CN104332306A - 超低方阻金属化有机膜 - Google Patents

Abstract

一种超低方阻金属化有机膜，包括基膜及真空蒸镀在基膜上的金属化铝膜，其特征在于，所述基膜是由以下重量份数的组分构成：聚对苯二甲酸乙二醇酯40份、聚丙烯20份、纳米碳化硅5份、低密度聚乙烯1C7A2份、荧光粉2份、石膏0.5份、丙烯酸乳液2份、辛酸锌0.5份、四异丙基碳酸酯0.5份、改性玉米淀粉5份、天然橡胶2份、大豆分离蛋白2份、醇酸树脂1.5份、尼泊金乙酯2份、氢醌1.5份、聚四氟乙烯2份；本发明超低方阻金属化有机膜性能稳定，长期存放不会变质，可耐受大电流冲击，能在极端环境下如太空中使用，承受温度急剧变化、高温、强振动和超重、高辐射环境、失重和微重力等条件。

Description

超低方阻金属化有机膜

技术领域

本发明涉及电容器技术领域，具体涉及一种超低方阻金属化有机膜。

背景技术

将高纯度铝在高真空状态下熔化、蒸发、沉淀到基膜上，在基膜表面形成一层极薄的金属层后的塑料薄膜就是金属化铝膜。金属化薄膜上的金属层在单位正方形面积的电阻值称为方块电阻，用Ω/□表示，因为金属化膜上金属化层的厚度很小极难测量，通常用方块电阻来表示金属镀层的厚度。金属化层的厚度和方阻值成反比，即方阻越低，金属化层厚度越大。目前，常规金属化铝膜的方阻为2～4Ω/□。在地面一般大气条件下，此种金属化铝膜使用不会出现问题，但在极端环境如太空中，温度急剧变化、高温、强振动和超重、高辐射环境、失重和微重力等条件下，无法保证其制成的电容器的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种超低方阻金属化有机膜，可以在在极端环境如太空中，温度急剧变化、高温、强振动和超重、高辐射环境、失重和微重力等条件下使用，并有很高的可靠性。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种超低方阻金属化有机膜，包括基膜及真空蒸镀在基膜上的金属化铝膜，所述基膜是由以下重量份数的组分构成：聚对苯二甲酸乙二醇酯40份、聚丙烯20份、纳米碳化硅5份、低密度聚乙烯1C7A2份、荧光粉2份、石膏0.5份、丙烯酸乳液2份、辛酸锌0.5份、四异丙基碳酸酯0.5份、改性玉米淀粉5份、天然橡胶2份、大豆分离蛋白2份、醇酸树脂1.5份、尼泊金乙酯2份、氢醌1.5份、聚四氟乙烯2份；

上述基膜的制备方法为：

1)按上述重量份数称取各组分；

2)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、纳米碳化硅、低密度聚乙烯1C7A、石膏、四异丙基碳酸酯、醇酸树脂及聚四氟乙烯送入捏合机机中，在90-120℃环境下热处理2-3小时；

3)将荧光粉、丙烯酸乳液、辛酸锌、改性玉米淀粉、天然橡胶、大豆分离蛋白、尼泊金乙酯及氢醌混匀后与步骤2)中的原料在捏合机中混炼均匀，于150℃处理6小时，配制成胶料；

4)将步骤3)中的胶料经挤出模头进行挤出，挤出后的薄膜依次经冷却辊冷却、牵引拉伸、厚度测量、表面电晕处理、切边、卷绕成膜、检验、入库。

上述改性玉米淀粉是由以下质量份数的组分构成：玉米淀粉80份、黄原胶5份、抗氧剂5份、硬脂酸5份、十八醇3份、酯化酶复合菌液5份、纳米陶瓷粉0.5份、山嵛酸甘油酯2份、儿茶素0.5份、消泡剂0.5份、木质素2份、木素磺酸钠2份、乳化剂2份、偶联剂1份、水100份；上述改性玉米淀粉的制备方法如下：

1)将玉米淀粉置于烘箱内，在125℃温度下烘烤，烘烤时间为35秒，玉米淀粉在烘箱内的厚度为1cm；

2)将烘烤后的玉米干淀粉冷却至常温，然后放入冷冻柜中封闭冷冻24小时，冷冻温度为-6℃；

3)冷冻完成后，将冷冻好的玉米淀粉放入不锈钢加热罐内，并加入黄原胶、抗氧剂、硬脂酸、十八醇、酯化酶复合菌液、纳米陶瓷粉、山嵛酸甘油酯、儿茶素、消泡剂、木质素、木素磺酸钠、乳化剂、偶联剂及水，然后将不锈钢加热罐封闭；

