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光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜(GB/T 29848-2013)
来源:新能源网
时间:2015-03-06 17:29:27
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光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜(GB/T 29848-2013)前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会((SAC/TC 203)提出并归口。
本标准起草单位:杭州福斯特光伏材料股份有限公司、无锡尚德太阳能电力有限公司、常州天合光能有限公司、英利(中国)绿色能源有限公司、国家太阳能光伏产品质量监督检验中心、乐凯胶片股份有限公司、温州瑞阳光伏材料有限公司、浙江蓝坷光伏材料有限公司、诸暨市枫华塑胶科技有限公司。
本标准主要起草人:林建华、周光大、侯宏兵、桑燕、陈祥、杨楚峰、孙玉海、王昭云、王秀香、吴建国、王莉、詹显光、龙中南、周均华。
1范围
本标准规定了光伏组件封装用乙烯一醋酸乙烯醋共聚物(EVA)胶膜(以下简称EVA胶膜)的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和贮存。
本标准适用于以乙烯一醋酸乙烯醋共聚物(EVA)为主要原料,添加各种助剂,经熔融加工成型,用于地面光伏组件封装的胶膜。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1033.1-2008塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分:浸渍法、液体比重瓶法和滴定法
GB/T 1410-2006固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法
GB/T 1695-2005硫化橡胶工频击穿电压强度和耐电压的测定方法
GB/T 2410-2008透明塑料透光率和雾度的测定
GB/T 2423.3-2006电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验
GB/T 2790胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料
GB/T 2828.1计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
GB/T 2918塑料试样状态调节和试验的标准环境
GB/T 6672塑料薄膜和簿片厚度的测定机械测量法
GB/T 19394-2003光伏(PV)组件紫外试验
ASTM E313仪器测量的颜色坐标的白色与黄色指数计算规程(Standard practice for calculating yellowness and whiteness indices from instrumentally measured color coordinates)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
EVA胶膜ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) film
以EVA(乙烯一醋酸乙烯酷共聚物)树脂为主要原料,添加各种助剂,经熔融加工成型,用于地面光伏组件封装的胶膜。
3.2
交联度crosslinking degree
用来表征高分子链的交联程度。
注:EVA胶膜的交联度一般以凝胶含量来表示,即交联的高分子链占EVA总量的百分比。
3.3
收缩率shrinkage rate
材料经处理(浸水、热定型或树脂处理等)后长度的缩小值对其原长度的百分率。
4要求
4.1规格
单卷产品的规格应符合表1。
4.2外观
外观应平整、无可见杂质、无气泡、压花清晰。
4.3物理性能
产品的物理性能应符合表2。
5试验方法
5.1取样方法
将供检验的EVA胶膜卷外层揭去3层一5层后,取卷内中间缠绕平整的EVA胶膜段作为检验试样胶膜。
