一种有机小分子接枝改性的BOPP薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有机小分子接枝改性的BOPP薄膜及其制备方法，属于电介质储能材料制备技术领域。本发明专利技术解决了现有介质储能材料高温下储能密度明显下降的技术问题。本发明专利技术利用紫外光辐照的方式，将有机小分子接枝到BOPP薄膜，使薄膜具有较高的击穿场强和储能效率同时，具有较低的漏电流密度和损耗因数。且本发明专利技术制备的丙烯酸接枝改性BOPP薄膜在125℃的击穿场强达到593kV/mm，场强在500kV/mm时，储能效率为80％，将其应用于电介质电容器能进一步提高电介质电容器高温条件下的综合性能。此外，本发明专利技术利用紫外光辐照的方式制得有机小分子接枝BOPP薄膜，具有工艺流程简便，环保无污染，制作成本低等优点，适合工业化生产。适合工业化生产。适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种有机小分子接枝改性的BOPP薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种有机小分子接枝改性的BOPP薄膜及其制备方法，属于电介质储能材料制备


技术介绍

[0002]聚合物基电介质电容器由于其良好的性能在军民领域有广阔的应用前景，随着技术进步，电压等级的提高，对绝缘材料的电气绝缘、力学以及耐热性能等提出了更高的要求。聚丙烯是一种具有稳定化学结构的高聚物，具有良好的电绝缘性，常被用作介质储能材料。良好的储能性能成为电介质电容器的储能介质的关键，其中高温下储能密度的明显下降成为现阶段电介质储能材料领域需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决现有上述技术问题，提供一种有机小分子接枝改性的BOPP薄膜及其制备方法。
[0004]本专利技术的技术方案：
[0005]一种有机小分子接枝改性的BOPP薄膜，该薄膜是采用紫外光辐照方法将有机小分子接枝到BOPP薄膜的聚合物分子链上。
[0006]进一步限定，有机小分子为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸甲酯。
[0007]上述有机小分子接枝改性的BOPP薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一，配制二苯甲酮溶液；
[0009]将二苯甲酮固体加入丙酮中，常温下经磁力搅拌器搅拌，得到二苯甲酮溶液；
[0010]步骤二，预处理BOPP薄膜；
[0011]将BOPP薄膜浸泡于丙酮中，烘干后浸泡于步骤一获得的二苯甲酮溶液中，所得薄膜在常温下自然晾干；
[0012]步骤三，配置有机小分子溶液；
[0013]将有机小分子物质与丙酮混合，混合液经搅拌、超声后得到均匀的有机小分子溶液；
[0014]步骤四，接枝改性BOPP薄膜；
[0015]将经过步骤二预处理后的BOPP薄膜平铺于表面皿中，滴加一定量步骤三获得的有机小分子溶液，置于紫外光源下，辐照处理一定时间，获得有机小分子接枝改性BOPP薄膜；
[0016]步骤五，后处理有机小分子接枝改性BOPP薄膜；
[0017]将步骤四获得的有机小分子接枝改性BOPP薄膜浸泡于丙酮中，低转速下搅拌一定时间后，平铺于聚酯膜上，加热干燥处理。
[0018]进一步限定，步骤一中二苯甲酮和丙酮的质量体积比为2g：100mL；常温下以500～800r/min的转速搅拌2h。
[0019]进一步限定，步骤二中BOPP薄膜的尺寸为2*5cm，BOPP薄膜在丙酮中浸泡时间为10
～30min，烘干温度为60℃。
[0020]进一步限定，步骤二中BOPP薄膜在二苯甲酮溶液中浸泡时间为10～30min。
[0021]进一步限定，步骤三中有机小分子溶液的浓度为1～4mol/L。
[0022]进一步限定，步骤三中搅拌为在1000～1300r/min的转速搅拌30min，所述的超声是在560W功率下超声10min。
[0023]进一步限定，步骤四中滴加有机小分子溶液体积为2～4mL，所述的辐照时间为1～30s，紫外光源功率为3kW。
[0024]进一步限定，步骤五中搅拌转速为100r/min，搅拌时间为5min；干燥处理温度为多少，时间为4～6h。
[0025]本专利技术具有以下有益效果：
[0026]本专利技术将有机小分子接枝到BOPP薄膜，使薄膜具有较高的击穿场强和储能效率同时，具有较低的漏电流密度和损耗因数，将其应用于电介质电容器可进一步提高电介质电容器的综合储能性能。且本专利技术制备的接枝改性BOPP薄膜在高温下具有良好的电性能，当接枝物为丙烯酸时，改性BOPP薄膜在100℃的击穿场强达到578kV/mm，储能效率为80％，将其应用于电介质电容器能进一步提高电介质电容器高温条件下的综合性能。此外，本专利技术利用紫外光辐照的方式制得有机小分子接枝BOPP薄膜，具有工艺流程简便，环保无污染，制作成本低等优点，适合工业化生产。
