一種超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜，包括基膜和依次鍍于基膜上的鋁鍍層及鋅鍍層，鋅鍍層上設(shè)置有一層耐高溫層，耐高溫層為聚氨酯材料，耐高溫層具有多個凸形加厚區(qū)。相應(yīng)地，本發(fā)明還公開了一種超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜的制備方法，采用電工級全同立構(gòu)規(guī)整型聚丙烯樹脂作為原料，依次經(jīng)過熔融塑化、模頭擠出、鑄片、雙向拉伸、冷卻定型、定幅切邊、厚度檢驗和電暈處理，得到基膜；將基膜卷繞分切，在真空條件下依次鍍上鋁鋅鍍層和耐高溫層得到超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜。本發(fā)明方法操作簡單，制備的電容器金屬化薄膜厚度為2?3μm，具有較低的熱收縮率和良好的耐溫性能。
【專利說明】
一種超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電容器金屬化薄膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]薄膜電容器是最基本的電子元器件，由于其良好的溫度特性、頻率特性和低阻抗特性，廣泛應(yīng)用在廣播電視、通訊通信、計算機信息、航空航天、測量儀器、節(jié)能光源、核電工業(yè)、電力輸變、汽車電子、軍工電子、自動控制、醫(yī)療設(shè)備、軍事裝備和混合動力汽車等技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]聚丙烯薄膜電容器是一種有機薄膜電容器，采用聚丙烯薄膜為基材卷制而成。聚丙烯簡稱“PP”，它是以丙烯單體為主聚合成的，密度為0.9g/cm3，是最輕的樹脂品種之一，具有穩(wěn)定的物理性能、優(yōu)良的機械強度和優(yōu)異的電氣絕緣性能。經(jīng)雙向拉伸生產(chǎn)的聚丙烯薄膜，具有質(zhì)輕、損耗小、耐壓擊穿場強高、電絕緣性和機械性能優(yōu)良等特點，使其特別適合用做工頻下強電領(lǐng)域的薄膜電容器，如電力電容器、電氣設(shè)備電容器、電力機車電容器等。
[0004]隨著電子信息產(chǎn)業(yè)和電力工業(yè)迅猛發(fā)展，薄膜電容器正在向大容量、微型化和高安全可靠性的方向發(fā)展，對薄膜電容器的體積、耐溫和可靠性等指標提出了更高的要求。現(xiàn)有的聚丙烯電容器薄膜，厚度大、耐溫性差、熱收縮率相對偏高，用此膜卷繞而成的電容器隨著其工作時間的加長，其內(nèi)部溫升較快，導(dǎo)致電容器的穩(wěn)定性急劇下降，甚至造成電容器失效，給電網(wǎng)帶來嚴重的安全隱患。因此，研發(fā)一種厚度小、耐溫性好、熱收縮率低的聚丙烯電容器薄膜成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜，包括基膜和依次鍍于所述基膜上的鋁鍍層及鋅鍍層，所述鋁鍍層與所述基膜的邊緣處留有空白區(qū)域;所述鋅鍍層上設(shè)置有一層耐高溫層，所述耐高溫層為聚氨酯，所述耐高溫層具有多個凸形加厚區(qū)。
[0006]進一步地，所述基膜為聚丙烯電容器薄膜。
[0007]進一步地，所述基膜的厚度為1-2μπι，寬度為280-800mm。
[0008]進一步地，所述凸形加厚區(qū)的數(shù)量為1-5個。
[0009]進一步地，所述空白區(qū)域的寬度為l_2mm。
[0010]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了所述超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜的制備方法，包括以下步驟:
[0011]S1、將聚丙烯樹脂原料加壓混煉塑化，形成充分塑化的熔融體，經(jīng)過預(yù)過濾器和精密過濾器除去熔融體中的雜質(zhì)和未熔物，然后注入T型模頭，通過模頭的唇口擠出片狀熔融體，經(jīng)激冷輥雙面定型成鑄片；
[0012]S2、將鑄片置于縱向拉伸機和橫向取向裝置中進行雙向拉伸，然后經(jīng)冷卻定型、定幅切邊、厚度檢驗和電暈處理，得到基膜；
[0013]S3、將基膜卷繞，進行第一次時效處理，采用垂直懸掛式分切機分切小卷，并進行第二次時效處理，在真空壓力為4X 1-4Hibar的條件下依次鍍上鋁鍍層、鋅鍍層和耐高溫層形成成品膜，即得超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜。
[0014]進一步地，所述聚丙烯樹脂原料為電工級全同立構(gòu)規(guī)整型聚丙烯樹脂。
[0015]進一步地，所述步驟SI激冷輥冷卻過程中采用全自動調(diào)節(jié)的風淋裝置，使激冷輥面和非貼輥面得到相同的結(jié)晶溫度。
[0016]進一步地，所述步驟S2厚度檢驗采用厚度分辨率為0.Ο?μπι的紅外測厚裝置測量并控制薄膜的厚度。
[0017]進一步地，所述薄膜的厚度為2-3μηι。
[0018]進一步地，所述薄膜在溫度為105°C_120°C的條件下，加熱15-20min，橫向熱收縮率0.1%-0.2%，縱向熱收縮率1%-1.5%。
