本发明专利技术涉及一种耐高电压、高油浸性电容器用双向同步拉伸聚丙烯薄膜制造方法。本发明专利技术的薄膜为三层复合结构电容器用BOPP薄膜，通过对中间层原料结晶化处理提高α晶体含量和熔融后通过均质器降低、分散原料中灰分含量实现薄膜的高耐击穿电压强度，通过熔融挤出铸片和双向同步拉伸工艺控制表层β晶体生成量实现薄膜优异的加工适应性和高油浸性。得到的薄膜击穿电压值高达0.54～0.60kV/μm（100℃），平均粗糙度为0.13～0.2μm，最大粗糙度为1.0～1.8μm。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种耐高电压、高油浸性电容器用双向同步拉伸聚丙烯薄膜制造方法。本专利技术的薄膜为三层复合结构电容器用BOPP薄膜，通过对中间层原料结晶化处理提高α晶体含量和熔融后通过均质器降低、分散原料中灰分含量实现薄膜的高耐击穿电压强度，通过熔融挤出铸片和双向同步拉伸工艺控制表层β晶体生成量实现薄膜优异的加工适应性和高油浸性。得到的薄膜击穿电压值高达0.54～0.60kV/μm（100℃），平均粗糙度为0.13～0.2μm，最大粗糙度为1.0～1.8μm。【专利说明】
本专利技术涉及一种聚丙烯薄膜制造方法，特别涉及一种耐高电压、高油浸性的电容器用双向拉伸聚丙烯薄膜制造方法，属于高端电容器用薄膜的
。
技术介绍
双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜由于具有优异的性能，如高的拉伸强度、低的气体渗透率、良好的透明性和光泽性、优异的化学稳定性和耐热耐寒性等，被广泛应用于食品、医药、日用品等包装领域。另外利用其优异的耐压耐温和电性能还可将其作为电容膜应用于交流电机、家用电器、电力电容器等电子领域。近年来，随着电容器用聚丙烯薄膜社会需求的快速增长，智能电网、柔性输变电和超高压电网等强烈要求开发高压电容器，此种电容器要求使用耐高压、结晶性好的粗化聚丙烯薄膜。提高双向拉伸聚丙烯薄膜耐高电压性的技术，曾有日本专利I (JP9139323)和2(JP8294962)中公布，分别通过降低树脂中灰分含量和提高立构规整度和结晶化来实现。但高立构规整度和结晶化会导致薄膜拉伸性能下降，在铸片拉伸过程中容易出现破膜现象。提高双向拉伸聚丙烯薄膜的粗糙度可提高薄膜对绝缘油的浸溃性能和元件卷绕时的防滑易操作性。目前报道的关于生产聚丙烯粗化膜的方法有机械粗面化、化学腐蚀粗面化和工艺粗面化技术。前两种技术工艺复杂，环境污染严重，薄膜表面损伤厉害，影响其电气性能和机械性能，因此使用很少。关于工艺粗面化技术是通过选择原料、调整工艺、控制特定工艺条件，利用物质内部结晶特性和转化原理而实现粗面化。均聚等规聚丙烯树脂中稳定的结晶体形态有α单斜晶和β六方形。β晶体的熔融温度小于a晶体约20°C，密度大于α晶体的密度，利用这些异性在β晶体熔点附近拉伸，而保持α晶体相对稳定，β晶体熔融转变为α晶体时，由于密度大于α晶体，在薄膜的表面形成凹凸不平的粗化膜面。其中专利3 (JP200589683)中描述采用负载型的钛催化剂聚合合成具有一定熔体流动速率、数均分子量和分子量分布的聚丙烯树脂制片后可形成高β结晶比率的铸片。专利4(JP19970317409)中描述采用高立构规整度的聚丙烯树脂，通过工艺控制激冷铸片的β晶体含量从而制备具有一定表面粗糙度的薄膜。然而正如专利5 (JP2002105224)中描述随着薄膜粗糙度的增加，会导致薄膜的耐电压性降低的负面影响。专利中将薄膜的中心线平均粗糙度控制在0.05?0.5 μ m,从而平衡薄膜的油浸性和耐电压性。专利6 (CN1970613)中通过控制原料聚丙烯树脂的重均分子量、分子量分布、全同立构成分比率和低结晶性成分比率等制备高耐电压性和元件加工适宜性优异的薄膜。专利7 (CN101848961)中采用两种不同熔体流动速率的全同立构聚丙烯树脂，将薄膜的重均分子量、分子量分布、立构规整度、低分子量成分与闻分子量成分的构成控制在一定范围内，制备具有耐电压性和元件卷绕加工适应性优异的薄膜。以上专利对原料的性能要求通常较为苛刻，且制备的薄膜均衡性差，在超高压电网用高性能耐高电压电力电容器等领域，其耐电压性和绝缘油浸溃性能还具有改善的空间。综上所述，现有技术中往往存在双向拉伸聚丙烯薄膜的浸溃性能、元件卷绕时的防滑易操作性和耐电压性难以同时提高的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电容器用性能均衡、耐高电压、卷绕防滑性好、油浸性好的双向拉伸聚丙烯薄膜制造方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采取以下技术方案:一种双向拉伸聚丙烯电容膜的制造方法，所述电容膜为三层复合薄膜，制造方法包括以下步骤:(a)配料:取结晶度为50%?60%，等规指数大于等于98% (重量)，熔体流动速率1.2?2.5g/10min,灰分含量小于等于IOOppm的聚丙烯作为中间层原料。