一种规模化制备无机/有机复合电介质超薄膜的方法及其无机/有机复合电介质超薄膜技术

技术编号:26254154 阅读:29 留言:0更新日期:2020-11-06 17:42
本发明专利技术涉及电介质材料技术领域,尤其涉及一种规模化制备无机/有机电介质超薄膜的方法。本发明专利技术提供的规模化制备无机/有机复合电介质超薄膜的方法,包括以下步骤:提供无机电介质浆料;采用涂料机,在聚合物基膜的上表面涂布所述无机电介质浆料,将涂布后得到物料传送至烘箱,进行动态低温烘干,得到所述无机/有机复合电介质超薄膜;所述低温烘干的温度<40℃。所述制备方法操作简单,工业方法成熟,原料易得,生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种规模化制备无机/有机复合电介质超薄膜的方法及其无机/有机复合电介质超薄膜
本专利技术涉及电介质材料
,尤其涉及一种规模化制备无机/有机电介质超薄膜的方法及其无机/有机复合电介质超薄膜。
技术介绍
电容器是许多电力电子设备的关键组成部件,因此,全世界每年需要生产将近几百亿只电容器来满足社会生活的需要,且电容器的产量还在持续不断的增长中。相应的,电容器中的电介质薄膜材料的需求量也在日益的增加,而对于如何实现高储能电介质超薄膜的规模化生产成为了目前研究的一个难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种规模化制备无机/有机电介质超薄膜的方法及其无机/有机复合电介质超薄膜,所述制备方法可以实现规模化的工业生产。为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:本专利技术提供了一种规模化制备无机/有机复合电介质超薄膜的方法,包括以下步骤:提供无机电介质浆料;采用涂料机,在聚合物基膜的上表面涂布所述无机电介质浆料,将涂布后的物料传送至烘箱,进行动态低温烘干,得到所述无机/有机复合电介质超薄膜;所述动态低温烘干的温度<40℃。优选的,所述涂料机的滚轴为120目滚轴。优选的,所述烘箱的长度为8~20m;所述传送的速度为3m/min。优选的,所述聚合物基膜的厚度为1~5μm。本专利技术还提供了上述技术方案所述的制备方法制备得到的无机/有机复合电介质超薄膜,包括聚合物基膜和涂覆膜;所述无机/有机复合电介质超薄膜的厚度为≤6μm。本专利技术提供了一种规模化制备无机/有机复合电介质超薄膜的方法,包括以下步骤:提供无机电介质浆料;采用涂料机,在聚合物基膜的上表面涂布所述无机电介质浆料,将涂布后得到物料传送至烘箱,进行动态低温烘干,得到所述无机/有机复合电介质超薄膜;所述低温烘干的温度<40℃。所述制备方法操作简单,工业方法成熟,原料易得,生产成本低。附图说明图1为实施例2制备得到的无机/有机复合电介质超薄膜的SEM图;图2为实施例1和实施例2制备得到的无机/有机复合电介质超薄膜与纯聚丙烯膜的介电性能图,(a)介电常数曲线,(b)介电损耗曲线;图3为实施例1和实施例2制备得到的无机/有机复合电介质超薄膜与纯聚丙烯膜在500kV/mm时的D-Eloop曲线图。具体实施方式本专利技术提供了一种规模化制备无机/有机复合电介质超薄膜的方法,包括以下步骤:提供无机电介质浆料;采用涂料机,在聚合物基膜的上表面涂布所述无机电介质浆料,将涂布后的物料传送至烘箱,进行动态低温烘干,得到所述无机/有机复合电介质超薄膜;所述低温烘干的温度<40℃。在本专利技术中,若无特殊说明,所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。本专利技术提供无机电介质浆料。在本专利技术的实施例中,所述无机电介质浆料包括钛酸钡、粘结剂、分散剂、消泡剂和水;所述钛酸钡的粒径为纳米级;所述粘结剂为质量浓度为20%的聚丙烯酸酯溶液;所述分散剂为羟甲基纤维素;所述水为去离子水;所述消泡剂为聚氧乙烯;所述钛酸钡、粘结剂、分散剂、水和消泡剂的质量比为1:3.125:0.25:8.375:0.025或1:1.5625:0.125:8.375:0.0125。所述无机电介质浆料的制备方法包括以下步骤:在超声的条件下,将钛酸钡和水混合均匀后,在搅拌的条件下加入粘结剂和分散剂,采用砂磨机砂磨2小时,加入消泡剂至搅拌均匀,得到所述无机电介质浆料。本专利技术对所述超声和搅拌均无任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本专利技术的实施例中,采用上述无机电介质浆料可以有效提高所述无机/有机复合电介质超薄膜的介电常数,粘结剂可以使涂覆层与聚合物基膜之间的粘结力提高,改善两者之间的界面。