂层覆盖在薄膜表面，当辐射线作用于薄膜后，透明薄膜等离子体共振波长远小于入射波长，使入射波长在红外区无透过，成高反射，同时对紫外光和红外线的屏蔽较高，而且使得可见光的透过率高，可以解决的薄膜易黄化问题，并且提高了电池组的光电转换率。

（3）本发明的EVA胶膜表面纳米涂料选用适量的脂肪醇聚氧乙烯醚作为分散剂，选用适量的羧甲基纤维素作为粘结剂，选用适量的丙二醇甲醚醋酸酯作为成膜助剂，可以使涂料分散性好、粘合性好、稳定性高。

(4)本发明的EVA胶膜表面纳米涂料制备方法先将碳纳米管、纳米二氧化硅、脂肪醇聚氧乙烯醚、羧甲基纤维素、丙二醇甲醚醋酸酯、有机溶剂和水，进行充分混合、搅拌形成悬浮液；再将上述悬浮液送进高剪切分散机对进行分散得到分散液；最后将上述分散液涂覆到EVA薄膜表面后干燥、固化，工艺简单、操作简便，可以使碳纳米管和二氧化硅纳米管均匀分散并固定在EVA薄膜表面，同时保证了涂料分散性好、粘合性好、稳定性高。

（5）本发明的EVA胶膜表面纳米涂料制备方法采用高剪切分散机进行分散，高剪切分散机的核心部件是定子/转子结构，转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来强劲的动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械剪切、液力剪切、离心挤压、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，使不相溶的液相在相应成熟工艺的条件下，瞬间均匀精细地分散，经过高频的循环往复，最终得到稳定的高品质产品，与三辊机、球磨机、砂磨机相比，高剪切分散机具有效率高、能耗低。

具体实施方式

实施例1

本实施例的EVA胶膜表面纳米涂料，由以下组分组成：