5.2试样要求
5.2.1试样状态调整和试验的环境
试样状态调整和试验环境按GB/T 2918的规定,环境温度23℃±2℃,相对湿度50%±5%,试样在该试验条件下水平静置不少于24h,并在此条件下进行试验。
5.2.2试样用背板
本标准中各项测试中所用背板均应符合如下要求:表面为含氟材料,水汽透过率小于2.5g/(m2·d),经辐照强度为120kW·h/m2的紫外加速老化试验后,背板本身的黄色指数变化小于2.0,恒定湿热老化试验后背板本身不发生层间分离。
5.3规格的测定
5.3.1厚度
按GB/T 6672测定方法,用准确度为0.01mm测厚仪测定。在幅度方向至少测5个点,取平均值。
5.3.2密度
按GB/T 1033.1-2008测定方法,对EVA胶膜的密度进行测定。每块试样至少测3组,取平均值。
5.4外观检验
用目测检查胶膜的透明度、色泽,有无气泡、杂质、穿孔、破裂等。
5.5物理性能的测定
5.5.1醋酸乙烯醋(VA)含最测定
5.5.1.1热重分析仪(TGA)法(仲裁方法)
5.5.1.1.1仪器设备
热重分析仪(TGA)
5.5.1.1.2试验过程
试验过程如下:
a)启动TGA仪器,打开软件,设置TGA测试程序:起始温度为40℃,恒温3min-5min,终止温度为450℃以上,升温速率为10℃/min-20℃/min;
b)在去皮后的干净空样品盘中放人5mg-12mg EVA胶膜样品,装载样品盘,待天平读数稳定后,运行升温程序;
c)测试结束后,处理样品的热失重曲线,记录热失重曲线第一个台阶变化的质量分数,即EVA分子中醋酸乙烯醋的醋键断裂分解出醋酸的质量分数。
5.5.1.1.3试验结果
按式(1)计算EVA胶膜中VA含量,取3组样品的算术平均值,准确至0.1%。
5.5.1.2水解和反滴定法
水解和反滴定法见附录A。
5.5.2透光率的测定
5.5.2.1仪器设备
带积分球的紫外分光光度计,积分球直径须大于90mm。
5.5.2.2试样制备
取一块尺寸为50mm×50mm的EVA胶膜和尺寸大于50mm×50mm的玻璃1块、不粘膜2块、试样用背板1块,按玻璃/不粘膜/EVA胶膜/不粘膜/试样用背板依次叠合后,放人真空层压机内,
按产品要求的固化温度和时间进行固化交联,然后取出放人干燥器中冷却至室温待用。每组试样不少于3个。
5.5.2.3试验过程
将试样按GB/T 2410一2008的分光光度计法进行测试,取290nm-1100 nm的透光率曲线图。
每组试样至少测3个,测试结果取平均值。
5.5.3交联度的测定
5.5.3.1原理
EVA胶膜经加热固化形成交联,采用二甲苯溶剂萃取样品中未交联部分,从而测定交联度。
5.5.3.2仪器设备
所需仪器设备如下:
a)容量为500mL带24#磨口的三口圆底烧瓶;
b)带24#磨口的回流冷凝管;
c)配有温度控制仪的电加热套;
d)精度为0.001g的电子天平;
e)真空烘箱;
f)不锈钢丝网袋:剪取尺寸为120mm×60mm的120目不锈钢丝网,将其对折成60mm×60mm,两侧边再向内折进5mm两次并固定,制成顶端开口的尺寸为60mm×40mm的网袋。
5.5.3.3试剂
二甲苯(AR级)。
5.5.3.4试样制备
取尺寸均为75mm×150mm的EVA胶膜2块、玻璃1块和试样用背板1块,按玻璃/两层EVA胶膜/试样用背板依次叠合后,放人真空层压机内,按产品要求的固化温度和时间进行固化交联,然后取出,并剥去试样上的背板,用刀片在试样中间从玻璃上取下约1g交联固化好的EVA胶膜,并将EVA胶膜剪成3mm×3mm以下的小颗粒。每组试样取2个。
5.5.3.5试验过程
试验过程如下:
a)将不锈钢丝网袋洗净、烘干、称重为WI(准确至0.001g) ;
b)取试样0.5g±0.01g,放人不锈钢丝网袋中,做成试样包,称重为W2(精确至0.001g) ;
c)将试样包用细铁丝封口后,作好标记,从三口烧瓶的侧口插人并用橡胶塞封住,烧瓶内加人1/2容积的二甲苯溶剂,使试样包浸没在溶剂中。加热至140℃左右,溶剂沸腾回流5h。回流速度保持20滴/min-40滴/min;
d)回流结束后,取出试样包,悬挂除去溶剂液滴。然后放人真空烘箱内,温度控制在140℃,干燥3h,完全除去溶剂;
e)将试样包从烘箱内取出,除去铁丝后,放在干燥器中冷却20min后,取出,称重为W3(准确至0.001g)。
