双轴取向聚丙烯膜、电力电容器及相关制造方法和系统技术方案

技术编号:26228177 阅读:61 留言:0更新日期:2020-11-04 11:10
本公开的实施方案提供双轴取向聚丙烯膜(BOPP)、电力电容器及其制造方法和系统。由于辐射处理,用于电力电容器的双轴取向聚丙烯膜具有1.5‑4的范围内的降低分子量分布。经处理的BOPP膜具有更高的介电强度和改善的电性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双轴取向聚丙烯膜、电力电容器及相关制造方法和系统
本公开的实施方案大体上涉及电力领域,特别涉及一种双轴取向聚丙烯膜(BOPP)、电力电容器及其制造方法和系统。
技术介绍
BOPP膜已广泛在电力电容器中用于高压绝缘。电容器的介电膜的电击穿是不可逆的,因此重要的是要确保高介电性能。BOPP膜的介电性能主要取决于其微晶结构和结晶度。更具体地说,具有高结晶度的均匀分布的微晶通常导致高介电性能。BOPP膜的分子量分布(MWD)在微晶结构中起重要作用,而较窄的NWD倾向于产生均匀的微晶和高结晶度。目前,用于生产BOPP膜的聚丙烯(PP)原料通常具有较宽的分子量分布。宽的MWD对BOPP膜的制造很重要,表明需要高分子量(MW)和低分子量的PP组分。低分子量的组分赋予聚合物熔体可用于挤出工艺的良好的流动性,而高分子量的组分提供足够的熔体强度以确保成膜的稳定性。但是,对于制备良好的BOPP膜,宽的NWD将阻碍分子链规则地排列成晶格,因此不利于产生均匀的微晶和高结晶度。因此,需要改变分子量分布,并改善BOPP膜的晶体结构和结晶度。
技术实现思路
大体上,本公开的示例实施方式提供双轴取向聚丙烯膜、电力电容器以及相关方法。在第一方面,提供一种用于电力电容器的双轴取向聚丙烯膜。所述双轴取向聚丙烯膜由于辐射处理而具有1.5-4的范围内的降低分子量分布。在一些实施方案中,电力电容器是油浸电容器(oil-immersedcapacitor)。在一些实施方案中,电力电容器是干式金属化膜电容器;并且所述电力电容器是通过在辐射处理之前或之后进行金属化处理而进一步获得的。在一些实施方案中,辐射处理使用电子束源或伽马射线源的辐射源。在一些实施方案中,双轴取向聚丙烯膜的分子量分布在2-4的范围内。在一些实施方案中,辐射处理的剂量范围为1kGy-300kGy,优选为10kGy-100kGy。在一些实施方案中,双轴取向聚丙烯膜是通过在辐射处理之前双向拉伸聚丙烯层而获得。在第二方面,提供一种电力电容器。所述电力电容器包含第一方面的双轴取向聚丙烯膜。在第三方面,提供一种加工用于电力电容器的双轴取向聚丙烯膜的方法。所述方法包括辐射处理双轴取向聚丙烯膜,以将所述双轴取向聚丙烯膜的分子量分布降低至1.5-4的范围。在一些实施方案中,电力电容器是油浸电容器。在一些实施方案中,电力电容器是干式金属化膜电容器。所述方法进一步包括:在所述辐射处理之前或之后金属化所述双轴取向聚丙烯膜。在一些实施方案中,辐射处理使用电子束源或伽马射线源的辐射源。在一些实施方案中,双轴取向聚丙烯膜的分子量分布在2-4的范围内。在一些实施方案中,辐射处理的剂量范围为1kGy-300kGy,优选为10kGy-100kGy。在一些实施方案中,在辐射处理之前双向拉伸聚丙烯层。在第四方面,提供一种制造方法。所述制造方法包括:第三方面的加工双轴取向聚丙烯膜的方法,以及将经辐射处理的双轴取向聚丙烯膜卷绕成卷状。辐射处理的辐射源被配置为基本平行于绕组的轴向移动。在第五方面,提供一种加工用于电力电容器的双轴取向聚丙烯膜的系统。所述系统包含辐射源,其被配置为辐射处理双轴取向聚丙烯膜,以将所述双轴取向聚丙烯膜的分子量分布降低至1.5-4的范围。在一些实施方案中,电力电容器是油浸电容器。在一些实施方案中,电力电容器是干式金属化膜电容器。所述系统进一步包含:金属化设备,其被配置为在辐射处理之前或之后金属化双轴取向聚丙烯膜。在一些实施方案中,辐射源是电子束源或伽马射线源。在一些实施方案中,双轴取向聚丙烯膜的分子量分布在2-4的范围内。在一些实施方案中,辐射处理的剂量范围为1kGy-300kGy,优选为10kGy-100kGy。在一些实施方案中,所述系统还包含拉伸装置,其被配置为在辐射处理之前双向拉伸聚丙烯层。在第六方面,提供一种制造系统。所述制造系统包含第五方面的加工双轴取向聚丙烯膜的系统;和至少一个辊,其被配置为将经辐射处理的双轴取向聚丙烯膜卷绕成卷状;其中,所述辐射源被配置为基本平行于所述至少一个辊的轴向移动。应该理解的是,
技术实现思路
部分不旨在标识本公开的实施方案的关键或必要特征,也不旨在用于限制本公开的范围。通过以下描述,本公开的其他特征将变得容易理解。附图说明通过在附图中对本公开的一些实施方案进行更详细的描述,本公开的上述和其他目的,特征和优点将变得更加明显,其中:图1示出本公开的实施方案的加工用于电容器中的BOPP膜的方法的流程图。图2A和图2B示出本公开的实施方案的制造系统的示意图。图3示出本公开的实施方案的制造方法的流程图。图4示出BOPP膜卷固定器的示意图。图5示出BOPP膜卷的布置的示意图。在所有附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。具体实施方式现在将参考一些示例实施方案描述本公开的原理。应当理解,仅出于说明的目的描述了这些实施方案,并且帮助本领域技术人员理解和实施本公开,而没有对本公开的范围提出任何限制。除了下面描述的方式以外,可以以各种方式来实现本文描述的公开。如本文所用,术语“包括”及其变体应被理解为开放术语,其意指“包括但不限于”。术语“基于”应理解为“至少部分基于”。术语“一个实施方案”和“一实施方案”应被理解为“至少一个实施方案”。术语“另一实施方案”应被理解为“至少一个其他实施方案”。其他定义(明示和暗示)可能包含于下文中。1.发现与原理在本领域中众所周知,辐射处理可以引起聚丙烯的交联或降解,这取决于是否存在有效的交联剂。如果没有交联剂,则可以对聚丙烯进行辐射处理以回收垃圾。然而,专利技术人发现,辐射处理对增强BOPP膜的介电强度表现出显著作用,该BOPP膜可用于油浸式电容器(oil-impregnatedcapacitor)和金属化膜电容器。BOPP膜已显示出用于电力电容器的出色绝缘性能。辐射引起的较窄NWD导致介电强度提高。就结晶动力学而言,较窄的MW分布有助于结晶过程,因为均匀且规则的聚合物链可以更容易地排列在晶格中。电击穿倾向于在BOPP膜的非晶区中发生。因此,结晶区域的增加将有利于介电强度的提高。2.方法与设备图1示出根据本公开的实施方案的加工用于电力电容器的BOPP膜的方法100的流程图。在一些实施方案中,在框120处,可以通过双向拉伸聚丙烯层来获得BOPP膜。框120可以由拉伸装置实现。以这种方式,方法100可以结合到用于制造BOPP膜的生产线中。例如,聚丙烯层可以通过铸造、压延或热压聚丙烯原料来形成。应当理解,框120是可选的,并且在一些实施方式中可以省略。例如,BOPP膜可以商购。在框140处,辐射处理BOPP膜,使得BOPP膜的分子量分布能够降低至1.5-4,优选2-4的范围。辐射处理可能导致聚合物链断裂,然后通过断本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于电力电容器的双轴取向聚丙烯膜,其由于辐射处理而具有1.5-4的范围内的降低分子量分布。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电力电容器的双轴取向聚丙烯膜,其由于辐射处理而具有1.5-4的范围内的降低分子量分布。


