具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

虽然氟材料能够提高背板的耐候性能，但由于氟材料本身特性，使用大量的氟材料会使其存在表面能高，表面憎水，导致粘结性能差，使得背板与EVA的粘接性能降低，尤其与高反射白色EVA胶膜粘接力极差，导致背板与EVA胶膜之间的剥离强度下降，出现脱层现象，影响组件的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改性丙烯酸树脂，以提高背板的粘结强度，所述改性丙烯酸树脂包括：位于改性丙烯酸树脂侧链上的烷氧基硅烷基团；以及活性基团，所述活性基团包括羟基、羧基或胺基中的至少一种。

具体的，所述烷氧基硅烷基团为可水解基团，所述烷氧基硅烷基团在制备背板时的短暂烘烤固化过程中会部分发生水解，生成硅羟基，各硅羟基间发生缩合反应生成“硅-氧-硅”的硅氧烷结构，从而能够提升高粘接含氟聚合物层的耐候性、耐酸性；在背板的层压过程中，未发生水解的烷氧基硅烷基团可以与白色EVA胶膜中的钛白粉表面的羟基形成氢键，从而使得高粘接含氟聚合物层具备对白色EVA的高粘力。

其中，可选的，所述改性丙烯酸树脂的羟值可以但不限于为10～30，酸值不超过4。

可选的，所述改性丙烯酸树脂的玻璃化转变温度不低于30℃，重均分子量可以但不限于为20000～50000g/mol。

可选的，当固含量不小于60wt%时，所述改性丙烯酸树脂在25℃下的粘度可以但不限于为2000～4000 mPa·s。

可选的，所述改性丙烯酸树脂的结构式为：

；其中R₁、R₂、R₃分别为烷基或烷氧基中的一种，且R₁、R₂、R₃中至少一个为烷氧基；x、y、z、w、i的取值分别为20≤x≤100，20≤y≤100，20≤z≤100，20≤w≤100，10≤i≤50。

进一步的，本发明还提供了一种改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：S1，将丙烯酸树脂组合物、含乙烯基的烷氧基硅烷类化合物和巯基乙醇，混合均匀后，加入滴加容器中，制得第一滴加液；将引发剂加入第二滴加容器中，制得第二滴加液；S2，将二甲苯、甲苯和醋酸丁酯加入反应容器中，向反应容器中滴加入第一滴加液，得到反应混合液；S3，将反应混合液升温加热后先保温再降温，加入引发剂，进行回流反应，降温后，制得改性丙烯酸树脂。

具体的，将丙烯酸树脂组合物、含乙烯基的烷氧基硅烷类化合物和巯基乙醇，混合均匀，加入第一滴定漏斗中；将引发剂加入第二滴定漏斗中；将二甲苯、甲苯、醋酸丁酯装入带有搅拌、回流冷凝器的玻璃反应烧瓶中，搅拌状态下升温至140℃后保温0.5h，然后缓慢滴加第一滴定漏斗中的第一滴加液，滴加时间控制在3h，滴加完成后保温0.5h，再降温至80℃，滴加入第二滴定漏斗中的引发剂，回流反应2h。

其中，可通过检测羟值、酸值、分子量、粘度或玻璃化转变温度以确定反应完成。

其中，可选的，所述丙烯酸树脂组合物可以但不限于包括以下质量份的各组分：甲基丙烯酸甲酯：1～35份；丙烯酸：1～25份；甲基丙烯酸丁酯：1～40份；以及甲基丙烯酸羟丙酯：1～15份。

可选的，所述含乙烯基的烷氧基硅烷类化合物可以但不限于包括：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷以及乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷及其低聚物中的至少一种。

