一种无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜及其制备方法

1.本发明涉及一种应用于太阳能背板领域的薄膜材料，具体涉及一种无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜及其制备方法。


背景技术：

2.太阳能背板是一种位于太阳能电池组件背面的光伏封装材料，在户外环境下主要用于保护太阳能电池组件抵抗光湿热等环境影响因素对封装胶膜、电池片等材料的侵蚀，起到耐候绝缘保护作用。由于温度和紫外线辐射可能导致基体化学键断裂(即主c-c链断裂)，导致材料的光/热氧化和裂纹，或导致聚合物后固化。背板材料如果失效，则组件内部的封装材料会直接裸露在严苛的户外环境中，引发封装材料水解、电池和焊带腐蚀以及脱层等，迅速降低组件功率输出和使用寿命，严重的还会导致组件绝缘失效，继而引发火灾和伤亡事故。因此要提高其耐候性。
3.目前市场上使用大部分是由含氟材料和以聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)组合的背板，c-f键的键能为485kj/mol，稳定性强，不容易被紫外线破坏，具有非常优异的耐候性能。但是由于价格高，并且氟元素对环境危害大，回收成本高。所以开发一种不含氟的太阳能背板至关重要。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中的问题，本发明的目的在于提出了一种无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜及其制备方法，该方法制备的太阳能背板具有较强的紫外线吸收和散射能力，有良好的耐候性。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.一种无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
7.将pen树脂热压后淬冷，得到pen薄膜；
8.按质量份数计，将纳米二氧化硅颗粒0.05-5份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、丙烯酸丁酯1-10份、丙烯酸1-10份、5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯1-20份、kh-5701-5份、油溶性自由基引发剂0.01-0.1份与溶剂60-90份，得到耐候性涂料；
9.将pen基膜浸于耐候性涂料中，烘烤，得到无氟高耐候性pen薄膜。
10.进一步的，pen树脂的特性粘数为0.60dl/g-1.50dl/g，pen薄膜的厚度为25-200μm。
11.进一步的，热压的温度为260-300℃，热压的压强为20-200mpa。
12.进一步的，自由基聚合反应的温度为110-140℃，时间为2-6h。
13.进一步的，自由基聚合反应在避光环境下进行。
14.进一步的，纳米二氧化硅的直径为10-1000nm。
15.进一步的，油溶性自由基引发剂为过氧化二苯甲酰、二叔丁基过氧化物与偶氮二异丁腈中的一种或两种。
16.进一步的，溶剂为苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙酮与二甲基甲酰胺中的一种或两种。
17.进一步的，烘烤的温度为110-150℃，时间为1-10min。
18.一种根据如上所述的制备方法制备的无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜，所述薄膜的厚度为25-200μm，拉伸强度为158-168mpa，耐候性为50-53％。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.本发明由于采用甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲、丙烯酸丁酯与5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯作为丙烯酸树脂，5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯，5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯能形成分子内氢键，在吸收紫外线后，引起分子内部氢键转移或双键的异构化，这种互变异构体是不稳定的，能够将多余的能量安全地转化为热能，回复到更稳定的基态，因此有很好的吸收紫外线能力。通过kh-570引入si-o键，使得纳米二氧化硅能够均匀的分散于树脂中，起到阻隔紫外线的作用。本发明中由于纳米二氧化硅具有极强的紫外吸收、红外反射特性，对波长400nm以内的紫外线吸收率可高达70％以上，对波长800nm以外的红外光反射率也达70％以上，所以纳米二氧化硅在薄膜中可起到有效的屏蔽作用，达到抗紫外老化的目的。但因为纳米二氧化硅表面具有活性羟基，容易发生团聚，在有机质及高聚物中很难分散均匀，并且与高聚物之间很难形成偶联键。用硅烷偶联剂kh-570改性纳米二氧化硅，使用硅烷偶联剂水解反应所生成的硅羟基，在一端与纳米二氧化硅表面的羟基缩合为硅氧键，另一端与基体连接，有效阻止颗粒之间的团聚，提高其分散性，本发明中硅烷偶联剂kh570除了可以提高纳米二氧化硅的分散性之外，由于本身还有双键，也可以作为为基体参与到聚合反应之中，来起到抗紫外线的作用。本发明选取丙烯酸树脂作为基体，通过在聚合过程中添加改性纳米二氧化硅和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯单体，利用二者的协同作用，制备得到无氟高耐候性涂料，将其涂敷到pen基膜表面制备得到无氟高耐候性pen薄膜。本发明中所用到的pen薄膜不含氟，成本较低，且环境友好，具有优异的耐候性，在太阳能背板中具有良好的应用前景。相较于传统的pet基膜，pen树脂基膜由于分子链中的萘环结构而具备更强的紫外吸收性能和耐候性能，因而更适用于户外强紫外和高温高湿的环境。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍：
22.图1为本发明中丙烯酸树脂的结构式。
23.图2为pen背板和pet背板紫外线透射率对比图。
具体实施方式
24.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
25.实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂
或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
