PVDF膜、PVF膜和FEVE涂料的竞争较量

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在光伏行业追求更高效能和更长寿命的今天，，，，，PVDF膜有其奇异的优势。。。。。本文将比照剖析PVDF膜与其他质料的性能差别，，，，，展现PVDF膜是怎样在光伏领域中展现出其奇异的优势，，，，，为光伏组件提供更为优异的�；；；；；；ず托芴嵘�。。。。。

1)PVDF膜和PVF膜的较量

从质料的角度讲，，，，，PVDF和PVF谁的性能好，，，，，或者说谁更具有氟塑料家族的特征，，，，，是不保存争论的。。。。。

PVDF，，，，，其分子结构上有两个氟原子。。。。。在氟塑料的典范性能，，，，，如耐天气老化性能、耐污性能、耐化学侵蚀性能等方面，，，，，PVDF远远优于PVF。。。。。然而，，，，，作为膜产品，，，，，牵涉到质料的配方、制成工艺和质量控制等多方面因素，，，，，辩说或者争论也并非添枝加叶。。。。。以透明膜为例（乳白膜类似），，，，，笔者把用PVDF和PVF制作的产品的性能较量总结在表1中。。。。。

表1 PVDF透明膜和PVF透明膜产品的性能较量

可以看到，，，，，代表氟塑料典范特征的一些性能，，，，，如超等耐候性能、耐侵蚀性能和阻燃性能等，，，，，PVDF膜都要优于PVF膜。。。。。

从制成要领上讲，，，，，PVDF可以通过使用常用的热塑要领加工，，，，，如吹膜和流延；；；；；；而PVF只能通过糊式加工（paste processing）的要领成膜，，，，，需要使用非质子强极性溶剂（如DMAC、DMF和二氧六环等），，，，，本钱高且不环保。。。。。缘故原由在于，，，，，PVF的熔点通常在190-200℃之间，，，，，很是靠近于其剖析温度约200-210℃，，，，，以是只能添加溶剂以降低其加工温度。。。。。

现实上，，，，，PVF膜在150-160℃条件下层压几个小时，，，，，就会严重发黄。。。。。但PVF膜的优点在于，，，，，该膜的综协力学性能较好、崎岖温性能平衡。。。。。组件不太可能在高温150-160℃下恒久使用，，，，，因此一直以来38um的PVF乳白膜在光伏行业使用，，，，，负有盛名。。。。。但随着超大功率组件、大硅片的兴起，，，，，组件的事情温度一直升高，，，，，特殊是热斑温度，，，，，对PVF膜将是个磨练。。。。。

但也有人以为PVDF膜不如PVF膜，，，，，其主要依据是以为PVDF膜的配方中含有PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯），，，，，这会导致质料的紫外来临解并引起背板的微裂纹，，，，，也有文章给出了红外（IR）谱图的剖析证据。。。。。

现实的情形是，，，，，PVDF和PMMA在熔体状态下，，，，，是能抵达分子级水平互溶的，，，，，即“你中有我、我中有你”。。。。。氟原子的浓度很高，，，，，完全可以照顾到周边的PMMA分子链。。。。。反观PVF膜，，，，，氟原子的浓度很低，，，，，周边的碳氢键、碳碳键是很容易受到UV光攻击的。。。。。

笔者采访海内某着名PVDF膜厂商的手艺总监得知，，，，，在高功率超等UV光辐照条件下（高压汞灯，，，，，含UV-C波段），，，，，PVF膜在7天后即可以视察到外貌粉化征象，，，，，而此时PVDF膜依然能够坚持其完整性，，，，，颜色也没有太大的转变。。。。。

顺便提一句，，，，，丙烯酸类聚合物，，，，，如PMMA，，，，，在质料行业中也是以耐候性著称的。。。。。虽然，，，，，相比于氟塑料家族成员，，，，，其他高分子质料的耐候性都要略逊一筹。。。。。别的，，，，，在商品化的PVDF膜配方中，，，，，一样平常还要添加耐候型丙烯酸酯弹性体，，，，，这付与质料刚韧平衡的特征，，，，，PVF质料工程师可能并不知道这个手艺诀窍。。。。。最近有PVDF膜厂商发明，，，，，透明PVF膜中也是添加了PMMA类物质的，，，，，含量并不低。。。。。

