本发明涉及电容器加工技术领域，具体涉及一种新型高频介质高储能电容器。
背景技术：
电容器是一种容纳电荷的器件，由两个相互靠近的导体在中间夹一层不导电的绝缘介质构成。通常简称其容纳电荷的本领为电容
由于电介质的储能密度与其介电常数和电场强度的平方成正比例关系，由此而知兼具高介电常数与高击穿电场强度特性的电介质材料将具备高储能密度的特质。一般由于聚丙烯材料具有较高的击穿场强，适用于电容器材料的应用，但是其介电常数较低，一定程度上影响电容器的使用，所以在保留聚丙烯材料的击穿场强的基础上提升其介电常数和其它各项性能是电容器材料研究的一大方向。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明提供一种新型高频介质高储能电容器，通过改性云母与聚丙烯混合，介电常数2.5-3的新型复合介电材料，提升其高频特性的同时，使其适用于500khz及以上的高频应用中，且击穿场强保留聚丙烯较高的特性。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种新型高频介质高储能电容器，其特征在于，所述新型高频介质高储能电容器的基材包括以下重量份物质组成：聚丙烯95-100份、混合改性云母粉5-7份、改性云母基阻燃剂2-3份；所述混合改性云母粉为湿法改性云母粉和干法改性云母粉质量比3∶2的混合物，改性云母基阻燃剂包括以下重量份物质组成：湿法改性云母粉10-12份、干法改性云母粉10-12份、锡酸锌1-1.5份。
所述新型高频介质高储能电容器的制备方法包括以下步骤：
(1)湿法改性云母粉的制备：将云母进行湿法研磨粉碎后加入复合改性剂混合改性120min，后干燥得湿法改性云母粉备用；
(2)干法改性云母粉的制备：将云母破碎后混合加入复合改性剂后置于球磨机中研磨15min，得干法改性云母粉备用；
(3)改性云母基阻燃剂的制备：按重量去上述的湿法改性云母粉和干法改性云母粉混合后加入50℃的去离子水，搅拌均匀后进行超声分散，后再加入锡酸锌升温搅拌均匀，后保温静置6-8h，再趁热抽滤后去离子水反复洗涤2-3遍，滤渣加入乙醇溶液超声分散后，蒸馏得粉末恒温干燥，即为改性云母基阻燃剂备用；
(4)复合聚丙烯材料的制备：按比例称取上述湿法改性云母粉、干法改性云母粉和改性云母基阻燃剂混合添加至聚丙烯中进行高温混炼，得复合聚丙烯材料备用；
(5)电容器的制备：将上述复合聚丙烯材料热熔后拉伸成2-15微米的基膜，并对基膜进行电晕处理后，对其表面通电镀上锌铝合金、银基合金、金基合金作为储能电层，后卷绕或叠压得到平行板电容器。
优选的，所述云母为优质纯白云母和金云母质量比2∶3的混合物。
优选的，所述复合改性剂为kh550、石蜡和kh550混合、癸二酸三种中的任意一种。
优选的，所述步骤(1)中复合改性剂的添加量为云母质量的6％-8％。
优选的，所述步骤(2)中复合改性剂的添加量为云母质量的6％-8％。
优选的，所述步骤(3)中第一次超声分散的时间为1h，加入乙醇后超声分散的时间为20-40min。
优选的，所述步骤(3)中加入锡酸锌升温搅拌的温度为80℃-85℃。
优选的，所述步骤(4)中高温混炼的温度为175-190℃，且混炼的时间为1-2h。
本发明提供一种新型高频介质高储能电容器，与现有技术相比优点在于：
(1)将中高介电常数、高频特性极好的天然云母材料添加至介电常数较低但击穿场强较高的聚丙烯材料中，得到介电常数2.5-3的新型复合介电材料，这种材料高频材料特性相对提高，适用于500khz及以上的高频应用中，且击穿场强保留聚丙烯较高的特性；
(2)本发明选用湿法改性和干法改性后的云母混合与聚丙烯材料共混，能够有效的提升断裂伸长率、拉伸强度、缺口冲击强度、熔融指数提高到9.9g/10min，且降低了收缩率，综合提升力学性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种新型高频介质高储能电容器，其特征在于，所述新型高频介质高储能电容器的基材包括以下重量份物质组成：聚丙烯95份、混合改性云母粉5份、改性云母基阻燃剂2份；所述混合改性云母粉为湿法改性云母粉和干法改性云母粉质量比3∶2的混合物，改性云母基阻燃剂包括以下重量份物质组成：湿法改性云母粉10份、干法改性云母粉10份、锡酸锌1份。
所述新型高频介质高储能电容器的制备方法包括以下步骤：
(1)湿法改性云母粉的制备：将优质纯白云母和金云母质量比2∶3混合的云母进行湿法研磨粉碎后加入云母质量6％的癸二酸混合改性120min，后干燥得湿法改性云母粉备用；
(2)干法改性云母粉的制备：将优质纯白云母和金云母质量比2∶3混合的云母破碎后混合加入加入云母质量6％的癸二酸后置于球磨机中研磨15min，得干法改性云母粉备用；