4)通过不锈钢加热罐对原料进行加热，边加热边搅拌，其搅拌速度控制在120转/分钟，搅拌加热至90℃-165℃后，停止加热，并继续搅拌60-65分钟；

5)将加热搅拌后的淀粉乳吸注到不锈钢冷冻床上，保持0℃-2℃条件下冷藏24小时，使其结晶凝沉，使水分子从淀粉中析漓出来；

6)将步骤5)中析漓水分子后的淀粉块放在60℃烘箱内烘干，使其水分含量在10％以内，并过120目筛，得成改性玉米淀粉。

所述金属化铝膜的方阻为0.20～0.45Ω/□，而常规金属化铝膜层的方阻为2～4Ω/□，即金属化铝膜层的厚度是常规金属化铝膜的7倍左右，金属化铝膜层大幅度增厚，意味着在真空蒸镀金属化铝膜时，要在同样的时间内在基膜上沉淀更多的铝；

所述金属化铝膜的金属层为金属铝附着在有基膜上形成，为了获得超低方阻金属化有机膜，需要改善铝的融化和蒸发速度，提高沉淀到基膜上的铝量，以及及时散发大幅度增加的热量，因此金属化铝膜层采用真空蒸镀制成。

所述真空蒸镀的条件为，真空镀膜机的蒸镀速度为1～3米/秒，镀膜机冷却主鼓的温度为-20～-30℃，蒸发舟为二硼化钛、氮化硼双组分蒸发舟。使用比现有的氮化硼蒸发舟性能更好的蒸发舟，二硼化钛、氮化硼双组分蒸发舟，改善铝的融化和蒸发速度，其蒸发率可以从5克/分钟以下提高到9.11克/分钟；可以提高同时间内铝在基膜上的沉淀量，可以降低膜的蒸镀速度，即膜卷的转动线速度，普通方阻金属化铝膜的蒸镀速度为7米/秒，应降低到2米/秒左右。更多的铝沉淀在基膜，也带来更多的热量，如果散热不好，会烫伤有机基膜，影响金属化铝膜的性能，需要将镀膜机主鼓的冷却温度从通常的-5℃降低到-25℃附近。

本发明的有益效果是：本发明超低方阻金属化有机膜性能稳定，长期存放不会变质，可耐受大电流冲击，能在极端环境下如太空中使用，承受温度急剧变化、高温、强振动和超重、高辐射环境、失重和微重力等条件。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

一种超低方阻金属化有机膜，包括基膜及真空蒸镀在基膜上的金属化铝膜，所述基膜是由以下重量份数的组分构成：聚对苯二甲酸乙二醇酯40份、聚丙烯20份、纳米碳化硅5份、低密度聚乙烯1C7A2份、荧光粉2份、石膏0.5份、丙烯酸乳液2份、辛酸锌0.5份、四异丙基碳酸酯0.5份、改性玉米淀粉5份、天然橡胶2份、大豆分离蛋白2份、醇酸树脂1.5份、尼泊金乙酯2份、氢醌1.5份、聚四氟乙烯2份；

上述基膜的制备方法为：

1)按上述重量份数称取各组分；

2)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、纳米碳化硅、低密度聚乙烯1C7A、石膏、四异丙基碳酸酯、醇酸树脂及聚四氟乙烯送入捏合机机中，在90-120℃环境下热处理2-3小时；

3)将荧光粉、丙烯酸乳液、辛酸锌、改性玉米淀粉、天然橡胶、大豆分离蛋白、尼泊金乙酯及氢醌混匀后与步骤2)中的原料在捏合机中混炼均匀，于150℃处理6小时，配制成胶料；

4)将步骤3)中的胶料经挤出模头进行挤出，挤出后的薄膜依次经冷却辊冷却、牵引拉伸、厚度测量、表面电晕处理、切边、卷绕成膜、检验、入库。

上述改性玉米淀粉是由以下质量份数的组分构成：玉米淀粉80份、黄原胶5份、抗氧剂5份、硬脂酸5份、十八醇3份、酯化酶复合菌液5份、纳米陶瓷粉0.5份、山嵛酸甘油酯2份、儿茶素0.5份、消泡剂0.5份、木质素2份、木素磺酸钠2份、乳化剂2份、偶联剂1份、水100份；上述改性玉米淀粉的制备方法如下：