具体的，制备所述改性丙烯酸树脂的反应式为

。

实施例1

将30质量份甲基丙烯酸甲酯、15质量份丙烯酸、20质量份甲基丙烯酸丁酯、12质量份甲基丙烯酸羟丙酯、8质量份乙烯基甲基二甲氧基硅烷和巯基乙醇，混合均匀后，加入第一滴定漏斗中；将引发剂加入第二滴定漏斗中；将二甲苯、甲苯、醋酸丁酯装入带有搅拌、回流冷凝器的玻璃反应烧瓶中，搅拌状态下升温至140℃，并保温0.5h，然后缓慢滴加第一滴定漏斗中的第一滴加液，滴加时间控制在3h，滴加完成后保温0.5h，再降温至80℃加入偶氮二异丁氰继续回流反应2h；待检测反应溶液的指标达到羟值为25、酸值为3、分子量为25000g/mol、粘度为3500mPa·s、玻璃化温度为32℃，表明反应结束，制得了改性丙烯酸树脂。

如图1所示，本实施例1中制得的改性丙烯酸树脂的H1-NMR核磁共振氢谱中，于10.5ppm至10.7ppm处具有光谱强度a，源自改性丙烯酸树脂中-COOH的1H特征峰；于5.2ppm至5.4ppm处具有光谱强度b，源自改性丙烯酸树脂中R-OH的1H特征峰；于3.3ppm至3.8ppm处具有光谱强度c，源自改性丙烯酸树脂中烷烃质子与O原子相连的1H特征峰。

实施例2

将5质量份甲基丙烯酸甲酯、20质量份丙烯酸、35质量份甲基丙烯酸丁酯、15质量份甲基丙烯酸羟丙酯、15质量份乙烯基甲基二甲氧基硅烷和巯基乙醇，混合均匀后，加入第一滴定漏斗中；将引发剂加入第二滴定漏斗中；将二甲苯、甲苯、醋酸丁酯装入带有搅拌、回流冷凝器的玻璃反应烧瓶中，搅拌状态下升温至140℃，并保温0.5h，然后缓慢滴加第一滴定漏斗中的第一滴加液，滴加时间控制在3h，滴加完成后保温0.5h，再降温至80℃加入偶氮二异丁氰继续回流反应2h；待检测反应溶液的指标达到羟值为25、酸值为3、分子量为25000g/mol、粘度为3500mPa·s、玻璃化温度为32℃，表明反应结束，制得了改性丙烯酸树脂。

实施例3

将18质量份甲基丙烯酸甲酯、25质量份丙烯酸、15质量份甲基丙烯酸丁酯、10质量份甲基丙烯酸羟丙酯、5质量份乙烯基甲基二甲氧基硅烷和巯基乙醇，混合均匀后，加入第一滴定漏斗中；将引发剂加入第二滴定漏斗中；将二甲苯、甲苯、醋酸丁酯装入带有搅拌、回流冷凝器的玻璃反应烧瓶中，搅拌状态下升温至140℃，并保温0.5h，然后缓慢滴加第一滴定漏斗中的第一滴加液，滴加时间控制在3h，滴加完成后保温0.5h，再降温至80℃加入偶氮二异丁氰继续回流反应2h；待检测反应溶液的指标达到羟值为25、酸值为3、分子量为25000g/mol、粘度为3500mPa·s、玻璃化温度为32℃，表明反应结束，制得了改性丙烯酸树脂。

实施例4

将35质量份甲基丙烯酸甲酯、8质量份丙烯酸、40质量份甲基丙烯酸丁酯、3质量份甲基丙烯酸羟丙酯、13质量份乙烯基甲基二甲氧基硅烷和巯基乙醇，混合均匀后，加入第一滴定漏斗中；将引发剂加入第二滴定漏斗中；将二甲苯、甲苯、醋酸丁酯装入带有搅拌、回流冷凝器的玻璃反应烧瓶中，搅拌状态下升温至140℃，并保温0.5h，然后缓慢滴加第一滴定漏斗中的第一滴加液，滴加时间控制在3h，滴加完成后保温0.5h，再降温至80℃加入偶氮二异丁氰继续回流反应2h；待检测反应溶液的指标达到羟值为25、酸值为3、分子量为25000g/mol、粘度为3500mPa·s、玻璃化温度为32℃，表明反应结束，制得了改性丙烯酸树脂。