26.聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)树脂相对pet树脂紫外线吸收率更高，一定程度上能阻隔更多的紫外线。聚萘二甲酸乙二醇酯分子链结构中的萘环使得树脂的小分子阻隔性更强，在具有压强差的条件下，小分子不容易渗入，这有利于电池组的安全性能。pen树脂本身的耐候性可以使其不使用含氟涂料或者使用较少的含氟涂料，大大的降低成本。
27.本发明的一种无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜(pen)的制备方法，包括以下步骤：
28.(1)pen基膜制备方法为：将pen树脂于高温、高压条件下热压后淬冷，得到pen薄膜。
29.所述pen树脂的特性粘数为0.60dl/g-1.50dl/g，热压温度为260-300℃，热压机压强为20-200mpa，pen薄膜的厚度为25-200μm。
30.(2)耐候性涂料的制备方法为：按质量份数计，将纳米二氧化硅颗粒0.05-5份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、丙烯酸丁酯1-10份、丙烯酸1-10份、5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯1-20份、kh-570单体1-5份、油溶性自由基引发剂0.01-0.1份与溶剂60-90份，于110-140℃条件下进行避光环境下反应2-6h，进行自由基聚合，得到耐候性涂料。
31.其中，纳米二氧化硅的直径为10-1000nm。
32.油溶性自由基引发剂为过氧化二苯甲酰(bpo)、二叔丁基过氧化物与偶氮二异丁腈中的一种或两种。
33.溶剂为苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙酮与二甲基甲酰胺中的一种或两种的混合溶剂。
34.(3)涂料涂装工艺为：将pen基膜浸于耐候性涂料中，再烘烤后得到无氟高耐候性pen薄膜，无氟高耐候性pen薄膜总体厚度为25-200μm；无氟高耐候性pen薄膜上涂料层的厚度为1-10μm，涂料层为丙烯酸树脂，并且丙烯酸树脂的结构参见图1。
35.其中，涂料烘烤温度为110-150℃，烘烤时间为1-5min，制备的无氟高耐候性pen薄膜的拉伸强度为158-168mpa，耐候性为50-53％。
36.下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
37.实施例1
38.本实施例提供了一种无氟高耐候性pen薄膜，由基膜和耐候涂层组成，其制备方法如下：
39.(1)取5g pen树脂置于热压机上于265℃条件下100mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为50μm的无定形pen基膜，备用。
40.(2)称取甲基丙烯酸10g、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯8g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯7g，硅烷偶联剂kh570 1g，二甲苯70g，bpo引发剂0.1g于烧瓶中，避光环境中在130℃条件下反应4h，再将4g直径为50nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
41.(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于130℃烘箱中烘烤2min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
42.为了评估本发明所述耐候性pen薄膜的具体技术效果，用本发明实施例及对比例中的耐候性pen薄膜进行性能测试，测试方法如下：拉伸强度根据gb/t13022-1991进行测
试，试验速度10
±
2mm/min，测试温度23℃，测试样品为ⅳ型长条型试样，使用万用测试机测试；耐候性是将各例产品分别置于120℃，100％rh，2atm，环境下48h，冷却至室温后，测试处理后的拉伸强度，以拉伸强度的保留率来衡量，其数值越大，耐候性越好，拉伸强度的保留率＝处理后的拉伸强度/处理前的拉伸强度
×
100％，处理前后的拉伸强度均按gb/t13022-1991进行测试。
43.测试结果如下表所示：
44.项目拉伸强度耐候性单位mpa％实施例116852
45.参见图2，可以看出，pen薄膜对于紫外光的吸收作用优于pet薄膜，表明其具有良好的耐候好。
46.实施例2
47.本实施例提供了一种无氟高耐候性pen薄膜，由基膜和耐候涂层组成，其制备方法如下：
48.(1)取5g pen树脂置于热压机上于280℃条件下100mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为50μm的无定形pen基膜，备用。
49.(2)称取定量甲基丙烯酸10g、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯8g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯7g，硅烷偶联剂kh570为1g，二甲苯70g，bpo引发剂0.1g于烧瓶中，避光环境中在130℃条件下反应4h，再将4g直径为50nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
50.(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于130℃烘箱中烘烤2min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
51.按实施例1中提供的测试方法，测试所得耐候性薄膜的耐候性，其结果如下表所示：
52.项目拉伸强度耐候性单位mpa％实施例216451
53.实施例3
54.本实施例提供了一种无氟高耐候性pen薄膜，由基膜和耐候涂层组成，其制备方法如下：
55.(1)取5g pen树脂置于热压机上于265℃条件下100mpa条件下热压5min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为50μm的无定形pen基膜，备用。
56.(2)称取定量甲基丙烯酸10g、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯8g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯7g，硅烷偶联剂kh570为1g，二甲苯70g，bpo引发剂0.1g于烧瓶中，避光环境中在130℃条件下反应4h，再将4g直径为50nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