1)将玉米淀粉置于烘箱内，在125℃温度下烘烤，烘烤时间为35秒，玉米淀粉在烘箱内的厚度为1cm；

2)将烘烤后的玉米干淀粉冷却至常温，然后放入冷冻柜中封闭冷冻24小时，冷冻温度为-6℃；

3)冷冻完成后，将冷冻好的玉米淀粉放入不锈钢加热罐内，并加入黄原胶、抗氧剂、硬脂酸、十八醇、酯化酶复合菌液、纳米陶瓷粉、山嵛酸甘油酯、儿茶素、消泡剂、木质素、木素磺酸钠、乳化剂、偶联剂及水，然后将不锈钢加热罐封闭；

4)通过不锈钢加热罐对原料进行加热，边加热边搅拌，其搅拌速度控制在120转/分钟，搅拌加热至90℃-165℃后，停止加热，并继续搅拌60-65分钟；

5)将加热搅拌后的淀粉乳吸注到不锈钢冷冻床上，保持0℃-2℃条件下冷藏24小时，使其结晶凝沉，使水分子从淀粉中析漓出来；

6)将步骤5)中析漓水分子后的淀粉块放在60℃烘箱内烘干，使其水分含量在10％以内，并过120目筛，得成改性玉米淀粉。

所述金属化铝膜的方阻为0.20～0.45Ω/□，而常规金属化铝膜层的方阻为2～4Ω/□，即金属化铝膜层的厚度是常规金属化铝膜的7倍左右，金属化铝膜层大幅度增厚，意味着在真空蒸镀金属化铝膜时，要在同样的时间内在基膜上沉淀更多的铝；

所述金属化铝膜的金属层为金属铝附着在有基膜上形成，为了获得超低方阻金属化有机膜，需要改善铝的融化和蒸发速度，提高沉淀到基膜上的铝量，以及及时散发大幅度增加的热量，因此金属化铝膜层采用真空蒸镀制成。

所述真空蒸镀的条件为，真空镀膜机的蒸镀速度为1～3米/秒，镀膜机冷却主鼓的温度为-20～-30℃，蒸发舟为二硼化钛、氮化硼双组分蒸发舟。使用比现有的氮化硼蒸发舟性能更好的蒸发舟，二硼化钛、氮化硼双组分蒸发舟，改善铝的融化和蒸发速度，其蒸发率可以从5克/分钟以下提高到9.11克/分钟；可以提高同时间内铝在基膜上的沉淀量，可以降低膜的蒸镀速度，即膜卷的转动线速度，普通方阻金属化铝膜的蒸镀速度为7米/秒，应降低到2米/秒左右。更多的铝沉淀在基膜，也带来更多的热量，如果散热不好，会烫伤有机基膜，影响金属化铝膜的性能，需要将镀膜机主鼓的冷却温度从通常的-5℃降低到-25℃附近。

实施例中的酯化酶复合菌液选自安徽省金裕皖生物科技开发有限公司生产专利号为201210335099.1。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种超低方阻金属化有机膜，包括基膜及真空蒸镀在基膜上的金属化铝膜，其特征在于，所述基膜是由以下重量份数的组分构成：聚对苯二甲酸乙二醇酯40份、聚丙烯20份、纳米碳化硅5份、低密度聚乙烯1C7A2份、荧光粉2份、石膏0.5份、丙烯酸乳液2份、辛酸锌0.5份、四异丙基碳酸酯0.5份、改性玉米淀粉5份、天然橡胶2份、大豆分离蛋白2份、醇酸树脂1.5份、尼泊金乙酯2份、氢醌1.5份、聚四氟乙烯2份；

上述基膜的制备方法为：

1)按上述重量份数称取各组分；

2)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、纳米碳化硅、低密度聚乙烯1C7A、石膏、四异丙基碳酸酯、醇酸树脂及聚四氟乙烯送入捏合机机中，在90-120℃环境下热处理2-3小时；

3)将荧光粉、丙烯酸乳液、辛酸锌、改性玉米淀粉、天然橡胶、大豆分离蛋白、尼泊金乙酯及氢醌混匀后与步骤2)中的原料在捏合机中混炼均匀，于150℃处理6小时，配制成胶料；

4)将步骤3)中的胶料经挤出模头进行挤出，挤出后的薄膜依次经冷却辊冷却、牵引拉伸、厚度测量、表面电晕处理、切边、卷绕成膜、检验、入库。