实施例5

将40质量份含氟树脂GK570（日本大金），30质量份实施例1中制得的改性丙烯酸树脂，3质量份的分散剂BYK111（德国毕克化学），30质量份的乙酸丁酯以及5质量份的二甲苯在容器中搅拌预分散10min后，添加20质量份钛白粉R960（美国杜邦），再用砂磨机研磨3h至颗粒细度≤2μm，添加3质量份附着力促进树脂ADK（海明斯德谦）、1质量份偶联剂KH560（德国毕克化南京奥诚）、0.5质量份催化剂二月桂酸二丁基锡（阿拉丁试剂）、0.1质量份消光粉TSA250（广州凌玮），在3000rpm高速分散搅拌后添加5质量份固化剂Z4470（德国拜耳）经1000rpm高速分散后过滤得到高粘接含氟聚合物层涂布液，存放于干燥密封容器中待用。

选取275μm厚的PET薄膜，对其一表面采用电晕设备电晕至50～60dyne/cm，再将配制好的高粘接含氟聚合物涂布在PET基膜电晕后的表面，经循环烘箱170℃干燥2min初步烘干固化，形成5μm的高粘接含氟聚合物层，制得太阳能背板成品。最后经50℃烘箱熟化48h制得太阳能背板。

实施例6

将25质量份含氟树脂ZHM-2（上海东氟），40质量份实施例2中制得的改性丙烯酸树脂，3质量份的分散剂BYK163（德国毕克化学），45质量份的乙酸丁酯在容器中搅拌预分散10min后用，添加15质量份钛白粉CR506（锦州钛业），再用砂磨机进行研磨3h至颗粒细度≤2μm，添加5质量份附着力促进树脂ADK（海明斯德谦）、0.5质量份偶联剂KH550（南京奥诚）、0.3质量份催化剂二月桂酸二辛基锡（阿拉丁试剂）、0.2消光粉TSA230（广州凌玮），在3000rpm高速分散搅拌后，最后添加5质量份固化剂N3390（德国拜耳）经1000rpm高速分散后过滤得到高粘接含氟聚合物层涂布液，存放于干燥密封容器中待用。

选取275μm厚的PET薄膜，对其一表面采用电晕设备电晕至50～60dyne/cm，再将配制好的高粘接含氟聚合物涂布在PET基膜电晕后的表面，经循环烘箱170℃干燥2min初步烘干固化，形成5μm的高粘接含氟聚合物层，制得太阳能背板成品。最后经50℃烘箱熟化48h制得太阳能背板。

实施例7

将30质量份含氟树脂ZHM-5（上海东氟），25质量份实施例3中制得的改性丙烯酸树脂，2.5质量份的分散剂BYK163（德国毕克化学），45质量份的乙酸丁酯以及10质量份的丙二醇甲醚醋酸酯在容器中搅拌预分散10min后用，添加10质量份钛白粉R-5566（东方钛业），再用砂磨机进行研磨3h至颗粒细度≤2μm，添加5质量份附着力促进树脂ADK（海明斯德谦）、1质量份偶联剂KH560（德国毕克化南京奥诚）、0.1质量份固化剂促进剂二月桂酸二丁基锡（阿拉丁试剂）、0.15消光粉OK412（赢创德固赛），在3000rpm高速分散搅拌后，添加5质量份固化剂D120N（日本三井）经1000rpm高速分散后过滤得到高粘接含氟聚合物层涂布液，存放于干燥密封容器中待用。

选取275μm厚的PET薄膜，对其一表面采用电晕设备电晕至50～60dyne/cm，再将配制好的高粘接含氟聚合物涂布在PET基膜电晕后的表面，经循环烘箱170℃干燥2min初步烘干固化，形成5μm的高粘接含氟聚合物层，制得太阳能背板成品。最后经50℃烘箱熟化48h制得太阳能背板。