(3)改性云母基阻燃剂的制备：按重量去上述的湿法改性云母粉和干法改性云母粉混合后加入50℃的去离子水，搅拌均匀后进行超声分散1h，后再加入锡酸锌升温至80℃搅拌均匀，后保温静置6h，再趁热抽滤后去离子水反复洗涤2-3遍，滤渣加入乙醇溶液超声分散20min后，蒸馏得粉末恒温干燥，即为改性云母基阻燃剂备用；
(4)复合聚丙烯材料的制备：按比例称取上述湿法改性云母粉、干法改性云母粉和改性云母基阻燃剂混合添加至聚丙烯中175℃温度下进行高温混炼1h，得复合聚丙烯材料备用；
(5)电容器的制备：将上述复合聚丙烯材料热熔后拉伸成2-15微米的基膜，并对基膜进行电晕处理后，对其表面通电镀上锌铝合金、银基合金、金基合金作为储能电层，后卷绕或叠压得到平行板电容器。
实施例2：
一种新型高频介质高储能电容器，其特征在于，所述新型高频介质高储能电容器的基材包括以下重量份物质组成：聚丙烯100份、混合改性云母粉7份、改性云母基阻燃剂3份；所述混合改性云母粉为湿法改性云母粉和干法改性云母粉质量比3∶2的混合物，改性云母基阻燃剂包括以下重量份物质组成：湿法改性云母粉12份、干法改性云母粉12份、锡酸锌1.5份。
所述新型高频介质高储能电容器的制备方法包括以下步骤：
(1)湿法改性云母粉的制备：将优质纯白云母和金云母质量比2∶3混合的云母进行湿法研磨粉碎后加入云母质量8％的癸二酸混合改性120min，后干燥得湿法改性云母粉备用；
(2)干法改性云母粉的制备：将优质纯白云母和金云母质量比2∶3混合的云母破碎后混合加入加入云母质量8％的癸二酸后置于球磨机中研磨15min，得干法改性云母粉备用；
(3)改性云母基阻燃剂的制备：按重量去上述的湿法改性云母粉和干法改性云母粉混合后加入50℃的去离子水，搅拌均匀后进行超声分散1h，后再加入锡酸锌升温至85℃搅拌均匀，后保温静置8h，再趁热抽滤后去离子水反复洗涤2-3遍，滤渣加入乙醇溶液超声分散40min后，蒸馏得粉末恒温干燥，即为改性云母基阻燃剂备用；
(4)复合聚丙烯材料的制备：按比例称取上述湿法改性云母粉、干法改性云母粉和改性云母基阻燃剂混合添加至聚丙烯中190℃温度下进行高温混炼2h，得复合聚丙烯材料备用；
(5)电容器的制备：将上述复合聚丙烯材料热熔后拉伸成2-15微米的基膜，并对基膜进行电晕处理后，对其表面通电镀上锌铝合金、银基合金、金基合金作为储能电层，后卷绕或叠压得到平行板电容器。
实施例3：
一种新型高频介质高储能电容器，其特征在于，所述新型高频介质高储能电容器的基材包括以下重量份物质组成：聚丙烯98份、混合改性云母粉6份、改性云母基阻燃剂2.5份；所述混合改性云母粉为湿法改性云母粉和干法改性云母粉质量比3∶2的混合物，改性云母基阻燃剂包括以下重量份物质组成：湿法改性云母粉11份、干法改性云母粉11份、锡酸锌1.25份。
所述新型高频介质高储能电容器的制备方法包括以下步骤：
(1)湿法改性云母粉的制备：将优质纯白云母和金云母质量比2∶3混合的云母进行湿法研磨粉碎后加入云母质量7％的癸二酸混合改性120min，后干燥得湿法改性云母粉备用；
(2)干法改性云母粉的制备：将优质纯白云母和金云母质量比2∶3混合的云母破碎后混合加入加入云母质量7％的癸二酸后置于球磨机中研磨15min，得干法改性云母粉备用；
(3)改性云母基阻燃剂的制备：按重量去上述的湿法改性云母粉和干法改性云母粉混合后加入50℃的去离子水，搅拌均匀后进行超声分散1h，后再加入锡酸锌升温至83℃搅拌均匀，后保温静置7h，再趁热抽滤后去离子水反复洗涤2-3遍，滤渣加入乙醇溶液超声分散30min后，蒸馏得粉末恒温干燥，即为改性云母基阻燃剂备用；
(4)复合聚丙烯材料的制备：按比例称取上述湿法改性云母粉、干法改性云母粉和改性云母基阻燃剂混合添加至聚丙烯中185℃温度下进行高温混炼1.5h，得复合聚丙烯材料备用；
(5)电容器的制备：将上述复合聚丙烯材料热熔后拉伸成2-15微米的基膜，并对基膜进行电晕处理后，对其表面通电镀上锌铝合金、银基合金、金基合金作为储能电层，后卷绕或叠压得到平行板电容器。
实施例4：
采用上述实施例3中制得的湿法改性云母粉和湿法改性云母粉为原料，分别检测湿法改性，和干法改性前后云母性能的变化结果如下表1所示，并按照实施例3中的比例，单一湿法改性云母粉和pp混炼(a组)，单一干法改性云母粉和pp混炼(b组)，湿法改性云母粉和干法改性云母粉混合与pp混炼(c组)，将未改性云母粉与pp混炼所制得的材料为对照组，计算a、b、c、d各组相对于对照组的力学变化和力学性能结果如下表2所示：
表1
表2
实施例5：
检测上述实施例3中制备的改性云母基阻燃剂与pp材料混炼后的性能，结果如下表所示：
表3
且改性云母基阻燃剂与pp材料混炼后的材料垂直燃烧等级保持不变，氧指数提高到24.3％，且pp阻燃材料的热释放总量、热释放速率、烟释放总量和co2释放速率均有改善，初始热分解温度、残余质量和tmax略有增加，rmax降低。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。