我们还注重到，，，，，PVF手艺蹊径的厂商最早提出了背板的组合序列老化测试（所谓MAST测试，，，，，其测试要领介绍见图1）。。。。。这类序列测试的区分度很高，，，，，简直可以区分出差别质料的耐候品级。。。。。只管是PVF手艺蹊径厂商最先提出，，，，，一些PVDF膜厂家的资深科技职员也赞许这个测试要领，，，，，并且PVDF膜的II代产品同样可以轻松通过这些测试，，，，，但对使用FEVE涂料的涂布型背板却很有挑战。。。。。

图1 MAST序列老化测试要领

2)PVDF膜和FEVE涂料的较量

这两种质料同属于氟塑料家族，，，，，都具有精彩的耐天气老化特征。。。。。FEVE质料一样平常是以涂料的形式出售的，，，，，其分子链上上带有羟基，，，，，使用异氰酸酯或噁唑啉类化合物交联。。。。。所得产品是热固交联的，，，，，且交联密度较高；；；；；；适当添加无机填料后还具有较高的外貌硬度。。。。。

FEVE作为修建外墙涂料用，，，，，其耐候性是及格的。。。。。然而和PVDF膜相比，，，，，FEVE涂料用在光伏组件场合，，，，，有以下几个弱点。。。。。

其一，，，，，FEVE涂料刚性很强，，，，，用其制成的CPC类背板很难通过MAST序列老化测试。。。。。事实上，，，，，背板在户外使用时，，，，，会受到风压的影响，，，，，组件处于扰动状态，，，，，背板中有动态应力保存，，，，，并且还叠加了周边情形温度、湿度和化学介质的影响。。。。。

因此，，，，，组成背板的质料是需要有一定韧性的，，，，，以阻止微裂纹的引发和扩张。。。。。历史上的3A背板，，，，，由于中心层的PA树脂中添加了短切玻璃纤维，，，，，质料刚性过强；；；；；；在长时间天气老化条件下，，，，，玻璃纤维和PA树脂之间的界面剥离，，，，，导致了裂纹的引发和扩张。。。。。

其二，，，，，FEVE涂料和PVDF膜相比，，，，，致密性较差，，，，，这导致CPC背板的抗风沙能力大幅削弱。。。。。实验室落砂实验批注，，，，，其落砂量往往只有PVDF膜或PVF膜的一半左右。。。。。并且，，，，，在溶剂（酒精或丙酮）擦拭条件下，，，，，涂层有脱落危害。。。。。

其三，，，，，在大剂量UV（干紫外）或UV+DH（湿紫外）老化条件下，，，，，二者的区别更为显着，，，，，PVDF膜对PET基材的�；；；；；；ひ玫枚�。。。。。在累计干紫外300 KWh或湿紫外120 KWh的辐照剂量条件下，，，，，纵然是氟含量很高的FEVE涂料也能视察到外貌的粉化和微裂纹倾向，，，，，虽然此时整张背板还具有完整性和一定的力学性能，，，，，但此时真实磨练的着实是PET基材的性能。。。。。也就是说，，，，，使用FEVE涂料的背板，，，，，需要性能很是优良的PET基材。。。。。

值得注重的是，，，，，FEVE自己的分子结构，，，，，由于受聚适时竞聚率的限制（四氟乙烯或三氟氯乙烯 vs. 烷基乙烯基醚单体），，，，，其氟含量一样平常只能在26-28wt.-%之间。。。。。设置FEVE涂料时，，，，，乳白品还需要添加填料和丙烯酸酯树脂，，，，，许多市售的FEVE涂料的氟含量可能只有5%左右，，，，，甚至更低。。。。。

涂料行业的一样平常熟悉是，，，，，要坚持超长效耐候性能，，，，，氟含量越高越好。。。。。笔者引用武汉质料�；；；；；；ぱ芯克难芯啃Чǜ盟�1980年月初就最先有户外老化测试数据，，，，，专注于户外防腐，，，，，特殊是桥梁的防腐，，，，，是海内最早一批研究和引进氟碳涂料的单位），，，，，他们揭晓了实验室加速老化的实验效果，，，，，见图2。。。。。

