高介电常数低介电损耗膜制造技术

高介电常数低介电损耗膜，属于电气行业中制作电容器和绝缘材料的高分子聚合物共混薄膜材料。该高分子共混材料由聚丙烯和丁腈橡胶（腈含量２６－３５％）在混炼机中充分混合而制得。将制得的共混物破碎后模压或挤出压延以及双向拉伸制得各种符合规格的薄膜，经测试该薄膜的介电常数高达４．２１，介电损耗低于３×１０＋［－３］，且具有良好的加工性能。用本发明专利技术的薄膜制成的电容器，其体积减小５４％。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的高介电常数低介电损耗膜属于电气行业制作电容器和绝缘材料的高分子聚合物共混改性薄膜材料。电子元件之一的电容器的小型化、大容量是电子工业中的重大课题。人们往往从减小薄膜厚度;研制新型高分子材料和将现有工业用高分子材料改性等角度着手解决。近年来，我国先后引进数条电子膜生产线，虽耗资几千万，却仍达不到满意的工艺指标，同时每减小1μ厚度，即使使用进口设备和原料，也得耗费大量的人力物力，况且薄膜厚度的减小总是有限度的。电子工业目前最常用的薄膜材料如聚丙烯、涤纶等，它们的介电常数都比较低，在此有限条件下，即使大幅度减小薄膜厚度，也难以满足电容器小型化的需要。按照日本、美国、法国等技术先进的国家长期研究的理论依据表明，只有高介电常数低介电损耗同时得到满足并且容易加工的材料，才能最终使制成的电容器达到小型化与大容量要求。美国专利(US 4353107)使用等规聚丙烯与等规聚丁烯-1混合物在热甲苯溶液中沉淀，然后在真空条件下压制薄膜，再用传统的镀铝技术进行金属化，所得到的金属化薄膜通过双向定向拉伸与金属片组成电容器，虽然它具备了在高压电流下所必需的低介电损耗性能，但其介电常数只有2.48-2.54，所以用该膜制成的电容器不可能达到小型化大容量要求。英国专利(GB 1460183)提供了有关用聚丙烯和涤纶薄膜复合制得的电容器的耐热性能技术。那是由双面都金属化的涤纶膜和非金属化的聚丙烯薄膜复合起来按照规定的尺寸同时被卷绕而成。虽然其耐热性能得到了改善，但其介电常数还是没有能得到提高。欧洲专利(EP 0060035A1)提供了一种用三元共混材料研制的薄膜。其中含热塑性树脂为40-97%，陶瓷为2-50%和1-25%的碳黑。这种介电膜虽然其介电常数得到了提高，但由于在热塑性树脂中加入了两种无机填料，所以大大影响了它的加工性能。本专利技术的目的在于研制一种同时具备高的介电常数低的介电损耗两种特性的介电薄膜，且工艺简单、采用国产原料。实现本专利技术的方案是采用国产通用的薄膜级聚丙烯和丁腈橡胶(腈含量26-35%)两种原料，用共混方法进行混炼，制得介电常数达到4.21，介电损耗不高于3×10-3的高的介电常数和低的介电损耗的介电薄膜。具体步骤是先将聚丙烯和丁腈橡胶分别去除杂质、除湿，然后将重量百分比为60-80%的聚丙烯先加入混炼机中混炼10-15分钟，再加入第二组份20-40%的丁腈橡胶继续在180-190℃温度下充分混合8-10分钟制得共混物，然后将其破碎、用模压或挤出压延，以及双向拉伸的方法制成各种规格厚度的薄膜。本专利技术所采用的国产聚丙烯，它本身的介电常数只有2.2-2.3，另一组份丁腈橡胶(腈含量26-35%)它的介电常数高达13，而且耐热性好，尤其是它的大分子链中有丙烯腈和丁二烯两个基团，其中腈基是一种极性很强的基团，它对共混组合物的介电常数贡献大，而丁二烯是一个柔软基团，它与聚丙烯有良好的相容性，使共混材料具有良好的均匀性。本专利技术的高介电常数低介电损耗薄膜具有如下优点1、本专利技术制得的薄膜，具有高的介电常数和低的介电损耗两种特性，在室温下，100Hz频率测得其介电常数为4.21以上，介电损耗3×10-3，与常用的聚丙烯薄膜材料的介电常数2.2相比提高近一倍，因此用本专利技术制成的电容器(箔式电极无感绕法或金属化电极)在容量相同的条件下，电容器体积减小54%，达到了小型化大容量的要求。2、本专利技术制得的薄膜材料，不仅有良好的加工性能，而且机械抗张强度符合电子元件用膜材料标准。3、本专利技术制得的薄膜材料，不仅可作具有特殊效果的电容器，而且由于体积的减小，使成本降低，经济效益好。4、本专利技术所用的原料全部为国内生产，工艺简单，操作方便，不产生污染，便于推广应用。实施例1、将65-70%的聚丙烯作为第一组份，使用前进行去除杂质，除湿。将30-35%的丁腈橡胶(腈含量26-35%)作为第二组份，使用前去除杂质、除湿、破胶。先将第一组份聚丙烯(薄膜级)粒料加入Brabender混炼机中混炼15分钟，然后加入第二组份丁腈橡胶充分混合10分钟，混合温度185℃，即得高介电常数低介电损耗的共混材料产品。将所得产品破碎、在190℃温度下进行模压或挤出压延以及双向拉伸等方法制成各种规格厚度的膜。2、将70-75%的聚丙烯作为第一组份，使用前去除杂质、除湿。将25-30%丁腈橡胶(腈含量26-35%)作为第二组份，使用前去除杂质、除湿、破胶。将上述聚丙烯粒料加入Brabender混炼机中混炼10分钟，混炼温度190℃，然后将丁腈橡胶加进去进行混炼，充分混合8分钟后得产品。该产品经破碎后在190℃温度下用模压或挤出压延以及双向拉伸等方法制成各种规格厚度的薄膜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涉及高介电常数低介电损耗膜，其特征是：先将重量百分比为６５－７５％的聚丙烯去除杂质，除湿后加入混炼机中混炼１０－１５分钟，然后把重量百分比为２５－３５％丁腈橡胶去除杂质，除湿，破胶后加入到混炼机中，充分混合８－１０分钟，混炼温度为１８５－１９０℃，制得共混物，最后将该共混物破碎后，在１９０℃温度下进行模压或挤出压延，以及双向拉伸制得各种规格厚度的高介电常数低介电损耗膜。

【技术特征摘要】
1.一种涉及高介电常数低介电损耗膜，其特征是先将重量百分比为65-75%的聚丙烯去除杂质，除湿后加入混炼机中混炼10-15分钟，然后把重量百分比为25-35%丁腈橡胶去除杂质，除湿，破胶后加入到混炼机中，充分混合8-10分钟，混炼温度为18...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛立钧，陈家华，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]