[发明专利]一种聚膦腈组合物、聚膦腈涂层太阳能电池背膜及其制备方法有效
| 申请号： | 201210060924.1 | 申请日： | 2012-03-09 |
| 公开（公告）号： | CN102618042A | 公开（公告）日： | 2012-08-01 |
| 发明（设计）人： | 不公告发明人 | 申请（专利权）人： | 宁波长阳科技有限公司 |
| 主分类号： | C08L85/02 | 分类号： | C08L85/02;C09D185/02;H01L31/048;H01L31/18 |
| 代理公司： | 北京中博世达专利商标代理有限公司 11274 | 代理人： | 张华 |
| 地址： | 315031 浙江省宁波*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 聚膦腈 组合 涂层 太阳能电池 及其 制备 方法 | ||
【说明书】：
技术领域
本发明涉及太阳能光伏电池技术领域，尤其是涉及一种聚膦腈组合物、聚膦腈涂层太阳能电池背膜及其制备方法。
背景技术
太阳能作为一种绿色环保、取之不尽的能源，是替代传统火力发电的最佳选择。由于太阳能电池需长期暴露在室外使用，所以光伏组件中的电池片必须要加以保护，以防止大气中水汽、氧气、紫外线等环境因素的影响和破坏。所以必须在电池片的下端加一层背膜来保护电池片，因此背板需要具备较好的绝缘性和耐候性，这些性能主要是通过背膜中的基材达到的，但由于基材在使用过程中，尤其是在户外使用过程中，容易受到外界环境的侵蚀造成老化，故需要采用具有良好耐候性的材料来保护基材，从而延长太阳能电池背膜(或称太阳能电池背板，又称太阳能背板/背膜，简称为背膜/背板)的使用寿命。
在现有技术中，一般通过涂布或粘结含氟聚合物于基材的一面或两面上，来构成太阳能电池背膜。包括，例如，(1)双层氟膜的TPT太阳能背板，其中，T是杜邦公司研发生产的TedlarPVF薄膜；这种太阳能背板氟膜的表面能很低，必须进行改性，或在PET基膜上涂布底膜，这均增加了生产工艺的复杂性；(2)单层氟膜TPE太阳能背板，其中，E是乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)；这种太阳能背板中含氟聚合物与溶剂及其他组合物的相容性较差，极易在成膜过程中形成沉降；(3)双层含氟的KPK太阳能背板，其中，K是法国阿科玛公司研发生产的Kynar膜，即聚偏二氟乙烯膜(PVDF)；这种太阳能背板中存在氟膜的柔韧性不足，容易在收卷包装过程中出现开裂现象的缺陷。
因此，如何提供一种生产工艺简单、性能优良的太阳能电池背膜成为太阳能电池领域亟待解决的课题。
聚磷腈是一族由交替的氮、磷原子以交替的单键、双键构成无机主链的新型聚合物。聚磷腈的分子式如下所示，
其中，侧基R可以是脂肪族烷氧基、芳香族烷氧基、氨基、烷基或芳香基等有机基团，通过选择适当的取代基可得到特定性能的聚合物。两个侧基R代表的基团可以相同，也可以不同。
聚膦腈材料具有极其优越的柔顺性，优于传统的膜基材，如聚硅氧烷和聚氨酯材料。另外，聚膦腈材料具有良好的耐候性、阻隔性、成膜性和绝缘性，如聚苯氧基膦腈和聚含氟膦腈。其中，聚苯氧基膦腈可以用在耐候性涂料和低温电线电缆绝缘材料中(张新孟等，《聚磷腈功能高分子材料的合成及应用研究进展》，化工新型材料，2010第11期)。氟代烷氧基具有极佳的耐候性和热稳定性，可以应用在极地考察器具和航天设备的材料中(金日光等，《氟代烷氧基取代聚膦腈的合成及性能研究》，2007年全国高分子学术论文报告会，10月9日-10月13日，成都)。但是，聚膦腈作为涂布层，用来保护各类聚合物鲜有报道。
发明内容
