【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于特種紙領(lǐng)域，尤其涉及一種電容器紙及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、電容器紙是電容器的關(guān)鍵原材料之一，它作為電解液的吸附載體，與電解液共同組成鋁電解電容器的陰極，同時起到隔離兩極箔的作用。隨著技術(shù)進步，電容器朝著高耐壓、低阻抗、低發(fā)熱等方向發(fā)展，這就要求電容器紙的擊穿電壓更高、等效串聯(lián)電阻(esr)更低。
2、現(xiàn)有電容器紙，主要通過濕法造紙將耐壓層與吸收層結(jié)合制得雙層紙或通過膠粘劑將兩層原紙粘合制得復(fù)合紙。如專利申請cn109722945a中公開了一種耐擊穿復(fù)合電解電容器紙及其生產(chǎn)方法，該電解電容器紙由漿料加入納米纖維素抄紙制得耐壓層，耐壓層與吸收層通過在長圓網(wǎng)紙機濕法復(fù)合制得。如專利申請cn109577102a中公開了一種電解電容器紙及其制備方法，該電解電容器紙包括納米纖維層和復(fù)合于納米纖維層上下兩面上的高耐壓纖維層，各層之間通過膠粘劑粘合。通過濕法造紙將耐壓層與吸收層結(jié)合制得雙層紙，能降低電容器紙的esr值，但同時也會降低電容器紙的擊穿電壓和抗張強度。通過膠粘劑將兩層原紙粘合制得復(fù)合紙，綜合擊穿電壓不變或有所提高，但不能滿足更低esr值的需求。
3、由上可知，現(xiàn)有技術(shù)中的電容器紙及其制備方法，難以同時滿足高電氣強度和低esr值，提供一種綜合性能優(yōu)異的電容器紙意義重大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是克服以上
技術(shù)介紹
中提到的不足和缺陷，提供一種高電氣強度和低esr值的高耐壓復(fù)合電容器紙及其制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提
2、一種高耐壓復(fù)合電容器紙，包括原紙以及涂布于所述原紙表面的涂布層，所述涂布層的涂布液包括以下質(zhì)量百分比的組分：1-10％的納米淀粉、1-10％的納米纖維素、1-10％的膠粘劑和70-96％的水。
3、此外，為了保證納米纖維素和納米淀粉的作用效果，納米淀粉和納米纖維素用量配比需要控制，納米淀粉和納米纖維素用量過多會使得涂層過于致密，導(dǎo)致抗張強度有一定下降；同時納米纖維素用量增加，涂層孔隙率會逐漸變小，當(dāng)涂層孔隙率對電容器紙吸液性的影響超過了納米纖維素的吸液性時，電容器紙吸液性能下降，esr值會上升。控制納米纖維素和納米淀粉的質(zhì)量占比，有利于保證其二者作用發(fā)揮。
4、上述高耐壓復(fù)合電容器紙中，優(yōu)選的，所述納米淀粉由原淀粉通過物理、化學(xué)或生物法制得，平均粒徑為50-600nm。納米淀粉懸浮液黏度隨著顆粒的減小逐漸增加，當(dāng)粒徑降低到600nm或更低時，納米淀粉溶液隨著剪切力的增加，剪切稀化不明顯，在高剪切速率作用下，黏度穩(wěn)定性更好，有利于增強與納米纖維素的交聯(lián)作用，有利于提高其二者的協(xié)同作用效果。
5、上述高耐壓復(fù)合電容器紙中，優(yōu)選的，所述納米纖維素由纖維素纖維通過物理、化學(xué)或生物法制得，平均長度為50-800nm，直徑為10-100nm。納米纖維素粒徑過大，比表面積較小，分子表面羥基較少，納米尺寸效應(yīng)不明顯，影響涂層勻度；納米纖維素粒徑過小，比表面積較大，表面能較高，顆粒之間范德華力作用較強，容易相互吸引并發(fā)生絮聚。控制在上述平均長度和直徑，有利于與納米淀粉與納米纖維素相互共存于溶液中，有利于其二者協(xié)同作用的發(fā)揮。
6、上述高耐壓復(fù)合電容器紙中，優(yōu)選的，所述膠粘劑包括聚乙烯醇類、乙烯乙酸酯類、丙烯酸類、聚氨酯類和酚醛類中的至少一種。
7、上述高耐壓復(fù)合電容器紙中，優(yōu)選的，還包括0.5-2％的助劑，所述助劑包括聚丙烯酸銨鹽類、聚丙烯酰胺和硅酸鹽類中的至少一種。