得到所述无机电介质浆料后,本专利技术采用涂料机,在聚合物基膜的上表面涂布所述无机电介质浆料,将涂布后得到物料传送至烘箱,进行动态低温烘干,得到所述无机/有机复合电介质超薄膜。在本专利技术中,所述涂料机的滚轴优选为120目滚轴。本专利技术对所述聚合物基膜的种类没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的聚合物基柔性膜种类即可。在本专利技术中,所述聚合物基膜优选为PP膜、PET膜、PI膜或PVDF膜。在本专利技术的实施例中,所述聚合物基膜为PP膜。在本专利技术中,所述聚合物基膜的厚度优选为1~5μm,更优选为5μm。本专利技术对所述涂布的具体过程没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本专利技术中,所述动态低温烘干的温度<40℃,优选为30℃。所述烘箱的长度优选为8~20m,更优选为15m,所述传送的速度优选为3m/min。本专利技术还提供了上述技术方案所述的制备方法制备得到的无机/有机复合电介质超薄膜,包括聚合物基膜和涂覆膜;所述无机/有机复合电介质超薄膜的厚度≤6μm,优选为4μm。下面将结合本专利技术中的实施例,对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。实施例1在超声条件下,将0.8kg纳米钛酸钡分散在6.7kg去离子水中,然后在搅拌条件下加入2.5kg质量浓度为20%的聚丙烯酸酯溶液和0.2kg羟甲基纤维素,采用砂磨机砂磨2h后,加入0.02kg聚氧乙烯,搅拌均匀,得到无机电介质浆料;采用120目滚轴涂料机,在厚度为5μm的PP膜的上表面涂布所述无机电介质浆料,将涂布后得到物料传送(传送速度为3m/min)至烘箱(烘箱长度为15米,温度为30℃),进行动态低温烘干,得到所述无机/有机复合电介质超薄膜(涂覆层厚度为1μm,记为样本-1)。实施例2在超声条件下,将1.6kg纳米钛酸钡分散在6.7kg去离子水中,然后在搅拌条件下加入2.5kg质量浓度为20%的聚丙烯酸酯溶液和0.2kg羟甲基纤维素,采用砂磨机砂磨2h后,加入0.02kg聚氧乙烯,搅拌均匀,得到无机电介质浆料;采用120目滚轴涂料机,在厚度为5μm的PP膜的上表面涂布所述无机电介质浆料,将涂布后得到物料传送(传送速度为3m/min)至烘箱(烘箱长度为15米,温度为30℃),进行动态低温烘干,得到所述无机/有机复合电介质超薄膜(涂覆层厚度为1μm,记为样本-2)。对比例1以纯PP膜作为电介质膜。测试例对实施例2制备的无机/有机复合电介质超薄膜进行SEM测试,测试结果如图1所示,由图1可知,所述无机/有机复合电介质超薄膜中的钛酸钡纳米颗粒不存在严重的聚集状态,并且粘结剂和钛酸钡纳米颗粒之间的相容性较好,PP膜与涂覆层之间也未发现界面分离的现象;采用美国Aglient公司的4294A阻抗分析仪对实施例1~2制备得到的无机/有机复合电介质超薄膜和纯PP膜进行介电特性测试:测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种规模化制备无机/有机复合电介质超薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:/n提供无机电介质浆料;/n采用涂料机,在聚合物基膜的上表面涂布所述无机电介质浆料,将涂布后的物料传送至烘箱,进行动态低温烘干,得到所述无机/有机复合电介质超薄膜;/n所述动态低温烘干的温度<40℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种规模化制备无机/有机复合电介质超薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供无机电介质浆料;
采用涂料机,在聚合物基膜的上表面涂布所述无机电介质浆料,将涂布后的物料传送至烘箱,进行动态低温烘干,得到所述无机/有机复合电介质超薄膜;
所述动态低温烘干的温度<40℃。


2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述涂料机的滚轴为120目滚轴。...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋红黎党智敏郑明胜
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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