专利汇可以提供电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种电容器用超薄型 薄膜 专用聚酯的制备方法,属于 复合材料 技术领域。本 发明 首先采用纳米 碳 酸 钙 为提高薄膜表面粗糙度的添加剂,然后采用聚乙二醇对其进行表面改性并将其均匀分散到乙二醇中,再通过高速分散与循环砂磨处理将纳米碳酸钙的平均 水 力 学粒径控制在80~150纳米,最后纳米碳酸钙/乙二醇分散浆料与对苯二 甲酸 二甲酯进行聚合反应得到具有优良电学、热学性能以及加工性能的电容器用超薄薄膜专用聚酯,该聚酯适宜加工厚度小于6微米的聚酯薄膜,薄膜的体积 电阻 为1016Ω.m,介电系数(1KHz)为3.3,击穿 电压 大于400V/μm,介质损耗正数(1KHz)小于6×10-3,薄膜静 摩擦系数 小于0.45, 动摩擦系数 小于0.4,拉伸强度为大于150Mpa。,下面是电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法专利的具体信息内容。
1、一种电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法,其特征在于,首先采用 纳米碳酸钙为提高薄膜表面粗糙度的添加剂,然后采用聚乙二醇对其进行表面 改性,使其能均匀分散在聚酯聚合的单体之一---乙二醇中,再按计量将配好 的纳米碳酸钙/乙二醇浆料通过高速分散与循环砂磨处理到纳米碳酸钙的平均 水力学粒径小于80~150纳米,最后分别在酯交换催化剂与缩聚催化剂催化作用 下与聚酯另一单体--对苯二甲酸二甲酯进行酯交换反应与缩聚反应,在聚合过 程中原位得到电容器用超薄型薄膜专用聚酯。
2、根据权利要求1所述的电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法,其特 征是,包括如下步骤:
(1)将纳米碳酸钙进行表面改性,首先将计量的乙二醇加热至100摄氏度 以上,然后将计量的聚乙二醇完全溶解于上述乙二醇中得到溶液A,再将新鲜的 碳酸钙水分散浓悬浮液加入溶液A,3000r/min高速分散30min后,采用循环砂 磨处理10min~40min后得到固含量为10wt%的纳米碳酸钙/乙二醇分散浆料B, 砂磨过程中温度控制在60摄氏度,使纳米碳酸钙颗粒聚集成平均水力学粒径为 80~150纳米的聚集体,用激光粒度仪检测;
(2)将上述经过表面改性的分散浆料B加入到计量的乙二醇中得到纳米碳 酸钙/乙二醇分散浆料C,分散浆料B的添加量按照最终所得聚酯中所需纳米碳 酸钙的含量计算,分散浆料C与聚酯的另一单体---对苯二甲酸二甲酯在酯交换 催化剂存在的条件下首先进行酯交换反应,然后在缩聚催化剂与稳定剂存在的 条件下进行缩聚反应,根据最终加工薄膜的厚度,改性的纳米碳酸钙添加量占 聚酯总量的500ppm~10000ppm,最终原位得到电容器用超薄型薄膜专用聚酯。
3、根据权利要求2所述的电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法,其特 征是,所述的纳米碳酸钙,粒径30~80纳米,形貌为立方体或类立方体。
4、根据权利要求2所述的电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法,其特 征是,所述的新鲜的碳酸钙水分散浓悬浮液的固含量为30%。
5、根据权利要求1或者2所述的电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法, 其特征是,所述的聚乙二醇为聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇3000、 聚乙二醇4000、聚乙二醇5000、聚乙二醇6000、聚乙二醇7000和聚乙二醇8000 中的一种或几种。
6、根据权利要求1或者2所述的电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法, 其特征是,所用聚乙二醇的添加量为纳米碳酸钙的10wt%。
7、根据权利要求1或者2所述的电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法, 其特征是,所述的酯交换催化剂为醋酸钙、醋酸锰、醋酸镁中的一种或几种。
8、根据权利要求1或者2所述的电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法, 其特征是,所述的缩聚催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑中的一种。
9、根据权利要求2所述的电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法,其特 征是,所述的稳定剂为磷酸三甲酯。
本发明涉及一种复合材料技术领域的制备方法,特别是一种利用纳米碳酸 钙原位制备电容器用超薄型薄膜专用聚酯的制备方法。
技术背景
随着信息产业的突起和迅猛发展,特别是元器件的集成化和微型化,用于 这些产业的电容器正向微型化与大容量方向发展,因此作为电容器的重要介质 的超薄(1-6μm)薄膜的需求量急速增加。在所有适宜作电容器的绝缘材料中, 聚酯材料以其优越的性价比是最具发展潜力的电容器用绝缘材料。与普通包装 用聚酯薄膜相比,作为电容器用超薄型聚酯薄膜除了具有较高的拉伸强度、良 好的耐热性之外,还要求其具有合适的表面粗糙度Ra,摩擦系数uk、us,高的 击穿电压,高的相对介电系数(即高的电绝缘性、高的体积电阻)和低的介电 损耗。
通常,为了克服薄膜加工过程中的诸多困难,必须在聚酯拉膜过程中添加 少量专用“开口母料”,但是这种方式在制备超薄型薄膜时就会因开口母料中的 无机添加材料在拉膜过程中分散不均匀而造成破膜率高以及电弱点多等无法避 免的问题,严重影响了电容器用超薄型聚酯薄膜的质量,因此电容器用超薄型 聚酯薄膜专用原料的制备技术已成为制约微型电容器发展的瓶颈。目前,在聚 酯合成过程中直接添加微细无机粒子是制备电容器薄膜专用聚酯树脂较为理想 与常用的方法,而如何保证无机粒子在聚合物基体中的均匀分散是制备超薄型 电容器专用树脂的关键(即能保证薄膜的一定粗糙度,又能提高薄膜强度,减 少加工过程中破膜几率),与此同时添加了无机粒子后不影响聚酯薄膜原有的优 异电学性能。
经对现有技术的文献检索发现,中国专利申请号为:01804281,由日本帝 人株式会社发明的电容器用聚酯薄膜的制备技术,以聚2,6-萘二羧酸乙二醇 酯为主成分,在聚酯合成过程中添加碳酸钙、板状硅酸铝、多孔氧化硅或球形 氧化硅,主要目的提高薄膜的表面粗糙度,薄膜在150℃的纵向热变形率RMD (150)为-1.5%≤RMD(150)≤0.0%,即保证优异的绝缘特性,又不降低加 工特性、特别是热压过程中的特性,适于作为电容器用电介质。但此方法由于 采用微米与亚微米尺度(0.1~5μm)的无机颗粒作为添加剂,是不适宜用来加 工超薄型电容器绝缘介质用膜的,同时在聚酯制备过程中未对无机添加剂进行 表面改性,因而会造成无机颗粒与聚酯的界面相容性不佳以及添加剂在树脂基 体中的分散稳定性不理想。
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