专利名称：电容器用耐高温超薄聚丙烯金属化电容膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及电容膜，具体涉及一种电容器用耐高温超薄聚丙烯金属化电容膜。
背景技术：
电容器用耐高温聚丙烯 薄膜(以下简称耐高温膜)主要用于金属化薄膜电容器的电介质，120°C下15分钟的测试条件下，纵向和横向的热收缩率之和为1-4%，以其为电介质制造的电容器能在105°C环境温度下长期安全稳定运行。耐高温膜是利用高洁净度、高等规度、高结晶度的聚丙烯粒子在一定的工艺条件下经挤出、铸片成型、纵向拉伸、横向拉伸、厚度控制、电晕处理、收卷、分切等工序加工而成。其产品的技术性能达到最小拉伸强度160/260 (MD/TD、最大收缩率 I. 4/0. 5 (MD/TD)、最小击穿电压 590v/um。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，现广泛应用于低压并联电力电容器、交流马达电容器、直流电容器。随着科技进步和人民生活水平的提高，信息产业和家电工业迅猛发展，同时由于电气装置向小型化和元件密集化方向的发展，对电容器的体积、耐温、耐压和可靠性等指标提出了更高的要求。在交流回路上装配的电容器，不仅要抑制电容器元件的内部发热，而且要考虑使用的环境温度，特别是随着灯具用补偿电容器(运行温度90°C，105°C，120°C)、电磁炉电容器(运行温度85°C至120°C)、高频炉电容器(运行温度在100°C左右)以及机车电容器等其他特殊电容器的广泛应用，迫切需要进一步提高聚丙烯薄膜电容器的使用温度。现有的聚丙烯电容薄膜，收缩率相对偏大、耐温性差，用此膜卷绕而成的电容器随着其工作时间的加长，其内部温升较快，导致电容器的稳定性急剧下降，甚至造成电容器失效，给电器整机或电网带来严重的安全隐患。因此对做为电介质的聚丙烯薄膜的耐温性能提出了更高的要求。同时，由于电气装置向小型化和密集化方向的发展，对电容器的体积等指标提出了更高要求。国内使用的耐高温膜主要依赖从日本东丽、德国创世普等国外公司进口，目前国内只有安徽铜峰电子股份有限公司、广东新会电容薄膜厂等少数厂家能生产耐高温膜，产品在批量上和档次上都不如国外，只能选用高等规度(大于98%)的原料生产，而高等规度聚丙烯粒子受国外专利保护，这给国内企业开发电容器耐高温膜带来了很大困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电容器用耐高温超薄聚丙烯金属化电容膜，提高聚丙烯薄膜的耐温性能，改善电容器的性能。本发明的技术解决方案是该聚丙烯金属化电容膜由以下步骤制备而成
(1)喂料取等规度为96%、灰分含量小于30ppm、熔融指数2.5g/10min的聚丙烯树脂粒子送至料仓；
(2)熔融挤出等规度为96%的聚丙烯树脂粒子通过真空吸料机吸到挤出机上方的料斗，经挤出机溶化，形成熔融均匀的粘流态熔体，挤出机温度50-250°C ；(3)熔体过滤采用过滤面积为0.7 m2过滤网为15u的烛式过滤器，滤去粘流态熔体中杂质及未熔物；
(4)熔体铸片使熔体产生6-8Mpa的压力，熔体在模头上铸片，形成片状熔体；其中，模唇开口调整到0. 5—0. 6_，模头温度控制在240— 250°C，出口压力在11. 5Mpa ；
(5)冷却成型通过气刀将片状熔体贴附在温度为85°C的冷却辊上，使聚丙烯熔体表层在0. 6秒时间内冷却凝固形成厚片；
(6)纵向拉伸厚片采用直径为600mm预热棍6根、定型棍4根、直径为180mm的拉伸辊6根、温度在121-146°C、拉伸间隙35mm、拉伸比为4. 5X1. I的条件下进行拉伸，得膜片；
(7)横向拉伸对膜片进行横向拉伸,得薄膜；其中，横拉温度160-170°C,横向拉伸比为9 ；