实施例8

将30质量份含氟树脂ZHM-5（上海东氟），25质量份实施例4中制得的改性丙烯酸树脂，2.5质量份的分散剂BYK163（德国毕克化学），45质量份的乙酸丁酯以及10质量份的丙二醇甲醚醋酸酯在容器中搅拌预分散10min后用，添加10质量份钛白粉R-5566（东方钛业），再用砂磨机进行研磨3h至颗粒细度≤2μm，添加5质量份附着力促进树脂ADK（海明斯德谦）、1质量份偶联剂KH560（德国毕克化南京奥诚）、0.1质量份固化剂促进剂二月桂酸二丁基锡（阿拉丁试剂）、0.15消光粉OK412（赢创德固赛），在3000rpm高速分散搅拌后，添加5质量份固化剂D120N（日本三井）经1000rpm高速分散后过滤得到高粘接含氟聚合物层涂布液，存放于干燥密封容器中待用。

选取275μm厚的PET薄膜，对其一表面采用电晕设备电晕至50～60dyne/cm，再将配制好的高粘接含氟聚合物涂布在PET基膜电晕后的表面，经循环烘箱170℃干燥2min初步烘干固化，形成5μm的高粘接含氟聚合物层，制得太阳能背板成品。最后经50℃烘箱熟化48h制得太阳能背板。

对比例

参照实施例8，在对比例1中采用厚度为275μm的PET基膜，高粘接含氟聚合物层配方中改性丙烯酸树脂替换成常规的丙烯酸树脂，其他参数不变；

（1）制备高粘接含氟聚合物层涂布液

将40质量份含氟树脂GK570（日本大金），30质量份丙烯酸树脂（阿拉丁试剂），3质量份的分散剂BYK111（德国毕克化学），30质量份的乙酸丁酯以及5质量份的二甲苯在容器中搅拌预分散10min后，添加20质量份钛白粉R960（美国杜邦），再用砂磨机进行研磨3h至颗粒细度≤2μm，添加3质量份附着力促进树脂ADK（海明斯德谦）、1质量份偶联剂KH560（德国毕克化南京奥诚）、0.5质量份催化剂二月桂酸二丁基锡（阿拉丁试剂）、0.1质量份消光粉TSA250（广州凌玮），在3000rpm高速分散搅拌后，最后添加5质量份固化剂Z4470（德国拜耳）经1000rpm高速分散后过滤得到高粘接含氟聚合物层涂布液，存放于干燥密封容器中待用。

（2）制作背板

选取275μm厚的PET薄膜，对其一表面采用电晕设备电晕至50～60dyne/cm，再将配制好的高粘接含氟聚合物涂布在PET基膜电晕后的表面，经循环烘箱170℃干燥2min初步烘干固化，形成5μm的高粘接含氟聚合物层，制得太阳能背板成品。最后经50℃烘箱熟化48h制得太阳能背板。

性能测试：

对上述实施例5至实施例8以及对比例中制备的太阳能背板进行黄变指数、与EVA的剥离强度、湿热试验多个指标的检测，所得结果如表1所示，其中

黄变指数：按GB 2409-80进行检测。

与EVA的剥离强度：按GB/T 2790进行剥离强度测试。

湿热实验：按IEC 61215-2005的规定进行，在85℃±2℃，湿度（85±5）%RH的温湿度箱中进行加速老化。记录样品经老化1000h后的黄变指数（△YI）和剥离强度。

热循环实验：按IEC 61215-2005的规定进行，层压时在两层EVA中间放一条由10cm长0.35×2.0mm光伏扁焊带拧成的螺旋状焊带，模拟光伏组件实际封装时焊带焊接造成的凸起，在-40℃±2℃和+85℃±2℃温度之间循环的试验箱中进行加速老化。记录样品经老化600个循环后的黄变指数（△YI）和外观。

表1 各背板性能测试数据

从表1的测试数据可以看出，本发明中各实施例提供的高粘接涂覆型背板与EVA之间具有优异的粘接性能，和优异的耐老化性能。在对比例中，未添加改性丙烯酸树脂，与白色EVA粘接力明显变小，粘接力差。

综上所述，本发明的改性丙烯酸树脂的侧链含有烷氧基硅烷基团，从而能够提升太阳能电池背板的耐候性、耐酸性，进一步提高了太阳能电池背板与光伏胶膜的粘结力，且具有高耐候性，能够长期使用。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。