[發(fā)明專利]一種強電電容器用高性能聚丙烯薄膜及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310392619.7
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103434110B
• 公開（公告）日: 2016-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 韓青霞;李曉敏;黃渝鴻;陳鳳;陽龑;曹君;楊帆;袁彬彬;李濤
• 申請（專利權）人: 華威聚酰亞胺有限責任公司;黃渝鴻
• 主分類號: B29C47/06
• 分類號: B29C47/06;B29C47/92;B29C47/56;B29C55/16;B29C69/02;H01G4/14;B29K23/00;B29L7/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 劉雪蓮;曹晉玲

技術領域

本發(fā)明涉及一種聚丙烯薄膜制造方法，特別涉及一種耐高電壓、高油浸性的電容器用雙向拉伸聚丙烯薄膜制造方法，屬于高端電容器用薄膜的技術領域。

背景技術

雙向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜由于具有優(yōu)異的性能，如高的拉伸強度、低的氣體滲透率、良好的透明性和光澤性、優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和耐熱耐寒性等，被廣泛應用于食品、醫(yī)藥、日用品等包裝領域。另外利用其優(yōu)異的耐壓耐溫和電性能還可將其作為電容膜應用于交流電機、家用電器、電力電容器等電子領域。

近年來，隨著電容器用聚丙烯薄膜社會需求的快速增長，智能電網、柔性輸變電和超高壓電網等強烈要求開發(fā)高壓電容器，此種電容器要求使用耐高壓、結晶性好的粗化聚丙烯薄膜。

提高雙向拉伸聚丙烯薄膜耐高電壓性的技術，曾有日本專利1（JP9139323）和2（JP8294962）中公布，分別通過降低樹脂中灰分含量和提高立構規(guī)整度和結晶化來實現(xiàn)。但高立構規(guī)整度和結晶化會導致薄膜拉伸性能下降，在鑄片拉伸過程中容易出現(xiàn)破膜現(xiàn)象。

提高雙向拉伸聚丙烯薄膜的粗糙度可提高薄膜對絕緣油的浸漬性能和元件卷繞時的防滑易操作性。目前報道的關于生產聚丙烯粗化膜的方法有機械粗面化、化學腐蝕粗面化和工藝粗面化技術。前兩種技術工藝復雜，環(huán)境污染嚴重，薄膜表面損傷厲害，影響其電氣性能和機械性能，因此使用很少。關于工藝粗面化技術是通過選擇原料、調整工藝、控制特定工藝條件，利用物質內部結晶特性和轉化原理而實現(xiàn)粗面化。均聚等規(guī)聚丙烯樹脂中穩(wěn)定的結晶體形態(tài)有α單斜晶和β六方形。β晶體的熔融溫度小于a晶體約20℃，密度大于α晶體的密度，利用這些異性在β晶體熔點附近拉伸，而保持α晶體相對穩(wěn)定，β晶體熔融轉變?yōu)棣辆w時，由于密度大于α晶體，在薄膜的表面形成凹凸不平的粗化膜面。其中專利3（JP200589683）中描述采用負載型的鈦催化劑聚合合成具有一定熔體流動速率、數(shù)均分子量和分子量分布的聚丙烯樹脂制片后可形成高β結晶比率的鑄片。專利4（JP19970317409）中描述采用高立構規(guī)整度的聚丙烯樹脂，通過工藝控制激冷鑄片的β晶體含量從而制備具有一定表面粗糙度的薄膜。

然而正如專利5（JP2002105224）中描述隨著薄膜粗糙度的增加，會導致薄膜的耐電壓性降低的負面影響。專利中將薄膜的中心線平均粗糙度控制在0.05～0.5μm，從而平衡薄膜的油浸性和耐電壓性。專利6（CN1970613）中通過控制原料聚丙烯樹脂的重均分子量、分子量分布、全同立構成分比率和低結晶性成分比率等制備高耐電壓性和元件加工適宜性優(yōu)異的薄膜。專利7（CN101848961）中采用兩種不同熔體流動速率的全同立構聚丙烯樹脂，將薄膜的重均分子量、分子量分布、立構規(guī)整度、低分子量成分與高分子量成分的構成控制在一定范圍內，制備具有耐電壓性和元件卷繞加工適應性優(yōu)異的薄膜。

以上專利對原料的性能要求通常較為苛刻，且制備的薄膜均衡性差，在超高壓電網用高性能耐高電壓電力電容器等領域，其耐電壓性和絕緣油浸漬性能還具有改善的空間。

綜上所述，現(xiàn)有技術中往往存在雙向拉伸聚丙烯薄膜的浸漬性能、元件卷繞時的防滑易操作性和耐電壓性難以同時提高的缺陷。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種電容器用性能均衡、耐高電壓、卷繞防滑性好、油浸性好的雙向拉伸聚丙烯薄膜制造方法。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取以下技術方案：

一種雙向拉伸聚丙烯電容膜的制造方法，所述電容膜為三層復合薄膜，制造方法包括以下步驟：

(a)配料：取結晶度為50%～60%，等規(guī)指數(shù)大于等于98%（重量），熔體流動速率1.2～2.5g/10min，灰分含量小于等于100ppm的聚丙烯作為中間層原料。

取結晶度為50%～60%，等規(guī)指數(shù)大于等于94%，熔體流動速率3.2～3.5g/10min，灰分含量小于等于100ppm的聚丙烯作為表層原料。

(b)預處理：上述中間層原料在惰性氣體保護下，在70～115℃下處理3～30min。

(c)擠出：將經過步驟(b)預處理的中間層原料和未經處理的表層原料分別送入主、輔擠出機熔融、塑化（對應關系為：中間層原料擠入主擠出機，表層原料送入輔擠出機，然后分別擠出），經計量泵建立穩(wěn)定壓力，通過板式換網器過濾后。再經計量泵建立穩(wěn)定壓力，通過均質器進行均質，最后，經三流道模頭擠出得片狀流體。控制中間層原料用量占原料總重量的90%～95%，余量為表層原料。所述均質器使用時，是將原料在一定壓力下通過泡沫狀微孔結構。

(d)鑄片：在鑄片機中的激冷輥和高壓氣刀冷卻下定型。