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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电容器薄膜,尤其涉及一种电容器用聚丙烯薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、薄膜电容器是以金属箔当电极,将其和聚乙酯,聚丙烯,聚笨乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜,从两端重叠后,卷绕成圆筒状构造的电容器。薄膜电容器具有无极性、绝缘阻抗高、频率响应宽广、介质损失小等优点,目前已广泛应用于电子、家电、通讯、电力、电气化铁路、混合动力汽车、风力发电、太阳能发电等领域。
2、通常,薄膜电容器采用聚合物薄膜作为电介质材料,最常用的聚合物薄膜包括聚丙烯薄膜、聚酯薄膜和聚苯乙烯薄膜等,其中,聚丙烯薄膜为非极性材料,其介电常数不高且介电损耗较低,具有非常高的耐击穿电压,是目前应用最广泛的聚合物薄膜,尤其在大功率的电力电子电容器领域获得了广泛的应用。
3、但是,普通的聚合物薄膜并不能直接用于薄膜电容器中,作为电容器用的聚合物薄膜,通常要求其具有合适的表面粗糙度、合适的摩擦系数、较高的击穿电压、较低的相对介电系数和较低的介电损耗。此外,还要求聚合物薄膜具有较高的抗拉强度,适中的硬度,良好的易绕性以及耐热性和抗寒性等。可见,应用于电容器的聚合物薄膜的各个方面性能都有着十分严格的要求。
4、在薄膜电容器制造领域,聚合物薄膜作为关键材料,其性质的改善和优化一直是一项艰巨的任务,这不仅因为原料组分的选择对薄膜性能有着直接且深远的影响,还因为制备工艺的每一个细微环节都可能对薄膜的最终性能产生决定性的作用。同时,聚合物薄膜的各项性能之间并不是孤立的,它们相互关联,相互影响,形成了一个复杂而微妙的平衡。这就意味着,在尝试提升
5、在聚合物薄膜的生产过程中,表面粗糙度是一个关键的物理特性,它直接影响着薄膜的应用性能和稳定性。为了调整薄膜的表面粗糙度,通常会在原料中添加特定的粒子。这些粒子的种类、形状、添加量以及粒径分布等因素,都会直接影响到最终生产的薄膜表面的粗糙程度。在实际的生产过程中,对粗糙度的控制存在着巨大的难度,这主要是由于原料和制备工艺等因素的波动,对粗糙度的影响具有不确定性;更重要的是,粒子的形状和粒径分布等差异也会导致粗糙度的控制变得更加复杂。
6、尤其是近年来,随着信息产业的迅猛发展,特别是元器件的集成化和微型化,用于这些产业的电容器正向微型化和大容量方向发展,致使作为电容器的重要介质的超薄(1~6um)薄膜的需求量急速增加。在聚合物薄膜的制备过程中,为得到具有适宜表面粗糙度的薄膜,以及克服薄膜加工过程中的诸多困难,必须在加工过程中添加一定量的微细无机粒子作为抗粘连剂,目前主要的解决手段是采用微细,如采用纳米的无机填料作为抗粘连剂,来实现控制薄膜表面粗糙度,同时,降低薄膜厚度的目的。对于超薄薄膜而言,其内添加的无机粒子的粒径更小,通常为50~150nm左右,这种粒径均匀的、纳米级无机粒子的制备难度极大,尤其是纳米级无机粒子的粒径控制难度大、且制备工艺繁琐、原料非常难得。且当纳米级无机粒子的粒径分布过宽时,超薄薄膜中无机粒子的添加会加剧破膜率升高、电弱点增多、强度下降等问题。同时,由于超薄薄膜中无机粒子的粒径非常小,超薄薄膜的表面粗糙度一直处于较低且不均匀的状态。
7、因此,提供一种能够降低聚合物薄膜,尤其是超薄聚合物薄膜的粗糙度控制难度,同时能够改善其综合性能的电容器用聚丙烯薄膜及其制备方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述存在的技术问题,提供一种电容器用聚丙烯薄膜及其制备方法,以降低聚合物薄膜的粗糙度控制难度,改善电容器用聚合物薄膜的综合性能,实现高性能薄膜电容器用超薄薄膜的制备。
2、有鉴于此,本专利技术提供一种电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,按重量份计,其原料包括:
3、聚丙烯树脂 65~90份;
4、马来酸酐接枝聚丙烯 5~12份;
5、改性片状无机填料 0.5~4份;
6、硅烷偶联剂 0.3~5份;
7、抗氧剂 0.2~0.5份;
8、成核剂 0.01~0.05份。
9、进一步的,所述聚丙烯树脂包括:直链聚丙烯树脂和长链支化聚丙烯树脂,其中,
10、所述直链聚丙烯树脂的等规指数≥95%,灰分含量≤400ppm;
11、所述长链支化聚丙烯树脂的等规指数≥97%,熔体流动速度为2~6g/10min,灰分含量≤200ppm,支化点密度1/10000碳原子~1/100碳原子;
12、所述直链聚丙烯树脂和长链支化聚丙烯树脂的重量比为(0.3~0.6):1。
13、进一步的,所述直链聚丙烯树脂包括重均分子量mw为20~30万、熔体流动速度为5~8g/10min的低分子量直链聚丙烯树脂和重均分子量mw为40~45万、熔体流动速度为1~3g/10min的高分子量直链聚丙烯树脂,其中,所述低分子量直链聚丙烯树脂和高分子量直链聚丙烯树脂的重量比为(2~4):1。