(8)电晕处理切除未拉伸开的边膜，进行电晕处理，得金属化电容膜；
(9)牵引收卷符合幅宽规定的金属化膜经牵引收成卷。本发明具有以下优点
I、通过常规聚丙烯粒子(等规度96%)代替高等规度聚丙烯粒子(等规度大于98%)为原 料，生产超薄(3u、4u)耐高温电容器用聚丙烯膜，该产品除了具有其他聚丙烯薄膜的优良物理性能和电气性能外，特别具有耐高温特性，卷制的电容器运行温度可达到(100-115) V。2、聚丙烯熔体表层能在较短的时间内冷却凝固形成厚片，冷却过程中接近表层的区域最早结晶，而聚丙烯内部也有较长时间处于玻璃态以上温度范围，有利于晶核生成和晶体长大，结晶速率常数也较大，此过程是两种晶系共存，即a晶系和P晶系，a晶系熔点在160-170°C，P晶系熔点在135-145°C。3、纵向和横向拉伸后，使不稳定的0晶体转化为稳定的a晶体，使薄膜结晶度好，机械强度大，降低热收缩率和内雾度。
具体实施例方式下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术方案的限制。实施例I :依以下步骤制备金属化电容膜
(1)喂料取等规度为96%、灰分含量小于30ppm、熔融指数2.5g/10min的聚丙烯树脂粒子送至料仓；
(2)熔融挤出等规度为96%的聚丙烯树脂粒子通过真空吸料机吸到挤出机上方的料斗，经挤出机溶化，形成熔融均匀的粘流态熔体，挤出机温度为50°C ；
(3)熔体过滤采用过滤面积为0.7 m2过滤网为15u的烛式过滤器，滤去粘流态熔体中杂质及未熔物；
(4)熔体铸片使熔体产生6Mpa的压力，熔体在模头上铸片，形成片状熔体；其中，模唇开口调整到0. 5mm，模头温度控制在240°C，出口压力在11. 5Mpa ；
(5)冷却成型通过气刀将片状熔体贴附在温度为85°C的冷却辊上，使聚丙烯熔体表层在0. 6秒时间内冷却凝固形成厚片；
(6)纵向拉伸厚片采用直径为600mm预热棍6根、定型棍4根、直径为180mm的拉伸辊6根、温度在121°C、拉伸间隙35mm、拉伸比为4. 5X I. I的条件下进行拉伸，得膜片；
(7)横向拉伸对膜片进行横向拉伸,得薄膜；其中，横拉温度160°C,横向拉伸比为9；
(8)电晕处理切除未拉伸开的边膜，进行电晕处理，得金属化电容膜；
(9)牵引收卷符合幅宽规定的金属化膜经牵引收成卷。实施例2 :依以下步骤制备金属化电容膜
(1)喂料取等规度为96%、灰分含量小于30ppm、熔融指数2.5g/10min的聚丙烯树脂粒子送至料仓；
(2)熔融挤出等规度为96%的聚丙烯树脂粒子通过真空吸料机吸到挤出机上方的料斗，经挤出机溶化，形成熔融均匀的粘流态熔体，挤出机温度为150°C ；
(3)熔体过滤采用过滤面积为0.7 m2过滤网为15u的烛式过滤器，滤去粘流态熔体中杂质及未熔物；
(4)熔体铸片使熔体产生7Mpa的压力，熔体在模头上铸片，形成片状熔体；其中，模唇开口调整到0. 55mm，模头温度控制在245°C，出口压力在11. 5Mpa ；
(5)冷却成型通过气刀将片状熔体贴附在温度为85°C的冷却辊上，使聚丙烯熔体表层在0. 6秒时间内冷却凝固形成厚片；
(6)纵向拉伸厚片采用直径为600mm预热棍6根、定型棍4根、直径为180mm的拉伸辊6根、温度在133°C、拉伸间隙35mm、拉伸比为4. 5X I. I的条件下进行拉伸，得膜片；
(7)横向拉伸对膜片进行横向拉伸,得薄膜；其中，横拉温度165°C,横向拉伸比为9；
(8)电晕处理切除未拉伸开的边膜，进行电晕处理，得金属化电容膜；
(9)牵引收卷符合幅宽规定的金属化膜经牵引收成卷。实施例3 :依以下步骤制备金属化电容膜
(1)喂料取等规度为96%、灰分含量小于30ppm、熔融指数2.5g/10min的聚丙烯树脂粒子送至料仓；
