【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電介質膜研發，具體為一種金屬化聚丙烯薄膜及其制備工藝。
技術介紹
1、電力電子系統主要由電力半導體、電容器、門極驅動器、電感器和電阻器等組成，其中電容器約占整個系統總數的20％，它的作用主要是交、直流濾波與儲能，而金屬化膜電容器由于其工作電壓高、介電損耗低、重量輕和自愈性能好的特點占據了電容器使用量的50％。目前金屬化膜電容器使用的電介質膜主要是聚丙烯薄膜，聚丙烯薄膜短期運行最高溫度<105℃，長期運行溫度≤85℃，電場與熱場共同作用時會加速聚丙烯電介質老化，當溫度高于85℃時，聚丙烯薄膜電導損耗升高、放電效率和儲能下降。
2、另外，自愈是金屬化膜電容器的一個重要特性，它是一個包含物理和化學變化的復雜過程，自愈性能是確保金屬化膜電容器長工作壽命和顯著可靠的關鍵性能。
技術實現思路
1、本專利技術自主研發了一種耐高溫且自愈性能優異的聚丙烯復合介電薄膜，該聚丙烯復合介電薄膜能夠用于制造金屬化膜電容器。
2、一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，包括以下步驟：
3、步驟一：制備含硫醚鍵官能團和/或二硫鍵官能團的表面改性劑，該表面改性劑為含硫醚鍵官能團的偶聯劑ⅰ，其化學結構式為：
4、
5、步驟二：利用步驟一中的表面改性劑對羥基化石墨烯進行表面改性處理，之后將納米銀粉末與表面修飾有硫醚鍵官能團和/或二硫鍵官能團的石墨烯混合，通過銀-硫配位作用將銀負載在石墨烯上，制備得到石墨烯/銀復合材料；
6、步驟三：
7、其中，聚丙烯樹脂與石墨烯/銀復合材料的質量比為100：(0.1-3)。
8、優選的，所述表面改性劑為含硫醚鍵官能團和二硫鍵官能團的偶聯劑ⅱ，其化學結構式為：
9、
10、優選的，所述表面改性劑為含硫醚鍵官能團和二硫鍵官能團的偶聯劑ⅱ和含硫醚鍵官能團和二硫鍵官能團的交聯劑；
11、所述交聯劑的化學結構式為：
12、
13、優選的，所述偶聯劑ⅰ的制備方法為：堿性物質催化烯丙基甲硫醚的烯基官能團與3-巰丙基三乙氧基硅烷的巰基官能團發生親核加成反應制得。
14、優選的，所述偶聯劑ⅱ的制備方法為：堿性物質催化烯丙基甲基二硫醚的烯基官能團與3-巰丙基三乙氧基硅烷的巰基官能團發生親核加成反應制得。
15、優選的，所述交聯劑的制備方法為：堿性物質催化二烯丙基二硫醚的烯基官能團與3-巰丙基三乙氧基硅烷的巰基官能團發生親核加成反應制得。
16、優選的，所述堿性物質催化劑為氫氧化鈉、碳酸鈉、乙醇鈉中的一種。
17、根據上述工藝制備得到的一種聚丙烯復合介電薄膜的介電強度為500～700v/μm、自愈效率為45～75％。
18、根據上述工藝制備得到的一種聚丙烯復合介電薄膜在制造金屬化膜電容器中的應用。
19、有益效果：
20、本專利技術基于分子設計機理自主研發合成了具有自愈合性能的含硫偶聯劑ⅰ、含硫偶聯劑ⅱ及含硫交聯劑，使用含硫偶聯劑和/或含硫交聯劑將石墨烯和銀納米粒子進行復合，得到石墨烯/銀復合材料；利用石墨烯/銀復合材料作為改性劑對聚丙烯樹脂進行改性得到聚丙烯復合介電薄膜；
21、實驗結果表明：與聚丙烯薄膜相比，聚丙烯復合介電薄膜不僅獲得了較為優異的耐高溫性能，而且還具有較為優異的高溫穩定性，并且自愈性能也得到了極大地改善。
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1.一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，其特征在于，所述表面改性劑為含硫醚鍵官能團和二硫鍵官能團的偶聯劑Ⅱ，其化學結構式為：
3.根據權利要求2所述的一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，其特征在于，所述表面改性劑還包括含硫醚鍵官能團和二硫鍵官能團的交聯劑；
4.根據權利要求1所述的一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，其特征在于，所述偶聯劑Ⅰ的制備方法為：堿性物質催化烯丙基甲硫醚的烯基官能團與3-巰丙基三乙氧基硅烷的巰基官能團發生親核加成反應制得。
5.根據權利要求2所述的一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，其特征在于，所述偶聯劑Ⅱ的制備方法為：堿性物質催化烯丙基甲基二硫醚的烯基官能團與3-巰丙基三乙氧基硅烷的巰基官能團發生親核加成反應制得。
6.根據權利要求3所述的一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，其特征在于，所述交聯劑的制備方法為：堿性物質催化二烯丙基二硫醚的烯基官能團與3-巰丙基三乙氧基硅烷的巰基官能團發生親核加成反應制得。
7
8.根據權利要求1-6任一項所述的工藝制備得到的一種聚丙烯復合介電薄膜，其特征在于，所述聚丙烯復合介電薄膜的介電強度為500～700V/μm、自愈效率為45～75％。
9.根據權利要求8所述的一種聚丙烯復合介電薄膜在制造金屬化膜電容器中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，其特征在于，所述表面改性劑為含硫醚鍵官能團和二硫鍵官能團的偶聯劑ⅱ，其化學結構式為：
3.根據權利要求2所述的一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，其特征在于，所述表面改性劑還包括含硫醚鍵官能團和二硫鍵官能團的交聯劑；
4.根據權利要求1所述的一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，其特征在于，所述偶聯劑ⅰ的制備方法為：堿性物質催化烯丙基甲硫醚的烯基官能團與3-巰丙基三乙氧基硅烷的巰基官能團發生親核加成反應制得。
5.根據權利要求2所述的一種聚丙烯復合介電薄膜的制備工藝，其特征在于，所述偶聯劑ⅱ的制備方法為：堿性物質催化烯丙基甲基...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂萍，呂鵬飛，朱文祥，
申請(專利權)人：銅陵洪宇電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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