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CN106543535A - 一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器及其制备方法 - Google Patents

一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器及其制备方法 Download PDF

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CN106543535A CN201610944231.7A CN201610944231A CN106543535A CN 106543535 A CN106543535 A CN 106543535A CN 201610944231 A CN201610944231 A CN 201610944231A CN 106543535 A CN106543535 A CN 106543535A
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华玲萍
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Abstract

本发明属于电容器技术领域，具体涉及一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器及其制备方法，其塑料薄膜由以下重量份的原料制成：茂金属聚乙烯，硅烷交联聚乙烯，丁腈橡胶，聚对苯二甲酸丁二醇酯，液态聚硫橡胶，亚甲基双丙烯酰胺，丙烯酸丁酯，玄武岩纤维粉，四氢噻吩，四氯化铱，对苯二酚，四甲基氢氧化铵，石脑油，硼酸三异丙酯，失水山梨醇脂肪酸酯。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明塑料薄膜的拉伸性能较好，方阻较小，膜厚增加，增加了耐压，使金属层接触面积增大，损耗值稳定，提高到电流能力；提高其阻燃性能和抗氧化性能，使其在持续高温环境中使用具有较强的耐老化性，不产生污染物，长时间存储其性能保持良好。

Description

一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器及其制备方法
技术领域
本发明属于电容器技术领域，具体涉及一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器及其制备方法。
背景技术
电容器用双向拉伸聚丙烯薄膜具有较高的机械性能和电气性能，与普通型薄膜制得的电容器相比，用聚丙烯薄膜制得的电容器以其热收缩率低、性能稳定、耐高温、耐高压，防止击穿等显著优点。薄膜电容器是以金属箔当电极，将其和聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜，从两端重叠后，卷绕成圆筒状的构造成电容器，在所有的塑料薄膜电容器当中，聚丙烯电容和聚苯乙烯电容的特性最为显著，同时，这两种电容器的价格也相对较高，电容器的薄膜质量直接影响电容器的使用寿命和产品性能，电容器薄膜的需求量大，种类多，采用单一原料生产的薄膜难以适应市场需求，薄膜电容根据用途可分为：高比能储能电容器、抗电磁干扰电容器、抗辐射电容器、安全膜电容器、长寿命电容器、高可靠电容器、高压全膜电容器等，随着电子整列级向数字化、高频化、多功能化以及向薄、轻、小、便携等方向发展，电容器不可避免的要向体积小、性能优、价格更低的方向发展，随着电容器工作环境的多样化，对其抗压性和耐老化性能都提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器，其塑料薄膜由以下重量份的原料制成：茂金属聚乙烯100-110，硅烷交联聚乙烯15-20，丁腈橡胶8-12，聚对苯二甲酸丁二醇酯3-7，液态聚硫橡胶6-10，亚甲基双丙烯酰胺3-4，丙烯酸丁酯1-3，玄武岩纤维粉7-12，四氢噻吩1-2，四氯化铱2-4，对苯二酚2-3，四甲基氢氧化铵0.02-0.04，石脑油1-2，硼酸三异丙酯3-5，失水山梨醇脂肪酸酯2-4。
一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器的制备方法，包括以下步骤：
（1）将茂金属聚乙烯、硅烷交联聚乙烯、丁腈橡胶、四氢噻吩、四甲基氢氧化铵、硼酸三异丙酯送入捏合机中，在温度为100-120℃的环境下热处理2-3小时，得到混合物料；
（2）在上述混合物料中加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、液态聚硫橡胶、亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、玄武岩纤维粉，在温度为160-180℃的环境下热处理5-6小时，然后加入剩余原料，充分搅拌均匀后送入挤出机熔融、过滤，得片状熔体；
（3）将上述所得片状熔体冷却定型后，依次通过纵向拉伸，横向拉伸，粗化面电晕处理，收卷后，两次时效处理；
（4）真空蒸镀金属化膜，粗化面形成金属化层，在其两端喷锌铝合金层，在其表面再喷涂锌层，然后对其进行热处理，对其进行焊接再浸渍或插入外壳，形成金属化薄膜电容器成品。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中所述挤出机的挤出温度为270-285℃，过滤为1600-1800目。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（3）中所述粗化面电晕处理的工艺条件为25-40J/cm²。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（4）中锌铝合金层的厚度为0.08-0.12mm，锌层的厚度为0.35-0.42mm。
作为对上述方案的进一步改进，所述金属化薄膜的厚度为5-12μm。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中茂金属聚乙烯、硅烷交联聚乙烯、四氢噻吩、硼酸三异丙酯在高温条件下发生交联反应，提高塑料薄膜的拉伸性能，方阻较小，膜厚增加，增加了耐压，使金属层接触面积增大，损耗值稳定，提高到电流能力；液态聚硫橡胶、玄武岩纤维粉与其他原料相配合作用，改善塑料薄膜的界面状态，提高其阻燃性能和抗氧化性能，使其在持续高温环境中使用具有较强的耐老化性，不产生污染物，长时间存储其性能保持良好。
具体实施方式
实施例1
一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器，其塑料薄膜由以下重量份的原料制成：茂金属聚乙烯100，硅烷交联聚乙烯20，丁腈橡胶10，聚对苯二甲酸丁二醇酯6，液态聚硫橡胶8，亚甲基双丙烯酰胺3，丙烯酸丁酯2，玄武岩纤维粉10，四氢噻吩1，四氯化铱4，对苯二酚3，四甲基氢氧化铵0.03，石脑油2，硼酸三异丙酯3，失水山梨醇脂肪酸酯3。
一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器的制备方法，包括以下步骤：
（1）将茂金属聚乙烯、硅烷交联聚乙烯、丁腈橡胶、四氢噻吩、四甲基氢氧化铵、硼酸三异丙酯送入捏合机中，在温度为100-120℃的环境下热处理2-3小时，得到混合物料；
（2）在上述混合物料中加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、液态聚硫橡胶、亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、玄武岩纤维粉，在温度为160-180℃的环境下热处理5-6小时，然后加入剩余原料，充分搅拌均匀后送入挤出机熔融、过滤，得片状熔体；
（3）将上述所得片状熔体冷却定型后，依次通过纵向拉伸，横向拉伸，粗化面电晕处理，收卷后，两次时效处理；
（4）真空蒸镀金属化膜，粗化面形成金属化层，在其两端喷锌铝合金层，在其表面再喷涂锌层，然后对其进行热处理，对其进行焊接再浸渍或插入外壳，形成金属化薄膜电容器成品。
其中，步骤（2）中所述挤出机的挤出温度为270-285℃，过滤为1600-1800目；步骤（3）中所述粗化面电晕处理的工艺条件为25-40J/cm²；步骤（4）中锌铝合金层的厚度为0.08-0.12mm，锌层的厚度为0.35-0.42mm。
其中，所述金属化薄膜的厚度为5-12μm。
所得金属化薄膜电容器耐压范围可达900-1200Vdc，无畸形，介质损耗小，介质损耗角正切≤0.002,横向收缩率≤0.28%，纵向收缩率≤2.5%，横向拉伸强度≥16.5Mpa，纵向拉伸强度≥118Mpa，在120℃下长期工作，使用寿命可达220000h以上。
实施例2
一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器，其塑料薄膜由以下重量份的原料制成：茂金属聚乙烯105，硅烷交联聚乙烯18，丁腈橡胶8，聚对苯二甲酸丁二醇酯7，液态聚硫橡胶6，亚甲基双丙烯酰胺4，丙烯酸丁酯3，玄武岩纤维粉12，四氢噻吩2，四氯化铱4，对苯二酚3，四甲基氢氧化铵0.02，石脑油2，硼酸三异丙酯5，失水山梨醇脂肪酸酯3。
除以上原料成分外与实施例1相同。
所得金属化薄膜电容器耐压范围可达900-1200Vdc，无畸形，介质损耗小，介质损耗角正切≤0.002,横向收缩率≤0.25%，纵向收缩率≤2.3%，横向拉伸强度≥16.8Mpa，纵向拉伸强度≥116Mpa，在120℃下长期工作，使用寿命可达220000h以上。
实施例3
一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器，其塑料薄膜由以下重量份的原料制成：茂金属聚乙烯110，硅烷交联聚乙烯20，丁腈橡胶12，聚对苯二甲酸丁二醇酯3，液态聚硫橡胶8，亚甲基双丙烯酰胺4，丙烯酸丁酯2，玄武岩纤维粉7，四氢噻吩2，四氯化铱4，对苯二酚3，四甲基氢氧化铵0.04，石脑油2，硼酸三异丙酯5，失水山梨醇脂肪酸酯3。
除以上原料成分外与实施例1相同。
所得金属化薄膜电容器耐压范围可达900-1200Vdc，无畸形，介质损耗小，介质损耗角正切≤0.002,横向收缩率≤0.29%，纵向收缩率≤2.2%，横向拉伸强度≥16.7Mpa，纵向拉伸强度≥115Mpa，在120℃下长期工作，使用寿命可达220000h以上。

