在电容器素子上形成高分子复合材料的方法技术

本发明专利技术公开一种在电容器素子上形成高分子复合材料的方法，包括制备步骤、含浸步骤、烘干步骤以及聚合步骤。制备步骤包括形成包括3,4‑二氧乙基噻吩、乳化剂、聚苯乙烯磺酸盐、起始剂以及水的匀相反应液；含浸步骤包括将电容器素子含浸于匀相反应液中，以将匀相反应液涂布于电容器素子上以形成反应层；烘干步骤包括对反应层进行加热，以移除反应层中的水；而聚合步骤包括对反应层进行加热，以使3,4‑二氧乙基噻吩与聚苯乙烯磺酸盐发生聚合反应而形成导电高分子材料，而使得反应层形成至少包括导电高分子材料的导电高分子层。本发明专利技术的方法可以克服电容器在高压下发生短路的问题。

Method of Forming Polymer Composites on Capacitor Elements

【技术实现步骤摘要】
在电容器素子上形成高分子复合材料的方法
本专利技术涉及一种形成高分子复合材料的方法，特别是涉及一种在电容器素子上形成高分子复合材料的方法。
技术介绍
电容器已广泛地被使用于消费性家电用品、计算机主板及其周边、电源供应器、通信产品、及汽车等的基本组件，其主要的作用包括：滤波、旁路、整流、耦合、去耦、转相等。是电子产品中不可缺少的组件之一。电容器依照不同的材质及用途，有不同的型态，包括铝质电解电容、钽质电解电容、积层陶瓷电容、薄膜电容等。现有技术中，固态电解电容器具有小尺寸、大电容量、频率特性优越等优点，而可使用于中央处理器的电源电路的解耦合作用上。固态电解电容器是以固态电解质取代液态电解液做为阴极，而导电高分子基于其高导电性、制作过程容易等优点已被广泛应用于固态电解电容的阴极材料。可用于固态电容器的阴极的导电高分子包含聚苯胺(polyaniline，PAni)、聚吡咯(polypyrrole，PPy)及聚噻吩(polythiophene，PTh)等材料及其衍生物。其中，PEDOT:PSS复合物具有优异的导电性，且相较于其他高分子，例如PAni和PPy等，PEDOT:PSS复合物具有较低的聚合速率，因此可在常温下进行聚合反应而降低的制备的困难度。另外，PEDOT:PSS复合物更具有相较于其他高分子较佳的耐候性及耐热性。除此之外，PEDOT:PSS复合物还具有良好分散性、低生产成本、高透明度以及优异的处理性(Processability)。因此，使用PEDOT:PSS复合物作为形成电容器的阴极部上导电高分子层的原料对于电容器的电气效果的提升有很大的帮助。在本领域中，仍有需要提供一种在电容器素子上形成高分子复合材料的方法，用以简化电容器的制造过程以及提升电容器的整体电气性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种在电容器素子上形成高分子复合材料的方法，其可以通过原位聚合的方式在电容器素子上形成导电层，并通过控制原位聚合过程中的各项参数来提升所制成的电容器的电气性能。为了解决上述的技术问题，本专利技术所采用的技术方案是，提供一种在电容器素子上形成高分子复合材料的方法，其包括一制备步骤、一含浸步骤、一烘干步骤以及一聚合步骤。制备步骤包括形成包括3,4-二氧乙基噻吩、一乳化剂、聚苯乙烯磺酸盐、一起始剂以及水的一匀相反应液；含浸步骤包括将所述电容器素子含浸于所述匀相反应液中，以将所述匀相反应液涂布在所述电容器素子上而形成一反应层；烘干步骤包括对所述反应层进行加热，以移除所述反应层中的水；而聚合步骤包括对所述反应层进行加热，以使3,4-二氧乙基噻吩与聚苯乙烯磺酸盐发生聚合反应而形成一导电高分子材料，而使得所述反应层形成至少包括所述导电高分子材料的一导电高分子层。更进一步地，在所述制备步骤中，还进一步包括将3,4-二氧乙基噻吩与所述乳化剂溶于水中，以形成一匀相溶液；将包括聚苯乙烯磺酸盐的一聚苯乙烯磺酸水溶液与所述匀相溶液相互混合，以形成一前驱溶液；以及将所述起始剂添加于所述前驱溶液中，以形成所述匀相反应液。更进一步地，将3,4-二氧乙基噻吩与所述乳化剂溶于水中的步骤包括在室温下搅拌1.5至2.5小时。更进一步地，所述匀相反应液包括1重量份的3,4-二氧乙基噻吩、0.1～10重量份的所述乳化剂、2～6重量份的聚苯乙烯磺酸、0.5～1.5重量份的起始剂，以及50～2000重量份的水。更进一步地，所述乳化剂是选自于由下列所组成的群组：多元醇、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇单硬脂酸酯、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸及其衍生物、单硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯油醇醚、去水山梨糖醇月桂酸酯、去水山梨醇单棕榈酸酯、去水山梨醇单硬脂酸酯、去水山梨醇三硬脂酸酯、去水山梨醇单油酸酯、去水山梨醇倍半油酸酯、去水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯氧丙烯油酸酯、聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯、混合脂肪酸和树脂酸的聚氧乙烯酯类、聚氧乙烯山梨醇羊毛脂衍生物、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物、聚氧乙烯单棕榈酸酯、聚乙二醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯去水山梨醇三油酸酯、四乙二醇单月桂酸酯、聚氧乙烯单月桂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯单油酸酯、六乙二醇单硬脂酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯氧丙烯硬脂酸酯、N-十六烷基-N-乙基吗啉基乙基硫酸钠、烷基芳基磺酸盐、聚氧丙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯十八醇、二乙二醇单月桂酸酯、去水山梨醇月桂酸酯、去水山梨醇单棕榈酸酯、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇双缩水甘油醚、聚丙二醇双缩水甘油醚、1,2,3-丙三醇缩水甘油醚，以及丁二醇双缩水甘油醚。更进一步地，所述起始剂包括至少一种过硫酸盐类。更进一步地，所述过硫酸盐类是过硫酸钠、过硫酸铵或是过硫酸钾。更进一步地，所述聚合步骤进一步包括：将所述反应层在10分钟内升温至80℃，并将所述反应层维持在介于80℃至100℃之间的温度下25至35分钟，以形成所述导电高分子材料。更进一步地，所述烘干步骤进一步包括：在所述聚合步骤之前，将所述反应层在10分钟内升温至150℃，并将温度维持在介于140℃至160℃之间的温度下25至35分钟，以形成所述导电高分子层。本专利技术的有益效果在于，本专利技术技术方案所提供的在电容器素子上形成高分子复合材料的方法，其能通过先进行含浸步骤而在电容器素子的表面而形成一反应层，再对所述反应层进行加热以使3,4-二氧乙基噻吩与聚苯乙烯磺酸盐发生聚合反应而形成一导电高分子材料的技术特征，以提升电容器的制造效率并克服电容器在高压下发生短路的问题。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。附图说明图1为本专利技术实施例所形成的高分子复合材料所应用的其中一电容器的侧视剖面示意图。图2为本专利技术实施例所形成的其中一电容器封装结构的侧视剖面示意图。图3为本专利技术实施例所形成的高分子复合材料所应用的另一电容器的立体示意图。图4为本专利技术实施例所形成的另一电容器封装结构的侧面示意图。图5为本专利技术实施例所提供的在电容器素子上形成高分子复合材料的方法的流程图。具体实施方式以下是通过特定的具体实施例来说明本专利技术所公开有关“在电容器素子上形成高分子复合材料的方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本专利技术的优点与效果。本专利技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。另外，本专利技术的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本专利技术的保护范围。首先，请参阅图1及图2。图1为本专利技术实施例所提供的高分子复合材料2所应用的其中一种电容器的侧视剖面示意图，而图2为本专利技术实施例所提供的其中一种电容器封装结构的结构示意图。具体而言，本专利技术所提供的制造方法所制造而成的高分子复合材料可应用于电容器1的阴极部N的导电高分子层102中。在图2中，电容器1为堆栈型固态电解电容器封装结构4中的电容器单元42。举例而言，如图1所示，电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在电容器素子上形成高分子复合材料的方法，其特征在于，所述在电容器素子上形成高分子复合材料的方法包括：一制备步骤，其包括：形成包括3,4‑二氧乙基噻吩、一乳化剂、聚苯乙烯磺酸盐、一起始剂以及水的一匀相反应液；一含浸步骤，其包括：将所述电容器素子含浸于所述匀相反应液中，以将所述匀相反应液涂布于所述电容器素子的上而形成一反应层；一烘干步骤，其包括：对所述反应层进行加热，以移除所述反应层中的水；以及一聚合步骤，其包括：对所述反应层进行加热，以使3,4‑二氧乙基噻吩与聚苯乙烯磺酸盐发生聚合反应而形成一导电高分子材料，而使得所述反应层形成至少包括所述导电高分子材料的一导电高分子层。

