The present application provides a composite film and a manufacturing method, in which the composite film is prepared by mixing the plastic matrix and rubber, and the composite film is prepared by the melt stretching or solution casting process. The proper amount of the rubber component is dispersed evenly in the plastic matrix. The breakdown strength and energy storage density in the field have been greatly improved. The composite has simple preparation, easy to industrial production, and greatly improves the performance of the polymer matrix. It meets the needs of the current market for high pressure and high energy storage density polymer film materials, and can be used to replace the common way in thin film capacitors. The polypropylene film is stretched to improve the specific performance of the film capacitor.
【技术实现步骤摘要】
以橡胶组分添加制备高击穿强度和高储能密度的复合材料薄膜的方法
本申请属于电介质材料领域,尤其涉及高击穿强度和高储能密度的电介质材料,这种新材料可以极大地提高薄膜电容器的性能。
技术介绍
电容器是三大储能元件之一,薄膜电容器是电容器中一个重要分支,在照明系统,家用电器以及电力系统中有广泛的应用,其中电介质薄膜决定着薄膜电容器的性能。薄膜电容器具有安全轻量、成本低、无液体电解质、充放电速度快、自愈性好、电容单体输出电压高、集成组装工艺简单等优点,这类电容器在智能电网调频、新能源汽车以及新式武器等系统中都是关键部件。目前使用的薄膜介质绝大部分是双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP),BOPP作为电容器的薄膜介质具有很多优良的特性,比如低介电损耗(一般是万分之几),因此在能量转换过程中能量损耗小,不易发热,高击穿强度(交流击穿强度在360MV/m左右,直流击穿在590MV/m左右),是综合性能较好的电介质材料。然而聚丙烯作为一种非极性材料,它的介电常数很低,仅有2.2左右,仅比真空的介电常数高1.2倍,制约了储能密度的提高。对于普通线性电介质材料而言,基于储能密度公式,其最大储能密度为:其中W是电介质的储能密度,ε为真空介电常数,我们可以看到最大储能密度不仅与击穿强度(Eb)有关,也受电介质材料的介电常数(εr)的影响,并与介电常数的大小呈正比关系。目前,如何提高薄膜介质的介电常数或击穿强度以提高材料的储能密度成为许多科研单位的一个研究热点,如美国的宾州州立大学、西北大学、凯斯西储大学、美国通用原子系统公司,法国的巴黎中央理工大学,国内的清华大学、上海交通大学、西安交通大 ...
【技术保护点】
以橡胶组分添加制备高击穿强度和高储能密度的复合材料薄膜的方法,其特征在于,在熔融拉伸法或溶液浇铸法制备聚合物薄膜的过程中加入橡胶,提高材料在电场下的击穿强度和储能密度,该复合材料制备的薄膜可以作为电介质薄膜制备高性能的薄膜电容器。
【技术特征摘要】
1.以橡胶组分添加制备高击穿强度和高储能密度的复合材料薄膜的方法,其特征在于,在熔融拉伸法或溶液浇铸法制备聚合物薄膜的过程中加入橡胶,提高材料在电场下的击穿强度和储能密度,该复合材料制备的薄膜可以作为电介质薄膜制备高性能的薄膜电容器。2.根据权利要求1所述的聚合物基复合材料主要包括:聚合物基体和橡胶。3.根据权利要求2所述的聚合物基体作为复合材料基本结构单元为以下物质中的一种或多种聚合物:聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物,聚苯乙烯(PS),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),聚丙烯(PP),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚碳酸酯(PC),聚苯硫醚(PPS)以及以上材料的改性物。4.根据权利要求2所述的橡胶作为复合材料的功...
【专利技术属性】
技术研发人员:党智敏,
申请(专利权)人:南通洪明电工科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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