Claims (6)

1.一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器，其特征在于，其塑料薄膜由以下重量份的原料制成：茂金属聚乙烯100-110，硅烷交联聚乙烯15-20，丁腈橡胶8-12，聚对苯二甲酸丁二醇酯3-7，液态聚硫橡胶6-10，亚甲基双丙烯酰胺3-4，丙烯酸丁酯1-3，玄武岩纤维粉7-12，四氢噻吩1-2，四氯化铱2-4，对苯二酚2-3，四甲基氢氧化铵0.02-0.04，石脑油1-2，硼酸三异丙酯3-5，失水山梨醇脂肪酸酯2-4。
2.一种如权利要求1所述耐压抗老化的金属化薄膜电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将茂金属聚乙烯、硅烷交联聚乙烯、丁腈橡胶、四氢噻吩、四甲基氢氧化铵、硼酸三异丙酯送入捏合机中，在温度为100-120℃的环境下热处理2-3小时，得到混合物料；
（2）在上述混合物料中加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、液态聚硫橡胶、亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、玄武岩纤维粉，在温度为160-180℃的环境下热处理5-6小时，然后加入剩余原料，充分搅拌均匀后送入挤出机熔融、过滤，得片状熔体；
（3）将上述所得片状熔体冷却定型后，依次通过纵向拉伸，横向拉伸，粗化面电晕处理，收卷后，两次时效处理；
（4）真空蒸镀金属化膜，粗化面形成金属化层，在其两端喷锌铝合金层，在其表面再喷涂锌层，然后对其进行热处理，对其进行焊接再浸渍或插入外壳，形成金属化薄膜电容器成品。
3.如权利要求2所述一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述挤出机的挤出温度为270-285℃，过滤为1600-1800目。
4.如权利要求3所述一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述粗化面电晕处理的工艺条件为25-40J/cm²。
5.如权利要求4所述一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器的制备方法，其特征在于，步骤（4）中锌铝合金层的厚度为0.08-0.12mm，锌层的厚度为0.35-0.42mm。
6.如权利要求2-5中任意一项所述一种耐压抗老化的金属化薄膜电容器的制备方法，其特征在于，所述金属化薄膜的厚度为5-12μm。
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