取结晶度为50%?60%，等规指数大于等于94%，熔体流动速率3.2?3.5g/10min,灰分含量小于等于IOOppm的聚丙烯作为表层原料。(b)预处理:上述中间层原料在惰性气体保护下,在70?115°C下处理3?30min。(c)挤出:将经过步骤(b)预处理的中间层原料和未经处理的表层原料分别送入主、辅挤出机熔融、塑化(对应关系为:中间层原料挤入主挤出机，表层原料送入辅挤出机，然后分别挤出)，经计量泵建立稳定压力，通过板式换网器过滤后。再经计量泵建立稳定压力，通过均质器进行均质，最后，经三流道模头挤出得片状流体。控制中间层原料用量占原料总重量的90%?95%，余量为表层原料。所述均质器使用时，是将原料在一定压力下通过泡沫状微孔结构。(d)铸片:在铸片机中的激冷辊和高压气刀冷却下定型。(e)双向同步拉伸:将步骤(d)处理后，定型得到的铸片送入双向同步拉伸机进行双向同步拉伸。(f)测厚、切边、电晕和收卷，得到聚丙烯电容薄膜。本专利技术薄膜为三层复合结构，分为多层复合结构的聚丙烯膜可以使灰分有效分散，并减轻原料中灰分含量对于聚丙烯电容膜的影响。中间层原料选用等规指数大、熔体流动速率小的聚丙烯树脂，并进行预处理提高原料结晶度，将其中的β晶体转为α晶体。α晶体熔融温度高，结构致密，分子链排列更紧密，热力学上更稳定，得到的薄膜耐电压性优巳同时，本专利技术采用钴镍合金泡沫均质器，可对原料起到均一化的作用，有效降低与分散原料中所含的灰分，进而降低产品的缺陷，减少生产过程中的破膜现象，从而提高薄膜的耐电压、耐高温性和后续加工、使用性能等。总之，使用本专利技术可有效降低生产成本，提高薄膜性能，保证产品在电容器用高端聚丙烯薄膜领域得到广泛应用。本专利技术相对于现有技术的有益效果:经测试，本专利技术制备的薄膜平均粗糙度为0.13?0.2 μ m,最大粗糙度为1.0?1.8 μ m。介质击穿电压高达0.54?0.60kV/ μ m。本专利技术选择上述原料和加工工艺，将粗糙度控制在此范围内，即保证了薄膜的耐电压性又满足了薄膜的加工适应性和油浸性。【专利附图】【附图说明】图1三层BOPP薄膜结构示意图；图2工艺流程图。【具体实施方式】具体的来说，本专利技术步骤(b)预处理中，所述惰性气体是指不与原料发生反应的保护气体，更具体的说惰性气体是指:氮气、氦气、氖气、気气、氪气、氣气、氡气等。在本专利技术的一个实施方式中，步骤(b)预处理中间层原料时，温度不能过高，如温度达到120°C，加热过程中聚丙烯树脂出现新的次级结晶，它的出现相当于在PP结晶相和无定形相之中出现新的缺陷，PP对缺陷相当敏感，导致其断裂伸长率等性能下降，因此选择处理温度低于115°C。温度过低，如65°C，结晶化处理效果不明显，结晶度几乎无变化。进一步，优选温度为90?115°C，更优选择100?115°C进行结晶化处理。处理过程中，聚丙烯对于加热温度十分敏感，随温度升高结晶度不断提高，由此相应制备的聚丙烯电容膜的耐高压特性更优异。进一步,结晶化预处本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双向拉伸聚丙烯电容膜的制造方法，所述电容膜为三层复合薄膜中，制造方法包括以下步骤：(a)配料：取结晶度为50%～60%，等规指数大于等于98%，熔体流动速率1.2～2.5g/10min，灰分含量小于等于100ppm的聚丙烯作为中间层原料；取结晶度为50%～60%，等规指数大于等于94%，熔体流动速率3.2～3.5g/10min，灰分含量小于等于100ppm的聚丙烯作为表层原料；(b)预处理：上述中间层原料在惰性气体保护下，在70～115℃处理3～30min；(c)挤出：将经过(b)预处理的中间层原料和未经处理的表层原料分别送入主、辅挤出机熔融、塑化，经计量泵建立稳定压力后，依次通过板式换网过滤器和均质器，在均质器内进行高压均质后，经三流道模头挤出得片状流体。控制中间层原料用量占原料总重量的90%～95%，余量为表层原料；(d)铸片：在铸片机中的激冷辊和气刀冷却下定型；(e)双向同步拉伸：将定型得到的铸片，送入同步拉伸机进行双向同步拉伸；(f)测厚、切边、电晕和收卷，得到聚丙烯电容薄膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩青霞，李晓敏，黄渝鸿，陈凤，阳龑，曹君，杨帆，袁彬彬，李涛，
申请(专利权)人：华威聚酰亚胺有限责任公司，黄渝鸿，
类型：发明
国别省市：
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