57.(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于130℃烘箱中烘烤2min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
58.按实施例1中提供的测试方法，测试所得耐候性薄膜的耐候性，其结果如下表所
示：
59.项目拉伸强度耐候性单位mpa％实施例316250
60.实施例4
61.本实施例提供了一种无氟高耐候性pen薄膜，由基膜和耐候涂层组成，其制备方法如下：
62.(1)取5g pen树脂置于热压机上于265℃条件下100mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为50μm的无定形pen基膜，备用。
63.(2)称取定量甲基丙烯酸10g、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯8g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯10g，硅烷偶联剂kh570为1g，二甲苯70g，bpo引发剂0.1g于烧瓶中，避光环境中在130℃条件下反应4h，再将4g直径为50nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
64.(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于130℃烘箱中烘烤2min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
65.按实施例1中提供的测试方法，测试所得耐候性薄膜的耐候性，其结果如下表所示：
66.项目拉伸强度耐候性单位mpa％实施例416753
67.实施例5
68.本实施例提供了一种无氟高耐候性pen薄膜，由基膜和耐候涂层组成，其制备方法如下：
69.(1)取5g pen树脂置于热压机上于265℃条件下100mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为50μm的无定形pen基膜，备用。
70.(2)称取定量甲基丙烯酸10g、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯8g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯7g，硅烷偶联剂kh570为1g，二甲苯70g，bpo引发剂0.1g于烧瓶中，避光环境中在130℃条件下反应4h，再将10g直径为50nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
71.(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于130℃烘箱中烘烤2min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
72.按实施例1中提供的测试方法，测试所得耐候性薄膜的耐候性，其结果如下表所示：
73.[0074][0075]
实施例6
[0076]
本实施例提供了一种无氟高耐候性pen薄膜，由基膜和耐候涂层组成，其制备方法如下：
[0077]
(1)取5g pen树脂置于热压机上于265℃条件下100mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为50μm的无定形pen基膜，备用。
[0078]
(2)称取定量甲基丙烯酸10g、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯8g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯7g，硅烷偶联剂kh570为1g，二甲苯70g，bpo引发剂0.1g于烧瓶中，避光环境中在130℃条件下反应4h，再将4g直径为100nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
[0079]
(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于130℃烘箱中烘烤2min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
[0080]
按实施例1中提供的测试方法，测试所得耐候性薄膜的耐候性，其结果如下表所示：
[0081]
项目拉伸强度耐候性单位mpa％实施例612451
[0082]
实施例7
[0083]
本实施例提供了一种无氟高耐候性pen薄膜，由基膜和耐候涂层组成，其制备方法如下：
[0084]
(1)取5g pen树脂置于热压机上于265℃条件下100mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为50μm的无定形pen基膜，备用。
[0085]
(2)称取定量甲基丙烯酸10g、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯8g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯7g，硅烷偶联剂kh570为1g，二甲苯70g，bpo引发剂0.1g于烧瓶中，避光环境中在130℃条件下反应4h，再将4g直径为50nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
[0086]
(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于150℃烘箱中烘烤2min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
[0087]
按实施例1中提供的测试方法，测试所得耐候性薄膜的耐候性，其结果如下表所示：
[0088]
项目拉伸强度耐候性单位mpa％实施例716252
[0089]
实施例8
[0090]
本实施例提供了一种无氟高耐候性pen薄膜，由基膜和耐候涂层组成，其制备方法如下：
[0091]
(1)取5g pen树脂置于热压机上于265℃条件下100mpa条件下热压2min后迅速置
于冷水中冷却，得到厚度为50μm的无定形pen基膜，备用。
[0092]