为了进一步提高太阳能电池背膜的耐候性及延长它的使用年限，解决现有技术中太阳能电池背膜制备工艺复杂，耐候性不佳的缺陷，本发明提供了一种聚膦腈组合物、聚膦腈涂层太阳能电池背膜及其制备方法。该太阳能电池背膜的结构简单、耐候性优异，聚膦腈涂层与基膜材料具有较好的相容性。其制备方法生产工艺简单，易于操作。
为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种聚膦腈组合物，按照聚膦腈组合物为100重量份计，所述组合物包括55-89重量份的聚膦腈材料，1-15重量份的聚膦腈微纳米材料，10-30重量份溶剂。
聚磷腈具有如下通式：
其中，侧基R1、R2是烷基、芳基、脂肪族烷氧基、芳香族烷氧基、芳基胺、烷基胺；R1、R2包括，例如甲氧基、乙氧基、苯氧基、1-6个碳氟氧基、胺基和苯胺基等。R1、R2代表的基团可以相同，也可以不同。聚合度n为10000-25000之间的整数，数均分子量Mn大约在500,000-1000,000之间，重均分子量Mw大约在740,000-1500,000之间。
进一步的，所述聚膦腈材料包括聚苯氧基膦腈或五氟乙氧基聚膦腈，优选聚苯氧基膦腈；所述聚膦腈微纳米材料(又称聚膦腈微纳米型材)包括聚膦腈微米球、聚膦腈微米管、聚膦腈纳米管、聚膦腈微米纤维、聚膦腈微米颗粒、聚膦腈纳米颗粒中的一种或至少两种的组合。
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- 梁兵;朱明;曹俊;王长松;宁志高 - 沈阳化工大学
- 2012-09-28 - 2013-01-16 - C08L85/02
- 聚合物型含磷、氮、硼阻燃剂及其制备方法，涉及一种化学合成剂及其制备方法，先将硼酸二乙醇胺酯用溶剂溶解加入到反应器中，在把一定比例的苯基二氯化磷用相应的溶剂稀释并滴加到反应器中，在0~20℃下反应1~3h后，加热至回流温度继续反应3~24h，除去溶剂、洗涤、并干燥，将所得到的产物进行封端处理，除去端基中的卤素，所制备的含磷、氮、硼阻燃剂无卤、成炭性好、阻燃效果显著，含有的硼元素不仅具有抑烟作用而且还降低了阻燃剂的毒性，具有广泛的应用价值。可用于聚烯烃类和环氧树脂材料的阻燃。聚合型磷、氮、硼阻燃剂的分子结构如下所示。
- 含磷席夫碱衍生物膨胀型阻燃剂及其制备方法-201210176075.6
- 方征平;刘妍;张艳;曹贞虎 - 浙江大学宁波理工学院
- 2012-05-29 - 2012-10-17 - C08L85/02
- 本发明公开一种含磷席夫碱衍生物膨胀型阻燃剂及其制备方法。该方法是先以含羟基醛类化合物与二胺类化合物反应，或由二醛类化合物与含羟基的胺类化合物反应，得到一种分子两端具有酚羟基、骨架上含有席夫碱结构的亚胺类二元酚。将所得的二元酚席夫碱与二氯化磷酸苯酯在催化剂作用下进行界面聚合反应，可得到磷氮含量不同的膨胀型阻燃剂。该合成方法工艺简单，反应操作容易，适合工业化生产，且该阻燃剂不含卤素，属于绿色环保型阻燃剂，该阻燃剂结构通式如下式（I）所示：
- 一种印刷用铝版材的封孔材料及其制备方法-201210173454.X
- 叶平;王秀华 - 成都星科印刷器材有限公司
- 2012-05-30 - 2012-10-03 - C08L85/02
- 本发明公开了一种印刷用铝版材的封孔材料，它是由如下重量配比的原料制备而成的：PVPA 7-11份、丙烯酰胺0.5-2份。本发明还提供了该封孔材料的制备方法。本发明封孔材料，由PVPA和丙烯酰胺通过简单混合或聚合而成，可以大幅提高版材的耐印力，显著优于传统的PVPA封孔材料，能够更为有效地用于PS/CTP印刷领域。
- 一种聚膦腈组合物、聚膦腈涂层太阳能电池背膜及其制备方法-201210060924.1
- 不公告发明人 - 宁波长阳科技有限公司
- 2012-03-09 - 2012-08-01 - C08L85/02