(2)熔融挤出等规度为96%的聚丙烯树脂粒子通过真空吸料机吸到挤出机上方的料斗，经挤出机溶化，形成熔融均匀的粘流态熔体，挤出机温度为250°C ；
(3)熔体过滤采用过滤面积为0.7 m2过滤网为15u的烛式过滤器，滤去粘流态熔体中杂质及未熔物；
(4)熔体铸片使熔体产生SMpa的压力，熔体在模头上铸片，形成片状熔体；其中，模唇开口调整到0. 6mm，模头温度控制在250°C，出口压力在11. 5Mpa ；
(5)冷却成型通过气刀将片状熔体贴附在温度为85°C的冷却辊上，使聚丙烯熔体表层在0. 6秒时间内冷却凝固形成厚片；
(6)纵向拉伸厚片采用直径为600mm预热棍6根、定型棍4根、直径为180mm的拉伸辊6根、温度在146°C、拉伸间隙35mm、拉伸比为4. 5X I. I的条件下进行拉伸，得膜片；
(7)横向拉伸对膜片进行横向拉伸,得薄膜；其中，横拉温度170°C,横向拉伸比为9；
(8)电晕处理切除未拉伸开的边膜，进行电晕处理，得金属化电容膜；
(9)牵引收卷符合幅宽规定的金属化膜经牵引收成卷。实施例1-3的金属化电容膜的技术指标如下
①厚度3-4um ；
②横向收缩率<0. 2%、纵向收缩率< 2. 5% ；③横向拉伸强度彡250Mpa、纵向拉伸强度彡160Mpa；
④最小击穿电压600Vv/um；
⑤其卷制电容器的工作温度可达到(100-115)°C。权利要求
1.电容器用耐高温超薄聚丙烯金属化电容膜，其特征是该聚丙烯金属化电容膜由以下步骤制备而成 (I)喂料取等规度为96%、灰分含量小于30ppm、熔融指数2. 5g/10min的聚丙烯树脂粒子送至料仓； (2)熔融挤出等规度为96% 的聚丙烯树脂粒子通过真空吸料机吸到挤出机上方的料斗，经挤出机溶化，形成熔融均匀的粘流态熔体，挤出机温度为50/200/230/245/250°C ； (3)熔体过滤采用过滤面积为0.7 m2过滤网为15u的烛式过滤器，滤去粘流态熔体中杂质及未熔物； (4)熔体铸片使熔体产生6-8Mpa的压力，熔体在模头上铸片，形成片状熔体；其中，模唇开口调整到0. 5—0. 6_，模头温度控制在240— 250°C，出口压力在11. 5Mpa ； (5)冷却成型通过气刀将片状熔体贴附在温度为85°C的冷却辊上，使聚丙烯熔体表层在0. 6秒时间内冷却凝固形成厚片； (6)纵向拉伸厚片采用直径为600mm预热棍6根、定型棍4根、直径为180mm的拉伸辊6根、温度在121-146°C、拉伸间隙35mm、拉伸比为4. 5X1. I的条件下进行拉伸，得膜片； (7)横向拉伸对膜片进行横向拉伸,得薄膜；其中，横拉温度160-170°C,横向拉伸比为9 ； (8)电晕处理切除未拉伸开的边膜，进行电晕处理，得金属化电容膜； (9)牵引收卷符合幅宽规定的金属化膜经牵引收成卷。
全文摘要
本发明公开了电容器用耐高温超薄聚丙烯金属化电容膜，取等规度为96%聚丙烯树脂粒子通过真空吸料机吸到挤出机料斗，溶化形成粘流态熔体；采用烛式过滤器滤去粘流态熔体中杂质及未熔物；熔体在模头上铸片，形成片状熔体；通过气刀将片状熔体贴附在冷却辊上，使聚丙烯熔体表层冷却凝固形成厚片；对厚片进行拉伸，得膜片；对膜片进行横向拉伸，得薄膜；切除未拉伸开的边膜，进行电晕处理，得金属化电容膜；符合幅宽规定的金属化膜经牵引收成卷。本发明通过常规聚丙烯粒子(等规度96%)代替高等规度聚丙烯粒子(等规度大于98%)生产超薄(3u、4u)聚丙烯膜，具有优良物理性能和电气性能，特别具有耐高温特性，卷制的电容器运行温度达到(100-115)℃，机械强度大，降低热收缩率和内雾度。
文档编号H01G4/33GK102751091SQ201210233368
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者徐经楼, 陈银平, 陈银满 申请人:江苏中立方实业有限公司