[0019]本發(fā)明的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜及其制備方法，具有如下有益效果:
[0020]1、本發(fā)明的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜，其通過在鋁鍍層上設(shè)置一層鋅鍍層，使電容器的散熱性能大大增強，提高了電容器的安全可靠性，延長了電容器的使用壽命;
[0021]2、本發(fā)明的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜，其通過在鋅鍍層上設(shè)置一層具有多個凸形加厚區(qū)的耐高溫層，增加了各鍍層之間的牢固性，改善了電容器的耐溫性能；
[0022]3、本發(fā)明的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜厚度為2_3μπι，與傳統(tǒng)的聚丙烯電容器薄膜相比降低了厚度，縮小了電容器的體積，具有更強的耐高壓性能；
[0023]4、本發(fā)明采用全自動調(diào)節(jié)的風淋裝置，使激冷輥面和非貼輥面得到相同的結(jié)晶溫度;采用厚度分辨率為0.Ο?μπι的紅外測厚裝置，測量并控制薄膜的厚度及均勻性;采用電暈處理，提高了薄膜的耐壓強度，防止擊穿，成品率較高，在高溫下熱收縮率低且性能穩(wěn)定;采用新型滾輪式展平裝置，替代傳統(tǒng)的香蕉輥展平方式，避免了薄膜冷態(tài)再次拉伸而損傷，實現(xiàn)超薄薄膜卷繞一致性;通過計算機對加熱、拉伸、冷卻和收卷過程進行程控。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實施例一超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中:1-基膜，2-鋁鍍層，3-鋅鍍層，4-耐高溫層，5-空白區(qū)域。
【具體實施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027]實施例一:
[0028]如圖1所示，本發(fā)明提供一種超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜，包括基膜I和依次鍍于所述基膜I上的鋁鍍層2及鋅鍍層3，所述鋁鍍層2與所述基膜I的邊緣處留有空白區(qū)域5;所述鋅鍍層3上設(shè)置有一層耐高溫層4，所述耐高溫層4為聚氨酯，所述耐高溫層4具有多個凸形加厚區(qū)。
[0029]本實施例中，所述基膜I為聚丙烯電容器薄膜。
[0030]本實施例中，所述基膜I的厚度為Ιμπι，寬度為280mm。
[0031]本實施例中，所述基膜I的數(shù)量為50個。
[0032]本實施例中，所述空白區(qū)域5的寬度為1_。
[0033]本實施例中，所述凸形加厚區(qū)的數(shù)量為I個。
[0034]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了所述超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜的制備方法，包括以下步驟:
[0035]S1、將聚丙烯樹脂原料加壓混煉塑化，形成充分塑化的熔融體，經(jīng)過預(yù)過濾器和精密過濾器除去熔融體中的雜質(zhì)和未熔物，然后注入T型模頭，通過模頭的唇口擠出片狀熔融體，經(jīng)激冷輥雙面定型成鑄片；
[0036]S2、將鑄片置于縱向拉伸機和橫向取向裝置中進行雙向拉伸，然后經(jīng)冷卻定型、定幅切邊、厚度檢驗和電暈處理，得到基膜；
[0037]S3、將基膜卷繞，進行第一次時效處理，采用垂直懸掛式分切機分切小卷，并進行第二次時效處理，在真空壓力為4X 1-4Hibar的條件下依次鍍上鋁鍍層、鋅鍍層和耐高溫層形成成品膜，即得超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜。
[0038]本實施例中，所述聚丙烯樹脂原料為電工級全同立構(gòu)規(guī)整型聚丙烯樹脂。
[0039]本實施例中，所述步驟SI激冷輥冷卻過程中采用全自動調(diào)節(jié)的風淋裝置，使激冷輥面和非貼輥面得到相同的結(jié)晶溫度。
[0040]本實施例中，所述步驟S2厚度檢驗采用厚度分辨率為0.Ο?μπι的紅外測厚裝置測量并控制薄膜的厚度。
[0041 ]本實施例中，所述薄膜的厚度為2μπι。
[0042]本實施例中，所述薄膜在溫度為105°C的條件下，加熱15min，橫向熱收縮率0.1%,縱向熱收縮率I %。
[0043]實施例二:
[0044]本實施例與實施例一的區(qū)別在于:
[0045]在本實施例中，所述基膜的厚度為1.5μπι，寬度為540mm，數(shù)量為25個。
[0046]在本實施例中，所述空白區(qū)域的寬度為1.5mm。
[0047]在本實施例中，所述薄膜的厚度為2.5μπι，在溫度為112°C的條件下，加熱18min，橫向熱收縮率為0.15%，縱向熱收縮率為1.25%。
[0048]實施例三:
[0049]本實施例與上一個實施例的區(qū)別在于:
[0050]在本實施例中，所述基膜的厚度為2μπι，寬度為800mm，數(shù)量為I個。