- 本发明涉及太阳能光伏电池技术领域，尤其涉及一种聚膦腈组合物、聚膦腈涂层太阳能电池背膜及其制备方法。为了解决现有技术中太阳能电池背膜制备工艺复杂，耐候性不佳的缺陷，本发明提供了一种聚膦腈组合物、聚膦腈涂层太阳能电池背膜及其制备方法。所述聚膦腈组合物包括55-89重量份的聚膦腈材料，1-15重量份的聚膦腈微纳米材料，10-30重量份溶剂。所述太阳能电池背膜为三层结构，中间层是基膜，材料为聚酯；两外层分别是聚膦腈涂层，包括聚膦腈材料和聚膦腈微纳米材料。该太阳能电池背膜的结构简单、耐候性优异，聚膦腈涂层与基膜材料具有较好的相容性。其制备方法生产工艺简单，易于操作。
- 一种壳层内嵌磁性微粒的中空聚膦腈微球及其制备方法-201210028569.X
- 付建伟;许群;王明环;王旭哲;张超 - 郑州大学
- 2012-02-09 - 2012-07-18 - C08L85/02
- 本发明属于新材料、生物材料的技术领域，公开一种壳层内嵌磁性微粒的中空聚膦腈微球及其制备方法。以质量/体积比计，将0.02～0.1g聚苯乙烯微球分散到30～300mL乙醇中；然后加入0.01～0.1g六氯环三膦腈、0.02～0.2g4,4′-二羟基二苯砜、0.005～0.025g磁性微粒和1～10mL三乙胺；20～60℃超声反应3～10h后离心分离、洗涤、干燥得到以聚苯乙烯为核、以内嵌有磁性微粒的聚膦腈为壳的复合微球；将得到的复合微球加入到四氢呋喃或四氯化碳中，搅拌均匀，磁分离，将分离产物干燥12～24h，即得壳层内嵌磁性微粒的中空聚膦腈微球。本发明得到的磁性中空聚膦腈微球具有磁性微粒内嵌在中空微球壳层内部的独特结构；本发明方法制备工艺简单，操作简便。
- 一种无卤素高效阻燃剂组合物及其制备方法-201110194940.5
- 彭治汉;游丽华;惠银银;付金鹏;穆俊迁;黄烈迁 - 东华大学
- 2011-07-12 - 2012-02-01 - C08L85/02
- 本发明公开了一种无卤素高效阻燃剂组合物及其制备方法。本发明的无卤素阻燃剂组合物的组分和质量百分比包括：苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸缩合物10～80％、三聚氰胺和/或其衍生物15～70％、有机磷酸酯5～20％。本发明的无卤素阻燃剂组合物，可用于各种聚烯烃、尼龙、聚氨酯和聚酯等合成材料和纺织品的阻燃，尤其适用于聚酯和尼龙工程塑料，在PBT树脂中添加12％(wt)其阻燃等级即可达到UL94 V-0级(1.6mm)。本发明的阻燃剂复合物具有阻燃效率高、流动性好、不析出等特点，可满足电器外壳和支架、电子电器接插件等用阻燃树脂的使用要求。
- 一种无卤素高效阻燃剂组合物及其制备方法-201110191827.1
- 彭治汉;付金鹏;史湘宁;穆俊迁;惠银银;游丽华 - 东华大学
- 2011-07-10 - 2012-01-04 - C08L85/02
- 本发明公开了一种无卤素高效阻燃剂组合物及其制备方法。本发明的无卤素高效阻燃剂组合物的组分和质量百分比包括：三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸缩合物10～80％、三聚氰胺和/或其衍生物15～70％、有机磷酸酯5～20％。本发明的无卤素阻燃剂组合物，可用于各种聚烯烃、尼龙、聚氨酯和聚酯等合成材料和纺织品的阻燃，尤其适用于聚酯和尼龙工程塑料，在PBT树脂中添加12wt％其阻燃等级即可达到UL94V-0级(1.6mm)。本发明的阻燃剂复合物具有阻燃效率高、流动性好、不析出等特点，可满足电器外壳和支架、电子电器接插件等用阻燃树脂的使用要求。
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