二、成分
EVA的主要成分是乙烯與醋酸乙烯酯的共聚物,外加各種添加劑如交聯(lián)劑、增稠劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑等等。
乙烯-醋酸乙烯共聚物(也稱為乙烯-乙酸乙烯共聚物)是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得,英文名稱為:Ethylene Vinyl Acetate,簡稱為EVA,或E/VAC。其主要成分結構如下:
EVA具有優(yōu)良的柔韌性、 耐沖擊性、 彈性、 光學透明性、 低溫繞曲性、 粘著性、 耐環(huán)境應力開裂性、 耐候性、 耐腐蝕性、 熱密封性以及電性能等。
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來分,其主要品種可分為兩大類,即產品中醋酸乙烯(VA)含量大約為5%~40%(質量分數),稱之為EVA;高于40%的稱之為醋酸乙烯-乙烯共聚物(VAE)。
EVA按共聚物中醋酸乙烯(VA)的含量可分為三大類,即EVA樹脂、EVA彈性體及EVA乳液。
常所稱的EVA產品主要是指EVA樹脂。它可在普通高壓聚乙烯裝置上生產,VA含量可達到5%~40%。
EVA樹脂用途廣泛,一般情況下,醋酸乙烯含量在5%以下的EVA,其主要產品是薄膜、電線電纜、LDPE改性劑、膠粘劑等;醋酸乙烯含量在5%~10%的EVA產品為彈性薄膜等;醋酸乙烯含量在20~30%的EVA,主要用于熱熔粘合劑和涂層制品;醋酸乙烯含量在5%~45%,主要產品為薄膜(包括農用薄膜)和片材,注塑、模塑制品,發(fā)泡制品,熱熔粘合劑等。
2.1、熔融指數
EVA熱熔膠粉熔融指數簡稱MI,是一種表示塑料材料加工時流動性的數值。其測試方法是使塑料粒在一定時間(10分鐘)內,一定溫度及壓力(各種材料標準不同)下,被融化之塑料流體,通過一個直徑2.1mm圓管,所流出之克數。其值越大,表示此塑料材料之加工流動性越佳,反之則越差,最常使用之測試標準為ASTM D1238。
2.2、VA
VA是醋酸乙烯酯的英文縮寫。MI一定時,VA含量越高,EVA的彈性,耐沖擊性、柔軟性、耐應力開裂性、耐氣候性、粘結性、相容性、熱密封性、可焊性、輻射交聯(lián)性、透明性、光澤度、密度等提高,而強度、硬度、融熔點耐化學性、屈伸應力,熱變性、隔離性等降低。
VA含量一定,融指越高,融體的流動性增加,融體的粘度,韌性抗拉強度、耐應力開裂性等則降低。
2.3、添加劑
未經改性的 EVA具有透明、 柔軟、 有熱熔粘接性、 熔融溫度低 ( < 80℃)、 熔融流動性好等特點。這些特征滿足了膠膜制造與太陽電池封裝的需求,但其耐熱性差,易延伸而低彈性,內聚強度低而抗蠕變性差,易產生熱脹冷縮致硅晶片碎裂。為此要對 EVA 進行改性。改性的辦法是在EVA中加入添加劑,主要有交聯(lián)劑,光穩(wěn)定劑,抗氧化劑,增稠劑等。
2.2.1、交聯(lián)劑
交聯(lián)劑是這樣一種添加劑,它能夠在特定的溫度范圍內發(fā)生作用,使EVA的分子結構發(fā)生變化。交聯(lián)劑是一種有機過氧化物,在一定溫度下,會分解產生自由基,引發(fā)EVA分子間的結合,形成三維網狀結構,使EVA固化。該溫度就是EVA的固化溫度。如果溫度過高,交聯(lián)劑會分解,產生氧氣,造成組件內部氣泡的產生。
2.2.2、光穩(wěn)定劑
組件生產廠家比較關心的問題是, EVA 是否能經得住紫外光老化。如果 EVA 膠膜未經改性, 它必定會受紫外線破壞, 發(fā)生龜裂, 或降解變色, 或和玻璃、 TPT 脫膠, 尤其用于高原地區(qū)的太陽電池更應重視此問題。因此還要采取抗紫外光老化措施。使 EVA 膠層內含有吸收紫外光的主、 輔劑配合的復合光穩(wěn)定劑, 能起到吸收紫外光的協(xié)同效應。EVA膠膜具有吸收紫外光性能, 除保護 EVA 膠層本身外, 還可保護電池背材 TPT, 從而能保障太陽電池長年正常工作。
2.2.3、抗氧化劑
抗氧化劑是阻止氧氣不良影響的物質,可以有效防止EVA膠膜老化黃變。