8、上述高耐壓復(fù)合電容器紙中，優(yōu)選的，所述原紙為一層、雙層或多層，當(dāng)原紙為一層時，所述涂布層涂布于所述原紙表面，當(dāng)原紙為雙層或多層時，所述涂布層設(shè)于每層所述原紙之間。
9、上述高耐壓復(fù)合電容器紙中，優(yōu)選的，當(dāng)原紙為一層時，所述原紙的厚度為20-50μm，當(dāng)原紙為雙層或多層時，所述原紙的厚度為10-30μm。原紙厚度過低，電容器紙缺陷多，無法形成完整紙頁結(jié)構(gòu)，厚度過高，電容器紙esr值過高，且無法滿足電容器實際生產(chǎn)應(yīng)用要求。
10、上述高耐壓復(fù)合電容器紙中，優(yōu)選的，所述涂布液的干涂布量為0.1-20.0g/m2。進一步優(yōu)選的干涂布量為0.5-10.0g/m2。涂布量低于0.1g/m2時，涂布復(fù)合時易發(fā)生局部缺膠、粘合強度過低等問題，而涂布量超過于20.0g/m2時，涂層對電容器紙擊穿電壓的提升效果不再顯著，同時帶來esr值上升的負(fù)面效果。
11、作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本專利技術(shù)還提供一種上述的高耐壓復(fù)合電容器紙的制備方法，包括以下步驟：
12、(1)采用磨漿機，將纖維原料磨漿，抄造制得原紙；
13、(2)將納米淀粉在水中攪拌得到納米淀粉溶液，再將納米淀粉溶液、納米纖維素、膠粘劑和助劑分散均勻，得到涂布液；
14、(3)將步驟(2)中得到的涂布液涂布于步驟(1)中得到的原紙上，即得到高耐壓復(fù)合電容器紙。
15、上述制備方法中，優(yōu)選的，所述纖維原料包括植物纖維、人造纖維和合成纖維；所述植物纖維包括絕緣木漿、麻漿、棉漿、草漿和竹漿中的至少一種；所述人造纖維包括天絲纖維和粘膠纖維中的至少一種；所述合成纖維包括聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚磺酰胺纖維、聚對苯撐苯并二惡唑纖維、芳香族聚噁二唑纖維、聚間苯二甲酰間苯二胺纖維和聚對苯二甲酰對苯二胺纖維的至少一種；所述纖維原料磨漿至20-96°sr。
16、本專利技術(shù)中，更具體的，制備方法包括以下步驟：
17、(1)原紙的制備：采用磨漿機，將纖維原料磨漿至20-96°sr，通過紙機或紙頁成形器，抄造制得a層原紙；采用磨漿機，將纖維原料磨漿至20-96°sr，通過紙機或紙頁成形器，抄造制得b層原紙。
18、(2)納米淀粉在超純水中充分?jǐn)嚢柚频眉{米淀粉溶液，然后使用分散機將納米淀粉溶液、納米纖維素、膠粘劑和助劑分散均勻得到涂布液。
19、(3)在a層原紙上涂布由納米淀粉、納米纖維素、膠粘劑和助劑混合制備的涂布液，制得單面涂布電容器紙(如圖1所示)；或者在a層原紙涂布后，將b層原紙與a層原紙進行粘合，制得雙層復(fù)合電容器紙(如圖2所示)。
20、本專利技術(shù)主要對涂布液配方進行設(shè)計，產(chǎn)品在具有更高擊穿電壓和抗張強度的基礎(chǔ)上，同時降低esr值、提高涂布液黏結(jié)效果和涂層勻度。具體如下：
21、本專利技術(shù)通過涂布法，將納米淀粉、納米纖維素、膠粘劑和助劑混合制備納米涂布液，通過單層原紙涂布，或一層原紙涂布再與其它原紙粘合，獲得雙層或多層復(fù)合電容器紙，該電容器紙具有高耐壓、低阻抗的特性，同時根據(jù)電容器紙生產(chǎn)需求，可選擇不同纖維類型原紙。通過干法復(fù)合形成中間納米涂布層，大幅提高電容器紙對電解液的吸附和保持能力，從而進一步降低電容器紙esr值。
