[發明專利]復合聚丙烯材料的制備方法及其復合聚丙烯材料

有效

• 申請號: 202111422023.8
• 申請日: 2021-11-26
• 公開（公告）號: CN114196106B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 劉文鳳;劉宏博;程璐;鄭雪梅;張子琦;邢照亮;張翀;戴熙瀛;李飛;郭少瑋;崔惠澤;劉建;周建華;陳舒
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;全球能源互聯網研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K9/10;C08K3/22
• 代理公司: 北京前審知識產權代理有限公司 11760
• 代理人: 李鋒;張波濤

公開了包覆核?殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料制備方法及復合聚丙烯材料，方法中，將預定接枝率的甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚丙烯包覆于氧化鋯納米粒子表面形成核?殼結構的改性納米粒子，其中殼為厚度1.5?5nm有機殼；改性納米粒子和聚丙烯按照預定比例熔融共混得到復合聚丙烯材料。

技術領域

本發明涉及薄膜電容器的復合薄膜材料技術領域，尤其涉及一種包覆核-殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料的制備方法及其復合聚丙烯材料。

背景技術

隨著電力系統的不斷發展，電力電容器在電力系統的作用愈發重要，薄膜電容器儲能密度的提高是實現器件小型化，優化特高壓交直流輸電系統建設成本的重要一環。對于聚烯烴材料而言，在現有改性技術中，納米摻雜改性被認為是目前最具研究價值的改性手段之一，然而聚丙烯作為一種無極性高聚物材料，同高表面能的納米粒子相容性極差，極易在基體/納米粒子界面處引入微孔、裂隙等結構缺陷，嚴重限制了改性聚丙烯材料儲能密度的提升以及工業化推廣。

針對現有技術的以上缺陷或進一步的需求，本領域技術人員致力于開發一種高儲能密度的復合聚丙烯材料。

在背景技術部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發明背景的理解，因此可能包含不構成本領域普通技術人員公知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的目的是提供一種包覆核-殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料的制備方法及其復合聚丙烯材料，以提供一種同時改善儲能密度、介電常數和直流擊穿場強的復合聚丙烯材料。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明的一種包覆核-殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料的制備方法包括：

將預定接枝率的甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚丙烯包覆于氧化鋯納米粒子表面形成核-殼結構的改性納米粒子，其中殼為厚度1.5-5nm有機殼；

改性納米粒子和聚丙烯按照預定比例熔融共混得到復合聚丙烯材料。

所述的一種包覆核-殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料的制備方法中，改性納米粒子和聚丙烯的預定比例為0.1-3wt％。

所述的一種包覆核-殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料的制備方法中，氧化鋯納米粒子直徑為10-100nm。

所述的一種包覆核-殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料的制備方法中，聚丙烯為等規聚丙烯。

所述的一種包覆核-殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料的制備方法中，預定接枝率為2％。

一種復合聚丙烯材料經由所述的一種包覆核-殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料的制備方法制備。

在上述技術方案中，本發明提供的一種包覆核-殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料的制備方法及復合聚丙烯材料，具有以下有益效果：本發明所述的一種包覆核-殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料的制備方法制備的復合聚丙烯材料具有良好的分散性，介質材料的介電常數和直流擊穿場強得到了提高且顯著提高了儲能密度。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的-些實施例，對于本領域普通技術人員來講，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明中包覆核-殼氧化鋯納米粒子的復合聚丙烯材料的制備方法的步驟示意圖；

圖2為本發明的透射電子顯微鏡下有機包覆核-殼氧化鋯納米粒子的平均殼層厚度為0nm、1.5nm、3nm以及5nm時改性聚丙烯納米復合薄膜的透射電子顯微鏡圖像；