(2)称取定量甲基丙烯酸10g、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯8g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯7g，硅烷偶联剂kh570为1g，二甲苯70g，bpo引发剂0.1g于烧瓶中，避光环境中在130℃条件下反应4h，再将4g直径为50nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
[0093]
(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于130℃烘箱中烘烤10min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
[0094]
按实施例1中提供的测试方法，测试所得耐候性薄膜的耐候性，其结果如下表所示：
[0095]
项目拉伸强度耐候性单位mpa％实施例815852
[0096]
实施例9
[0097]
(1)取5g pen树脂置于热压机上于260℃条件下20mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为25μm的无定形pen基膜，备用。
[0098]
(2)称取甲基丙烯酸5g、甲基丙烯酸甲酯10g、丙烯酸丁酯1g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯20g，硅烷偶联剂kh570 2g，苯60g，二叔丁基过氧化物引发剂0.01g于烧瓶中，避光环境中在110℃条件下反应6h，再将0.05g直径为10nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
[0099]
(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于110℃烘箱中烘烤5min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
[0100]
实施例10
[0101]
(1)取5g pen树脂置于热压机上于300℃条件下200mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为200μm的无定形pen基膜，备用。
[0102]
(2)称取甲基丙烯酸6g、甲基丙烯酸甲酯5g、丙烯酸丁酯3g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯1g，硅烷偶联剂kh570 3g，甲苯90g，偶氮二异丁腈引发剂0.05g于烧瓶中，避光环境中在140℃条件下反应2h，再将5g直径为1000nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
[0103]
(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于120℃烘箱中烘烤3min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
[0104]
实施例11
[0105]
(1)取5g pen树脂置于热压机上于290℃条件下60mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为70μm的无定形pen基膜，备用。
[0106]
(2)称取甲基丙烯酸7g、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯5g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯15g，硅烷偶联剂kh570 4g，溶剂(质量比1:1的乙酸乙酯与丙酮的混合物)80g，引发剂(bpo与二叔丁基过氧化物质量比1:1的混合物)0.03g于烧瓶中，避光环境中在120℃条件下反应4h，再将2g直径为500nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
[0107]
(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于140℃烘箱中烘烤2min后得到无氟高耐候
性pen薄膜。
[0108]
实施例12
[0109]
(1)取5g pen树脂置于热压机上于270℃条件下150mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为150μm的无定形pen基膜，备用。
[0110]
(2)称取甲基丙烯酸9g、甲基丙烯酸甲酯7g、丙烯酸丁酯8g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯4g，硅烷偶联剂kh570 5g，二甲基甲酰胺65g，bpo引发剂0.1g于烧瓶中，避光环境中在130℃条件下反应3h，再将3g直径为800nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
[0111]
(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于150℃烘箱中烘烤1min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
[0112]
本发明中的kh570中有双键，可参与自由基聚合反应，kh560不行，因为没有双键不能参与反应。
[0113]
对比例1
[0114]
本对比例提供了一种高耐候性pen薄膜，由基膜和耐候涂层组成，但其中并无纳米二氧化硅颗粒，其制备方法如下：
[0115]
(1)取5g pen树脂置于热压机上于280℃条件下100mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为50μm的无定形pen基膜，备用。
[0116]
(2)称取定量甲基丙烯酸10g、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯8g和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯7g，硅烷偶联剂kh570为1g，二甲苯70g，bpo引发剂0.1g于烧瓶中，避光环境中在130℃条件下反应4h后备用。
[0117]
(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于130℃烘箱中烘烤2min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
[0118]
按实施例1中提供的测试方法，测试所得耐候性薄膜的耐候性，其结果如下表所示：
[0119]
项目拉伸强度耐候性单位mpa％对比例116745
