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(jié)構(gòu)如下:
EVA具有優(yōu)良的柔韌性、 耐沖擊性、 彈性、 光學(xué)透明性、 低溫繞曲性、 粘著性、 耐環(huán)境應(yīng)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(chǎn)品中醋酸乙烯(VA)含量大約為5%~40%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),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(chǎn)品主要是指EVA樹脂。它可在普通高壓聚乙烯裝置上生產(chǎn),VA含量可達(dá)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品為薄膜(包括農(nóng)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(shù)
EVA熱熔膠粉熔融指數(shù)簡稱MI,是一種表示塑料材料加工時(shí)流動性的數(shù)值。其測試方法是使塑料粒在一定時(shí)間(10分鐘)內(nèi),一定溫度及壓力(各種材料標(biāo)準(zhǔn)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(shù)。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(biāo)準(zhǔn)為ASTM D1238。
2.2、VA
VA是醋酸乙烯酯的英文縮寫。MI一定時(shí),VA含量越高,EVA的彈性,耐沖擊性、柔軟性、耐應(yīng)力開裂性、耐氣候性、粘結(jié)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(qiáng)度、硬度、融熔點(diǎn)耐化學(xué)性、屈伸應(yīng)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(qiáng)度、耐應(yīng)力開裂性等則降低。
2.3、添加劑
未經(jīng)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(diǎn)。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(nèi)聚強(qiáng)度低而抗蠕變性差,易產(chǎn)生熱脹冷縮致硅晶片碎裂。為此要對 EVA 進(jìn)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(nèi)發(fā)生作用,使EVA的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。交聯(lián)劑是一種有機(jī)過氧化物,在一定溫度下,會分解產(chǎn)生自由基,引發(fā)EVA分子間的結(jié)合,形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),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(chǎn)生氧氣,造成組件內(nèi)部氣泡的產(chǎn)生。
2.2.2、光穩(wěn)定劑
組件生產(chǎn)廠家比較關(guān)心的問題是, EVA 是否能經(jīng)得住紫外光老化。如果 EVA 膠膜未經(jīng)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(yīng)重視此問題。因此還要采取抗紫外光老化措施。使 EVA 膠層內(nèi)含有吸收紫外光的主、 輔劑配合的復(fù)合光穩(wěn)定劑, 能起到吸收紫外光的協(xié)同效應(yīng)。EVA膠膜具有吸收紫外光性能, 除保護(hù) EVA 膠層本身外, 還可保護(hù)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(zhì),可以有效防止EVA膠膜老化黃變。