5.5.3.6试验结果
按式(2)计算交联度,取2组试样的算术平均值,准确至0.1%。
5.5.4剥离强度的测定
5.5.4.1试样制备
试样制备程序如下:
a)准备尺寸均为300mm×150mm的EVA胶膜2块、3mm厚的干净玻璃1块和背板1块;
b)按玻璃/两层EVA胶膜/背板次序叠好后,放人真空层压机内,按产品要求的固化温度和时间进行固化交联。层压固化好的EVA胶膜表面应无气泡。每组试样取3个;
c)在宽度方向每隔5mm将EVA胶膜/背板层切割成宽度为10mm±0.5mm的试样,用于测量玻璃与EVA胶膜之间的剥离力。
5.5.4.2试验过程
按GB/T 2790试验方法,以100mm/min的拉伸速度在拉力机上测量EVA胶膜与玻璃之间的剥离力。
5.5.4.3试验结果
按式(3)计算剥离强度,取3组试样的算术平均值,准确至0.1N/cm。
5.5.5收缩率的测定
5.5.5.1试样制备
取一块EVA胶膜,按EVA胶膜的纵向长度200mm和横向宽度100mm的尺寸切割试样。每组试样取3个。
5.5.5.2试验过程
先将试样放在厚度为3mm的绒面玻璃的光面,将其放人预先升温至120℃的烘箱中或层压机热板表面,加热3min后,取出冷却至室温,测量距离最小处的长度L(单位为mm)和宽度B(单位为mm)
5.5.5.3试验结果
按式(4)和式(5)计算收缩率,取3组试样的算术平均值,精确至0.1%。
5.5.6体积电阻率的测定
5.5.6.1仪器设备
高电阻测试仪。
5.5.6.2试样制备
取一块尺寸为80mm×80mm的EVA胶膜和尺寸大于80mm×80mm的玻璃1块、不粘膜2块、试样用背板1块,按玻璃/不粘膜/EVA胶膜/不粘膜/试样用背板依次叠合后,放人真空层压机内,按产品要求的固化温度和时间进行固化交联,使样品的交联度大于75%。每组试样取3个。
5.5.6.3试验过程
按GB/T 1410-2006规定的要求进行试样体积电阻率的测试。测试结果为取3组试样的算术平均值。
5.5.7击穿电压强度的测定
5.5.7.1仪器设备
所需仪器设备如下:
a)工频电源;
b)高压变压器;
c)调压变压器;
d)过电流继电器;
e)电极。
5.5.7.2试样制备
取2块尺寸为80mm×80mm的EVA胶膜和尺寸大于80mm×80mm的玻璃1块、不粘膜2块、试样用背板1块,按玻璃/不粘膜/两层EVA胶膜/不粘膜/试样用背板依次叠合后,放人真空层压机内,按产品要求的固化温度和时间进行固化交联,使样品的交联度大于75%。再将交联后的EVA胶膜去边,剪下直径为50mm±lmm的圆形试样,并用测厚仪测得试样的平均厚度。每组试样取3个。
5.5.7.3试验过程
按GB/T 1695-2005规定,进行试样击穿电压强度的测试。测试结果取3组试样的算术平均值。
5.5.8紫外加速老化试验
5.5.8.1目的
用紫外加速老化试验来检验固化后的EVA胶膜暴露在大气中耐光老化的性能。
5.5.8.2仪器设备
所需仪器设备如下:
a)紫外加速老化试验箱;
b)层压机;
c)分光测色仪;
d)拉力机。
5.5.8.3试样制备
按照试验架大小裁取玻璃、EVA胶膜和试样用背板,并按玻璃/两层EVA胶膜/试样用背板依次叠好,按产品要求的固化温度和时间进行固化交联,制得试样。
5.5.8.4试验过程
按GB/T 19394-2003规定的要求进行紫外辐照老化测试。
a)将试样放人紫外老化试验箱内,其中紫外光的辐照度不超过120W/m2,试验条件如下:
1)试样表面温度60℃±5V;
2)辐照强度:波长为280nm-320nm范围时,为6kW·h/m2;
波长为280nm-400nm范围时,为60kW·h/m2°
3)辐照功率累积:按试样表面实际所受的辐照量进行累积,至少每30kW·h/m2用辐照计进行紫外功率校准一次。
b)试验前、后对试样按ASTM E313进行黄色指数的测量,每块试样测不少于3个点,试样黄色指数取所测点的平均值。待试样在环境温度23℃±2℃下恒温60min后,取距离试样边缘至少10mm处,按5.5.4的试验方法测量EVA胶膜与玻璃之间的剥离强度,分别记录EVA胶膜与玻璃之间剥离强度和黄色指数老化前后变化差值。
5.5.9恒定湿热老化试验
5.5.9.1目的
测定固化后的EVA胶膜在恒定湿热条件下的耐老化性能。