[0051]在本實施例中，所述空白區(qū)域的寬度為2_。
[0052]所述薄膜的厚度為3μπι，在溫度為120°C的條件下，加熱20min，橫向熱收縮率為
0.2%，縱向熱收縮率為1.5%。
[0053]本發(fā)明的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜及其制備方法，具有如下有益效果:
[0054]1、本發(fā)明的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜，其通過在鋁鍍層上設(shè)置一層鋅鍍層，使電容器的散熱性能大大增強，提高了電容器的安全可靠性，延長了電容器的使用壽命;
[0055]2、本發(fā)明的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜，其通過在鋅鍍層上設(shè)置一層具有多個凸形加厚區(qū)的耐高溫層，增加了各鍍層之間的牢固性，改善了電容器的耐溫性能；
[0056]3、本發(fā)明的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜厚度為2_3μπι，與傳統(tǒng)的聚丙烯電容器薄膜相比降低了厚度，縮小了電容器的體積，具有更強的耐高壓性能；
[0057]4、本發(fā)明采用全自動調(diào)節(jié)的風淋裝置，使激冷輥面和非貼輥面得到相同的結(jié)晶溫度;采用厚度分辨率為0.Ο?μπι的紅外測厚裝置，測量并控制薄膜的厚度及均勻性;采用電暈處理，提高了薄膜的耐壓強度，防止擊穿，成品率較高，在高溫下熱收縮率低且性能穩(wěn)定;采用新型滾輪式展平裝置，替代傳統(tǒng)的香蕉輥展平方式，避免了薄膜冷態(tài)再次拉伸而損傷，實現(xiàn)超薄薄膜卷繞一致性;通過計算機對加熱、拉伸、冷卻和收卷過程進行程控。
[0058]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜，其特征在于，包括基膜和依次鍍于所述基膜上的鋁鍍層及鋅鍍層，所述鋁鍍層與所述基膜的邊緣處留有空白區(qū)域;所述鋅鍍層上設(shè)置有一層耐高溫層，所述耐高溫層為聚氨酯，所述耐高溫層具有多個凸形加厚區(qū)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜，其特征在于，所述基膜為聚丙烯電容器薄膜。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜，其特征在于，所述基膜的厚度為1-2μηι，寬度為280-800mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜，其特征在于，所述凸形加厚區(qū)的數(shù)量為1-5個。5.—種制備權(quán)利要求1-4任意一項所述的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜的方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、將聚丙烯樹脂原料加壓混煉塑化，形成充分塑化的熔融體，經(jīng)過預(yù)過濾器和精密過濾器除去熔融體中的雜質(zhì)和未熔物，然后注入T型模頭，通過模頭的唇口擠出片狀熔融體，經(jīng)激冷輥雙面定型成鑄片； 52、將鑄片置于縱向拉伸機和橫向取向裝置中進行雙向拉伸，然后經(jīng)冷卻定型、定幅切邊、厚度檢驗和電暈處理，得到基膜； 53、將基膜卷繞，進行第一次時效處理，采用垂直懸掛式分切機分切小卷，并進行第二次時效處理，在真空壓力為4X10—4Hibar的條件下依次鍍上鋁鍍層、鋅鍍層和耐高溫層形成成品膜，即得超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜的制備方法，其特征在于，所述聚丙烯樹脂原料為電工級全同立構(gòu)規(guī)整型聚丙烯樹脂。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜的制備方法，其特征在于，步驟SI激冷輥冷卻過程中采用全自動調(diào)節(jié)的風淋裝置，使激冷輥面和非貼輥面得到相同的結(jié)晶溫度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S2厚度檢驗采用厚度分辨率為0.Ο?μπι的紅外測厚裝置測量并控制薄膜的厚度。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜的制備方法，其特征在于，所述薄膜的厚度為2-3μηι。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超薄耐高溫聚丙烯電容器金屬化薄膜的制備方法，其特征在于，所述薄膜在溫度為105 °C -120 °C的條件下，加熱15-20min，橫向熱收縮率O Λ%~0.2%,縱向熱收縮率1%_1.5%。
【文檔編號】H01G4/008GK106024378SQ201610520576
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月4日
【發(fā)明人】徐明強, 陳文亮, 張勇
【申請人】南通百正電子新材料股份有限公司