附图说明
[0027]图1为实施例2～5制备的BOPP薄膜与未改性BOPP薄膜的红外光谱对比图；
[0028]图2为实施例2、6、7制备的BOPP薄膜与未改性BOPP薄膜的红外光谱对比图；
[0029]图3为实施例2、6、7制备的BOPP薄膜与未改性BOPP薄膜在100℃条件下的储能特性对比图；
[0030]图4为实施例4、9、12制备的BOPP薄膜与未改性BOPP薄膜的击穿场强的威布尔分布图；
[0031]图5为实施例2、6、7获得的接枝改性后BOPP薄膜与未改性BOPP薄膜的漏电流测试曲线；
[0032]图6为实施例7获得的接枝改性后BOPP薄膜与未改性BOPP薄膜的电位移。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0034]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
[0035]实施例1：
[0036]本实施例制备有机小分子接枝BOPP薄膜的步骤如下：
[0037]步骤一、按一定的质量体积比将二苯甲酮固体加入丙酮中，常温下经磁力搅拌器
搅拌一定时间，得到二苯甲酮溶液。
[0038]步骤二、将一定大小的BOPP薄膜浸泡于丙酮中一定时间，将所得薄膜在一定温度下烘干并浸泡于步骤一所得溶液中一定时间，所得薄膜在常温下自然晾干。
[0039]步骤三、将一定量的丙烯酸加入丙酮中，所得混合液经搅拌、超声后得到均匀溶液。
[0040]步骤四、将步骤二所得薄膜平铺于表面皿中，滴入一定量步骤三所得溶液，将表面皿置于紫外光源下，辐照一定时间，获得丙烯酸接枝BOPP薄膜。
[0041]步骤五、将步骤四所得薄膜浸泡于丙酮中，并用磁力搅拌器在低转速下搅拌一定时间，将所得薄膜平铺于聚酯膜上，在一定温度下干燥一定时间。
[0042]实施例2：
[0043]本实施例制备有机小分子接枝BOPP薄膜(简称BOPP
‑
AA)的步骤如下：
[0044]步骤一、按质量体积比为2g：1000ml将二苯甲酮固体加入丙酮中，常温下经磁力搅拌器以800r/min的转速搅拌2h。，得到二苯甲酮溶液。
[0045]步骤二、将2*5cm的BOPP薄膜浸泡于丙酮中30min，将所得薄膜在60℃烘干并浸泡于步骤一所得溶液30min，所得薄膜在常温下自然晾干。
[0046]步骤三、配制2mol/L丙烯酸的丙酮溶液，所得混合液经搅拌、超声后得到均匀溶液。
[0047]步骤四、将步骤二所得薄膜平铺于表面皿中，滴入3mL步骤三所得溶液，将表面皿置于紫外光源下，辐照15s，获得BOPP
‑
AA。
[0048]步骤五、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机小分子接枝改性的BOPP薄膜，其特征在于，采用紫外光辐照方法将有机小分子接枝到BOPP薄膜的聚合物分子链上。2.根据权利要求1所述的一种有机小分子接枝改性的BOPP薄膜，其特征在于，所述的有机小分子为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸甲酯。3.一种权利要求1或2所述的有机小分子接枝改性的BOPP薄膜制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一，配制二苯甲酮溶液；将二苯甲酮固体加入丙酮中，常温下经磁力搅拌器搅拌，得到二苯甲酮溶液；步骤二，预处理BOPP薄膜；将BOPP薄膜浸泡于丙酮中，烘干后浸泡于步骤一获得的二苯甲酮溶液中，所得薄膜在常温下自然晾干；步骤三，配置有机小分子溶液；将有机小分子物质与丙酮混合，混合液经搅拌、超声后得到均匀的有机小分子溶液；步骤四，接枝改性BOPP薄膜；将经过步骤二预处理后的BOPP薄膜平铺于表面皿中，滴加一定量步骤三获得的有机小分子溶液，置于紫外光源下，辐照处理一定时间，获得有机小分子接枝改性BOPP薄膜；步骤五，后处理有机小分子接枝改性BOPP薄膜；将步骤四获得的有机小分子接枝改性BOPP薄膜浸泡于丙酮中，低转速下搅拌一定时间后，平铺于聚酯膜上，加热干燥处理。4.根据权利要求3所述的一种有机小分子接枝改性的BOPP薄膜制备方法，其特征在于，所述的步骤一中二苯甲酮和丙酮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟庆国，王天奇，张天栋，张昌海，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：