图2 氟含量对涂料耐候性能的影响

1#样品氟含量20.6%，，，，，2#、3#样品的氟含量26.2%，，，，，选用的测试指标是保光率（涂料的光泽度对老化很是敏感），，，，，他们的结论是坚持优异的光泽度，，，，，涂料的氟含量需要高达26%以上。。。。。虽然，，，，，随着配方手艺的前进，，，，，每家FEVE涂料厂家可能各有各的特色和专长，，，，，不扫除在氟含量很低的情形下也能配伍出优异的耐候性能产品出来。。。。。

3)和非氟质料的较量

非氟质料制作成的背板，，，，，具有绿色看法。。。。。但要使该类背板具有超耐候特征，，，，，是有挑战的，，，，，虽然并非不可能。。。。。市面上已经泛起的非氟背板类型有，，，，，聚烯烃（PO）背板和增强聚酯背板（PPC/PYE）。。。。。

聚烯烃背板的综合性能很是优良，，，，，特殊是其具有精彩的耐水解能力和较低的水汽透过率。。。。。然而美中缺乏的是其耐热性略显缺乏，，，，，并且在UV+DH老化情形下，，，，，其长效可靠性很难和PVDF膜做的相当。。。。。然而，，，，，笔者视察到，，，，，最近几年西欧的高校和研究所还在一直揭晓PO背板的可靠性研究。。。。。这批注，，，，，西欧市场对具有绿色环保的聚烯烃质料照旧很有期待的。。。。。

PPC或PYE背板中的第一个“P”，，，，，是指耐水解品级较高的增强聚酯面层，，，，，之前大多接纳厚度为50um的增强聚酯膜。。。。。有时间PPC背板也称PC背板，，，，，但现实上是PPC，，，，，表层和中心层共挤的多层复合品，，，，，表层有更好的耐水解能力和耐UV辐照能力。。。。。

PYE背板的“P”层也是指增强聚酯膜，，，，，是通过胶水复合的方法和YE层成型的。。。。。聚酯背板，，，，，耐热性能是足够的。。。。。但聚酯的弱点是其分子链中的酯基容易受水分子的攻击，，，，，即所谓水解，，，，，在高温下这个水解反应还会加速。。。。。

聚酯增强主要是通过添加抗水解剂（如碳化二亚胺和环氧化合物）并控制聚酯分子链的端羧基含量来实现的。。。。。这些助剂是消耗型的，，，，，一旦消耗完毕，，，，，聚酯照旧会爆发水解。。。。。现在，，，，，海内厂商已经能够供应PCT 48~72小时的聚酯，，，，，但抵达PCT96小时级别的，，，，，海内厂商还不可规模供应。。。。。

聚酯在UV-b区保存敏感波段，，，，，需要通过添加UV吸收剂来增强其抗UV性能。。。。。若是把助剂析出的问题解决好，，，，，其耐候性能也可以做的较量精彩。。。。。

别的，，，，，尚有使用其它高分子质料（如脂肪族长链尼龙、生物基尼龙等）和非氟涂料（如丙烯酸酯、硅氧烷改性丙烯酸酯等）等制成的背板，，，，，文章篇幅缘故原由就纷歧一枚举了。。。。。

结论：

1、PVDF膜和PVF膜，，，，，对光伏组件的�；；；；；；ざ际亲愎坏�。。。。。覆膜背板（如SPC、TPC等）能顺应多种多样的干冷、湿热、风沙和海洋情形，，，，，给组件提供最可靠的防护作用。。。。。但在一些氟塑料的典范特征方面，，，，，如耐侵蚀性、耐污和阻燃等性能较量上，，，，，PVDF要优于PVF。。。。。

2、使用FEVE涂料的CPC背板，，，，，在耐天气老化性能、耐风沙性能和耐溶剂擦拭等方面，，，，，都逊于覆膜背板。。。。。别的，，，，，该类背板很难通过组合序列老化或长序列老化测试。。。。。

3、非氟类背板，，，，，具有绿色看法，，，，，其可靠性尚有待市场磨练。。。。。

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