[0120]
对比例2
[0121]
本对比例提供了一种高耐候性pen薄膜，由基膜和耐候涂层组成，但其中并无5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯，其制备方法如下：
[0122]
(1)取5g pen树脂置于热压机上于265℃条件下100mpa条件下热压2min后迅速置于冷水中冷却，得到厚度为50μm的无定形pen基膜，备用。
[0123]
(2)称取定量甲基丙烯酸10g、甲基丙烯酸甲酯8g、丙烯酸丁酯8g，硅烷偶联剂kh570为1g，二甲苯70g，bpo引发剂0.1g于烧瓶中，避光环境中在130℃条件下反应4h，再将4g直径为50nm的二氧化硅颗粒置于烧瓶中，设定搅拌速率为600r/min，反应1h后降温，停止反应得到涂料溶液，备用。
[0124]
(3)将pen基膜浸于涂料溶液中，再置于130℃烘箱中烘烤2min后得到无氟高耐候性pen薄膜。
[0125]
按实施例1中提供的测试方法，测试所得耐候性薄膜的耐候性，其结果如下表所
示：
[0126]
项目拉伸强度耐候性单位mpa％对比例216642
[0127]
通过对比1与本技术中实施例1-8的对比，可以看出，通过在涂料中引入改性的纳米二氧化硅，显著的提高了pen薄膜的耐候性。通过对比例2与本技术中实施例1-8的对比，可以看出，通过在涂料中引入5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯单体，显著的提高了pen薄膜的耐候性。本发明选取丙烯酸树脂作为基体，通过在聚合过程中添加改性纳米二氧化硅和5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯单体，利用二者的协同作用，制备得到无氟高耐候性涂料，将其涂敷到pen基膜表面制备得到无氟高耐候性pen薄膜。
[0128]
本发明无氟高耐候性薄膜由基膜和表面的涂层组成，该高耐候性pen薄膜具有优良的抗紫外降解性能，可以满足户外强紫外线、高热和高湿等恶劣环境中的使用要求，并且具有无氟、绝缘性好和阻隔性优良的优点，具有工业应用前景。
[0129]
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
[0130]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

技术特征：
1.一种无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将pen树脂热压后淬冷，得到pen薄膜；按质量份数计，将纳米二氧化硅颗粒0.05-5份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、丙烯酸丁酯1-10份、丙烯酸1-10份、5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯1-20份、kh-5701-5份、油溶性自由基引发剂0.01-0.1份与溶剂60-90份，得到耐候性涂料；将pen基膜浸于耐候性涂料中，烘烤，得到无氟高耐候性pen薄膜。2.根据权利要求1所述的无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜的制备方法，其特征在于，pen树脂的特性粘数为0.60dl/g-1.50dl/g，pen薄膜的厚度为25-200μm。3.根据权利要求1所述的无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜的制备方法，其特征在于，热压的温度为260-300℃，热压的压强为20-200mpa。4.根据权利要求1所述的无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜的制备方法，其特征在于，自由基聚合反应的温度为110-140℃，时间为2-6h。5.根据权利要求1所述的无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜的制备方法，其特征在于，自由基聚合反应在避光环境下进行。6.根据权利要求1所述的无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜的制备方法，其特征在于，纳米二氧化硅的直径为10-1000nm。7.根据权利要求1所述的无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜的制备方法，其特征在于，油溶性自由基引发剂为过氧化二苯甲酰、二叔丁基过氧化物与偶氮二异丁腈中的一种或两种。8.根据权利要求1所述的无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜的制备方法，其特征在于，溶剂为苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙酮与二甲基甲酰胺中的一种或两种。9.根据权利要求1所述的无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜的制备方法，其特征在于，烘烤的温度为110-150℃，时间为1-10min。10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备的无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜，其特征在于，所述薄膜的厚度为25-200μm，拉伸强度为158-168mpa，耐候性为50-53％。

技术总结
本发明公开了一种无氟高耐候性聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜及其制备方法，将PEN树脂热压后淬冷，得到PEN薄膜；按质量份数计，将纳米二氧化硅颗粒0.05-5份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、丙烯酸丁酯1-10份、丙烯酸1-10份、5-(4-(2-羟基苯甲酰基)苯基)戊酯丙烯酸酯1-20份、KH-570 1-5份、油溶性自由基引发剂0.01-0.1份与溶剂60-90份，得到耐候性涂料；将PEN基膜浸于耐候性涂料中，烘烤，得到无氟高耐候性PEN薄膜。该高耐候性PEN薄膜具有优良的抗紫外降解性能，可以满足户外强紫外线、高热和高湿等恶劣环境中的使用要求，并且具有无氟、绝缘性好和阻隔性优良的优点。性优良的优点。性优良的优点。


技术研发人员：陈飞 杨发虎 牛晨超 刘栋
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/9/9