14、进一步的,所述改性片状无机填料为第一改性片状无机填料和第二改性片状无机填料的混合物,其中,所述第二改性片状无机填料具有多孔结构。
15、进一步的,所述改性片状无机填料的制备过程如下:
16、a1,将片状无机填料的大颗粒原料置于球磨机的球磨内腔中,并向球磨内腔中添加钢球,之后密闭所述球磨机的球磨腔,向所述球磨腔中通入一定压力的惰性气体,然后启动球磨机进行研磨,在球磨过程中,研磨至一定尺寸的无机填料颗粒能够穿过球磨内腔腔壁上的通孔进入球磨外腔,之后通过球磨机的循环抽风单元将球磨外腔中的无机填料抽吸出来;
17、a2,将50~100重量份经步骤a1球磨处理后的无机填料分散于200~500重量份水中,经机械搅拌或超声充分分散后,置于剪切分散设备中,在转速3000~8000r/min下进行剪切分散1~3h,然后过滤,烘干;
18、a3,将40~80重量份经步骤a2剪切分散后的无机填料置于100~300重量份插层处理剂溶液中,在密闭容器中,增压、加热至压力0.5~2mpa、温度40~70℃,之后启动超声设备,在功率500~1000w、频率30~50khz、温度40~70℃下进行超声剥片0.5~1h,超声剥片完成后本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,按重量份计,其原料包括:
2.根据权利要求1所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述聚丙烯树脂包括:直链聚丙烯树脂和长链支化聚丙烯树脂,其中,
3.根据权利要求2所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述直链聚丙烯树脂包括重均分子量Mw为20~30万、熔体流动速度为5~8g/10min的低分子量直链聚丙烯树脂和重均分子量Mw为40~45万、熔体流动速度为1~3g/10min的高分子量直链聚丙烯树脂,其中,所述低分子量直链聚丙烯树脂和高分子量直链聚丙烯树脂的重量比为(2~4):1。
4.根据权利要求1所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述改性片状无机填料为第一改性片状无机填料和第二改性片状无机填料的混合物,其中,所述第二改性片状无机填料具有多孔结构。
5.根据权利要求4所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述改性片状无机填料的制备过程如下:
6.根据权利要求5所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,在所述步骤a4中,对
7.根据权利要求5所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,在所述步骤a4中,对所述第二片状无机填料的改性处理得到第二改性片状无机填料的过程为:
8.根据权利要求1所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述电容器用聚丙烯薄膜的制备方法包括步骤:
9.根据权利要求8所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述一次同步双向拉伸的拉伸倍率为2.0*2.0~4.0*4.0;所述二次同步双向拉伸的拉伸倍率为5.0*5.0~8.0*8.0。
10.一种电容器用聚丙烯薄膜,其特征在于,所述电容器用聚丙烯薄膜采用上述权利要求1~9任一项所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,按重量份计,其原料包括:
2.根据权利要求1所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述聚丙烯树脂包括:直链聚丙烯树脂和长链支化聚丙烯树脂,其中,
3.根据权利要求2所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述直链聚丙烯树脂包括重均分子量mw为20~30万、熔体流动速度为5~8g/10min的低分子量直链聚丙烯树脂和重均分子量mw为40~45万、熔体流动速度为1~3g/10min的高分子量直链聚丙烯树脂,其中,所述低分子量直链聚丙烯树脂和高分子量直链聚丙烯树脂的重量比为(2~4):1。
4.根据权利要求1所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述改性片状无机填料为第一改性片状无机填料和第二改性片状无机填料的混合物,其中,所述第二改性片状无机填料具有多孔结构。
5.根据权利要求4所述的电容器用聚丙烯薄膜的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯江平,陆为民,叶咸富,
申请(专利权)人:浙江南洋华诚科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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