2.权利要求1的双轴取向聚丙烯膜,其中:
所述电力电容器是油浸电容器。


3.权利要求1的双轴取向聚丙烯膜,其中:
所述电力电容器是干式金属化膜电容器;并且
所述电力电容器是通过在辐射处理之前或之后进行金属化处理而进一步获得的。


4.前述权利要求中任一项的双轴取向聚丙烯膜,其中:
所述辐射处理使用电子束源或伽马射线源的辐射源。


5.前述权利要求中任一项的双轴取向聚丙烯膜,其中:
所述双轴取向聚丙烯膜的分子量分布在2-4的范围内。


6.前述权利要求中任一项的双轴取向聚丙烯膜,其中:
所述辐射处理的剂量范围为1kGy-300kGy,优选为10kGy-100kGy。


7.前述权利要求中任一项的双轴取向聚丙烯膜,其是通过在辐射处理之前双向拉伸聚丙烯层而获得。


8.一种电力电容器,其包含权利要求1-7中任一项的双轴取向聚丙烯膜。


9.一种加工用于电力电容器的双轴取向聚丙烯膜的方法,包括:
辐射处理双轴取向聚丙烯膜,以将所述双轴取向聚丙烯膜的分子量分布降低至1.5-4的范围。


10.权利要求9的方法,其中:
所述电力电容器是油浸电容器。


11.权利要求9的方法,其中:
所述电力电容器是干式金属化膜电容器;
所述方法进一步包括:
在所述辐射处理之前或之后金属化所述双轴取向聚丙烯膜。


12.权利要求9-11中任一项的方法,其中:
所述辐射处理使用电子束源或伽马射线源的辐射源。


13.权利要求9-12中任一项的方法,其中:
所述双轴取向聚丙烯膜的分子量分布在2-4的范围内。


14.权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:李南关瑜漆乐俊陈建升
申请(专利权)人:ABB电网瑞士股份公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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