5.5.9.2试样制备
取2块尺寸为300mm×300mm的EVA胶膜,将其夹在尺寸均为300mm×300mm的玻璃和试样用背板之间,按产品要求的固化温度和时间进行固化交联,制得试样。
5.5.9.3试验过程
按GB/T 2423.3-2006的试验方法进行湿热老化试验。试验过程如下:
a)将试样放人恒定试验箱中,设定试验条件:温度85℃±2℃,相对湿度85%±5%;
b)湿热老化时间达到1000h时,将试样取出;
c)试验前、后对试样按ASTM E313进行黄色指数的测量,每块试样测不少于3个点,试样黄色指数取所测点的平均值。待试样在环境温度23℃±2℃下恒温60min后,取距离试样边缘至少30mm处,按5.5.4的试验方法测量EVA胶膜与玻璃之间的剥离强度,分别记录EVA胶膜与玻璃之间剥离强度和黄色指数老化前后变化差值。
6检验规则
6.1出厂检验
6.1.1通则
产品出厂必须经生产厂家质检部门按本标准规定检验合格后,并附上产品质量合格证,方能出厂。
6.1.2出厂检验项目
外观、交联度和收缩率。
6.1.3出厂检验组批
使用同批原料,同一配方,在相同工艺条件下生产的同一规格的EVA胶膜为一个检查批,以胶膜面积为单位。
6.1.4出厂检验抽样
出厂检验按GB/T 2828.1的规定进行,采用特殊检验水平S-3,正常检验一次抽样方案,接收质量限(AQL) 6.5。
6.2型式检验
6.2.1通则
在下列情况之一时,应进行型式检验:
a)首次投产或停产后恢复生产时;
b)原材料或工艺改变时;
c)正常生产情况下每年进行一次;
d)国家质量监督机构或用户提出型式检验要求时。
6.2.2型式检验项目
全项目检验。
6.2.3型式检验判定
各项检测结果符合本标准规定,且产品符合国家对电工电子产品的环保要求,则判定该次型式检验合格;若有不合格项,经双倍取样检测仍不合格,则判定该次型式检验为不合格。
6.2.4型式检验抽样
型式检验样品从出厂检验合格产品中随机抽取。
7包装、标志、运输和储存
7.1包装
7.1.1产品以卷为单位,每卷产品做防潮防尘包装。
7.1.2每卷产品附有合格证,项目为产品型号、规格、批号、生产日期。
7.2标志
每箱产品出厂时应标明:生产厂名、产品名称、型号、规格、数量、批号、生产日期、执行标准。
7.3运输
产品应避光、避热、避潮运输。避免摔打和露天堆放。不得使产品弯曲和包装破损。
7.4储存
7.4.1储存地点
产品应当贮存在室内,温度控制在0℃一30℃范围内,相对湿度低于60 00,避免直接光照。不要靠近加热设备和暴露在有灰尘的地方。
7.4.2储存方法
储存方法如下:
a)在开箱之前,检查贮存产品的包装箱应原封不动;
b)一旦原包装箱被打开,产品应48h内使用完,未用部分用原包装或相似包装重新封好。
7.4.3储存时间
产品自生产之日起,保质期为6个月。
附录A
(规范性附录)
水解和反滴定法测EVA胶膜的VA含盘
A.1原理
将试样溶解于二甲苯中,加人氢氧化钾一乙醇溶液使乙酸醋基水解。再加人过量的硫酸或盐酸,以酚酞作指示剂,用碱标准溶液滴定过量的酸。
A.2试剂
所需的试剂如下:
a)二甲苯;
b)硫酸溶液:5g/L(或盐酸溶液:3.7g/L) ;
c)氢氧化钾一乙醇溶液:在500mL乙醇溶液中溶解5.6g固体氢氧化钾(KOH),再加乙醇溶液稀释至1000mL,静置过夜后,轻轻倒出上清液;
d)氢氧化钠标准滴定溶液:c(NaOH)=0.1mol/L;
e)酚酞指示剂:将0.7g酚酞溶于100mL乙醇中。
A.3试样制备
将EVA胶膜试样剪成小颗粒,每个颗粒的质量应小于0.05g。
A.4试验过程
试验过程如下:
a)称取0.3g颗粒状EVA胶膜试样,准确至0.0001g,置于干燥的锥形烧瓶中;
b)在锥形烧瓶中加人50mL二甲苯,并用移液管移人25mL氢氧化钾一乙醇溶液。将锥形烧瓶装上回流冷凝器后放在加热装置上加热,温度保持在200℃,回流2h;
。)待试样水解完全后,拆下烧瓶并使其冷却至室温。用另外一支移液管将30mL硫酸溶液或盐酸溶液移人烧瓶。用塞子塞住瓶口,充分摇动后加人几滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至浅红色刚刚出现为终点。
A.5试验结果
按式(A.1)计算EVA胶膜试样中的VA含量,取3组试样的算术平均值,准确至0.1%。