22、納米涂料可以對每層原紙表面缺陷進行彌補，同時納米纖維素和納米淀粉分子鏈上含有大量羥基，兩者之間協(xié)同作用可以形成較強的氫鍵作用，具有較好的相容性，即使納米纖維素含量較低，涂本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種高耐壓復(fù)合電容器紙，包括原紙以及涂布于所述原紙表面的涂布層，其特征在于，所述涂布層的涂布液包括以下質(zhì)量百分比的組分：1-10％的納米淀粉、1-10％的納米纖維素、1-10％的膠粘劑和70-96％的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，所述納米淀粉由原淀粉通過物理、化學(xué)或生物法制得，平均粒徑為50-600nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，所述納米纖維素由纖維素纖維通過物理、化學(xué)或生物法制得，平均長度為50-800nm，直徑為10-100nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，所述膠粘劑包括聚乙烯醇類、乙烯乙酸酯類、丙烯酸類、聚氨酯類和酚醛類中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，還包括0.5-2％的助劑，所述助劑包括聚丙烯酸銨鹽類、聚丙烯酰胺和硅酸鹽類中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，所述原紙為一層、雙層或多層，當(dāng)原紙為一層時，所述涂布層涂布于所述原紙表面，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，當(dāng)原紙為一層時，所述原紙的厚度為20-50μm，當(dāng)原紙為雙層或多層時，所述原紙的厚度為10-30μm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，所述涂布液的干涂布量為0.1-20.0g/m2。
9.一種如權(quán)利要求1-8中任一項所述的高耐壓復(fù)合電容器紙的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述纖維原料包括植物纖維、人造纖維和合成纖維；所述植物纖維包括絕緣木漿、麻漿、棉漿、草漿和竹漿中的至少一種；所述人造纖維包括天絲纖維和粘膠纖維中的至少一種；所述合成纖維包括聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚磺酰胺纖維、聚對苯撐苯并二惡唑纖維、芳香族聚噁二唑纖維、聚間苯二甲酰間苯二胺纖維和聚對苯二甲酰對苯二胺纖維的至少一種；所述纖維原料磨漿至20-96°SR。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高耐壓復(fù)合電容器紙，包括原紙以及涂布于所述原紙表面的涂布層，其特征在于，所述涂布層的涂布液包括以下質(zhì)量百分比的組分：1-10％的納米淀粉、1-10％的納米纖維素、1-10％的膠粘劑和70-96％的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，所述納米淀粉由原淀粉通過物理、化學(xué)或生物法制得，平均粒徑為50-600nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，所述納米纖維素由纖維素纖維通過物理、化學(xué)或生物法制得，平均長度為50-800nm，直徑為10-100nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，所述膠粘劑包括聚乙烯醇類、乙烯乙酸酯類、丙烯酸類、聚氨酯類和酚醛類中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，還包括0.5-2％的助劑，所述助劑包括聚丙烯酸銨鹽類、聚丙烯酰胺和硅酸鹽類中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的高耐壓復(fù)合電容器紙，其特征在于，所述原紙為一層、雙層或多層，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黎勇，宋歡，榮智，唐瑩，楊清，楊軍，譚海蛟，楊宇，吳東森，
申請(專利權(quán))人：株洲時代華先材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。