三、特性
3.1、EVA与温度
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。
EVA是一种热熔胶,即在常温下,EVA是固体,没有粘性,透光性差。当把 EVA加热到一定温度时,EVA会熔化粘结在与它接触的物体上。用于太阳电池封装的EVA是专门设计的热固性热熔胶,即在加热熔融的同时会发生交联反应。当温度较低时,交联反应发生的速度很缓慢,完成固化所需要的时间较长,反之需要的时间就比较短。因此要选择适宜的层压温度,使 EVA在熔融中获得流动性,同时发生固化反应。随着反应的进行,交联度增加,EVA失去流动性,起到封装的作用。在各温度下的表现为:
·熔融温度(70-80℃)。此时EVA受热融化,流动性好,是抽真空的最佳时间
·固化温度下。此时EVA所含交联剂产生自由基,EVA分子间发生交联,产生三维网状结构,流动性变差,粘度变高。这个温度适合对组件进行层压,使其结构更紧密,与玻璃、背板的粘结度更高。
·大于固化温度。此时交联剂分解出气体,容易使组件产生气泡,同时EVA交联度下降,容易硫化变黄,产生收缩。
3.2、固化曲线
EVA的固化曲线是在一个恒定的温度下测得的,与实际生产中 EVA 的固化环境相似,近似反映了 EVA 在实际生产环境下的交联过程,所以具有很大的参考价值。下图是在直接固化温度下,利用无转子硫化仪测得的某品牌 EVA的固化曲线 (EVA在固化过程中的粘度不断增大, 硫化仪即是在 EVA固化过程中通过测试扭矩来反应 EVA的粘度变化,并由此来间接测定交联程度的一种仪器。)在硫化曲线中,ML为最小转矩,代表胶料的最低粘度;MH为最大转矩,代表胶料的最大交联密度,对应的Tm为理论上的正硫化时间。T10为焦烧时间[1],即转矩达到[ML+(MH-ML)*10%]的时间;T90为正硫化时间[2],即转矩达到[ML+(MH-ML)*90%]的时间。从图中可以看出,EVA的扭矩随着时间的变化是先下降,再上升。下降阶段对应着 EVA熔化阶段,到最低点时 EVA 的流动性最好。上升阶段即为 EVA 的固化阶段,可以看出在开始上升时曲线很陡,表明交联进行的速度很快,随着交联剂的消耗,交联剂含量减小,交联速度变慢。
注:
1.焦烧时间:指橡胶胶料在生产加工过程中产生的早期硫化的现象。常以烧焦时间来稀衡量胶料产生焦烧的难易,焦烧时间越长,则加工过程越不易发生早期硫化的现象。焦烧时间通常可以通过门尼粘度计来测定。在实际生产加工过程中,为了避免焦烧的危险,使胶料具有较好的模内流动性,常采用添加防焦剂的办法来解决。简单来说,焦烧时间就是胶料开始固化的时间。对于EVA来说,焦烧时间意味着EVA开始固化,所以焦烧时间对应着抽真空时间。
2.正硫化时间:在一定的温度、模压下,为了使胶料从塑性变成弹性,且达到交联密度最大化,物理机械性能最佳化所用的时间,也称最佳硫化时间。正硫化点是指达到正硫化所需的最短时间。