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EVA交联度对其力学性能的影响

2013-9-16 14:25| 发布者: echo| 查看: 14347| 评论: 0|原作者: 施懿峻|来自: 中国光伏测试网

摘要: 摘要:本文以光伏行业常用EVA型号作为样本,研究交联度的变化对EVA各方面力学性能的影响。通过调节层压工艺参数制备不同交联度的EVA研究样本,并对样本进行各种力学性能测试,再经过对数据的统计处理得出结论:光伏 ...
       2.3试验设计

       本文从力学的角度去研究不同交联程度的EVA,其自身的力学性能以及与玻璃/TPT间粘结强度的差异。本试验选取3种不同厂家生产的EVA,采用高温布/EVA/EVA/高温布和玻璃/EVA/EVA/背板两种敷设方式对试验样品进行叠层;依据交联固化的基本原理,通过改变样品层压参数对叠层好的试样进行层压固化(由于层压时间对EVA与玻璃/TPT的粘合力有一定影响,为避免该因素对测试结果造成干扰,在层压参数的设置上保持层压时间不变,只通过调节层压温度来改变样品的交联度),制备不同交联程度的试验样品;采用二甲苯萃取法来测定试样的交联度,继而对样品进行拉伸测试和剥离强度测试。

       3 测试与表征

       3.1交联度的测定

       交联度是指EVA小分子经交联反应生成三维网状结构固化的程度,一般通过测定EVA的凝胶含量来反映EVA的交联固化情况。

       本文采用溶剂萃取法来测定EVA的交联度,其测试原理是将EVA样品置沸腾二甲苯溶液中萃取,未经交联的EVA全部溶解到二甲苯溶液中,而已交联的EVA大分子无法溶解,通过残留试样量与试样总量的比值确定交联度。

       测试步骤:

       1.提取交联后的EVA样品,装入已知重量(记为W1)的120目不锈钢网袋内,并在电子分析天平上称重(记为W2);

       2.将试样袋放入二甲苯溶液中,煮沸5小时,进行萃取;

       3.将试样袋放入真空烘箱内,烘箱设为140℃,烘3小时后取出,称其重量(记为W3)。

       交联度计算公式如下:

       交联度(%)=[(W3-W1)/(W2-W1)]×100%

       3.2拉伸强度和断裂伸长率的测定

       拉伸强度是表征材料抵抗(拉伸)破坏的极限能力,通过测定EVA交联后的拉伸强度可以从力学角度表征EVA样品的机械强度;断裂伸长率是衡量材料韧性(弹性)的重要指标,具有较大的断裂伸长率的材料在抵抗冲击时有一定的弹性伸长,不会立即脆断。

       本文按国家标准GB/T528-1998,用万能电子拉力试验机测试EVA胶膜的拉伸强度和断裂伸长率,拉伸速率为50mm/min,用冲片机将试验样品制成哑铃型试样,宽度10mm,长度50mm,用千分尺测量样品的厚度。

       拉伸强度计算公式如下:

       Ts=Fm/(W˙T)

       式中:Ts-拉伸强度(Mp)

       Fm-最大拉断力(N)

       W-EVA小条实际宽度(mm)

       T-EVA小条的厚度(mm)

       断裂伸长率计算公式如下:

       断裂伸长率=(ΔL/L)×100%

       式中:ΔL-试样在拉断时的拉伸伸长长度(mm)

       L-试样的原始长度(mm)

       3.3剥离强度的测定

       剥离强度又称为粘结强度,是表征材料间粘合、密封效果的重要指标。测定EVA与玻璃、EVA与TPT粘合强度的样品为"玻璃/EVA/EVA/TPT"层压件,试样在太阳能组件层压机设备上完成。

       本文按GB/T2791-1995"胶黏剂180°剥离强度试验方法"进行,用万能电子拉力试验机分别测试EVA与玻璃、EVA与背板间的粘结强度,剥离速度为100mm/min,样品宽度为10mm。

       剥离强度计算公式如下:

       δ180°=F/B

       式中:δ180°-180°剥离强度,N/cm;

       F-平均剥离力,N;

       B-试样宽度,cm。

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