二、成分
EVA的主要成分是乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,外加各种添加剂如交联剂、增稠剂、抗氧化剂、光稳定剂等等。
乙烯-醋酸乙烯共聚物(也称为乙烯-乙酸乙烯共聚物)是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得,英文名称为:Ethylene Vinyl Acetate,简称为EVA,或E/VAC。其主要成分结构如下:
EVA具有优良的柔韧性、 耐冲击性、 弹性、 光学透明性、 低温绕曲性、 粘着性、 耐环境应力开裂性、 耐候性、 耐腐蚀性、 热密封性以及电性能等。
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)是最主要的乙烯共聚物之一。按共聚物中醋酸乙烯的含量来分,其主要品种可分为两大类,即产品中醋酸乙烯(VA)含量大约为5%~40%(质量分数),称之为EVA;高于40%的称之为醋酸乙烯-乙烯共聚物(VAE)。
EVA按共聚物中醋酸乙烯(VA)的含量可分为三大类,即EVA树脂、EVA弹性体及EVA乳液。
常所称的EVA产品主要是指EVA树脂。它可在普通高压聚乙烯装置上生产,VA含量可达到5%~40%。
EVA树脂用途广泛,一般情况下,醋酸乙烯含量在5%以下的EVA,其主要产品是薄膜、电线电缆、LDPE改性剂、胶粘剂等;醋酸乙烯含量在5%~10%的EVA产品为弹性薄膜等;醋酸乙烯含量在20~30%的EVA,主要用于热熔粘合剂和涂层制品;醋酸乙烯含量在5%~45%,主要产品为薄膜(包括农用薄膜)和片材,注塑、模塑制品,发泡制品,热熔粘合剂等。
2.1、熔融指数
EVA热熔胶粉熔融指数简称MI,是一种表示塑料材料加工时流动性的数值。其测试方法是使塑料粒在一定时间(10分钟)内,一定温度及压力(各种材料标准不同)下,被融化之塑料流体,通过一个直径2.1mm圆管,所流出之克数。其值越大,表示此塑料材料之加工流动性越佳,反之则越差,最常使用之测试标准为ASTM D1238。
2.2、VA
VA是醋酸乙烯酯的英文缩写。MI一定时,VA含量越高,EVA的弹性,耐冲击性、柔软性、耐应力开裂性、耐气候性、粘结性、相容性、热密封性、可焊性、辐射交联性、透明性、光泽度、密度等提高,而强度、硬度、融熔点耐化学性、屈伸应力,热变性、隔离性等降低。
VA含量一定,融指越高,融体的流动性增加,融体的粘度,韧性抗拉强度、耐应力开裂性等则降低。
2.3、添加剂
未经改性的 EVA具有透明、 柔软、 有热熔粘接性、 熔融温度低 ( < 80℃)、 熔融流动性好等特点。这些特征满足了胶膜制造与太阳电池封装的需求,但其耐热性差,易延伸而低弹性,内聚强度低而抗蠕变性差,易产生热胀冷缩致硅晶片碎裂。为此要对 EVA 进行改性。改性的办法是在EVA中加入添加剂,主要有交联剂,光稳定剂,抗氧化剂,增稠剂等。
2.2.1、交联剂
交联剂是这样一种添加剂,它能够在特定的温度范围内发生作用,使EVA的分子结构发生变化。交联剂是一种有机过氧化物,在一定温度下,会分解产生自由基,引发EVA分子间的结合,形成三维网状结构,使EVA固化。该温度就是EVA的固化温度。如果温度过高,交联剂会分解,产生氧气,造成组件内部气泡的产生。
2.2.2、光稳定剂
组件生产厂家比较关心的问题是, EVA 是否能经得住紫外光老化。如果 EVA 胶膜未经改性, 它必定会受紫外线破坏, 发生龟裂, 或降解变色, 或和玻璃、 TPT 脱胶, 尤其用于高原地区的太阳电池更应重视此问题。因此还要采取抗紫外光老化措施。使 EVA 胶层内含有吸收紫外光的主、 辅剂配合的复合光稳定剂, 能起到吸收紫外光的协同效应。EVA胶膜具有吸收紫外光性能, 除保护 EVA 胶层本身外, 还可保护电池背材 TPT, 从而能保障太阳电池长年正常工作。
2.2.3、抗氧化剂
抗氧化剂是阻止氧气不良影响的物质,可以有效防止EVA胶膜老化黄变。