【技术特征摘要】
1.一种在电容器素子上形成高分子复合材料的方法，其特征在于，所述在电容器素子上形成高分子复合材料的方法包括：一制备步骤，其包括：形成包括3,4-二氧乙基噻吩、一乳化剂、聚苯乙烯磺酸盐、一起始剂以及水的一匀相反应液；一含浸步骤，其包括：将所述电容器素子含浸于所述匀相反应液中，以将所述匀相反应液涂布于所述电容器素子的上而形成一反应层；一烘干步骤，其包括：对所述反应层进行加热，以移除所述反应层中的水；以及一聚合步骤，其包括：对所述反应层进行加热，以使3,4-二氧乙基噻吩与聚苯乙烯磺酸盐发生聚合反应而形成一导电高分子材料，而使得所述反应层形成至少包括所述导电高分子材料的一导电高分子层。2.根据权利要求1所述的在电容器素子上形成高分子复合材料的方法，其特征在于，在所述制备步骤中，进一步包括：将3,4-二氧乙基噻吩与所述乳化剂溶于水中，以形成一匀相溶液；将包括聚苯乙烯磺酸盐的一聚苯乙烯磺酸水溶液与所述匀相溶液相互混合，以形成一前驱溶液；以及将所述起始剂添加于所述前驱溶液中，以形成所述匀相反应液。3.根据权利要求2所述的在电容器素子上形成高分子复合材料的方法，其特征在于，将3,4-二氧乙基噻吩与所述乳化剂溶于水中的步骤包括在室温下搅拌1.5至2.5小时。4.根据权利要求1所述的在电容器素子上形成高分子复合材料的方法，其特征在于，所述匀相反应液包括1重量份的3,4-二氧乙基噻吩、0.1～10重量份的所述乳化剂、2～6重量份的聚苯乙烯磺酸、0.5～1.5重量份的起始剂，以及50～2000重量份的水。5.根据权利要求1所述的在电容器素子上形成高分子复合材料的方法，其特征在于，所述乳化剂是选自于由下列所组成的群组：多元醇、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇单硬脂酸酯、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸及其衍生物、单硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯单油酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：林杰，
申请(专利权)人：钰邦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71