[发明专利]一种硫酸介质电容器用PVDF绝缘介质层材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种绝缘介质层材料的制备方法，更具体地说涉及一种硫酸介质电容器用 PVDF绝缘介质层材料的制备方法。

背景技术

绝缘介质层作为电解电容器或电池系统重要部件，其主要用途是隔开电容器或电池系统 的正负极活性物质，避免正负极短接。在电池工作过程中，绝缘介质层本身不直接参与电化 学的储能过程。在充放电的过程中，绝缘介质层起到电解质中的离子顺利迁移的通道作用。

当电解电容器主要电解液成份为硫酸时并且在高温下使用时，但是现有的纸质和一般高 分子隔离物不能满足应用要求。纸质绝缘介质层的纤维表面极性高，但是耐硫酸腐蚀性差， 尤其是热浓硫酸。一般的高分子隔离物除了在长期的热浓硫酸作用下易变质外，它们的吸酸 量不大，满足不了电容器低内阻的要求。所以，低内阻高温使用浓硫酸作电解液的电容器绝 缘介质层，首先必须耐热浓硫酸，同时还要有良好的的浸润性和吸酸性，电容器的损耗和容 量损失小。另外，具有很强的保酸能力的绝缘介质层，能够将硫酸电解质溶液紧紧吸附住， 对于处在运动状态下工作的电容器，除了工作平稳外，即使电容器壳有裂缝或孔洞，也不至 于渗漏，以保证其他电子元器件的安全。

PVDF是一种性能优异的氟塑料，能经受氧化剂、酸、碱等多种介质溶液的腐蚀，具有 良好的化学稳定性，大量用作为化工耐腐蚀设备、涂层、填料、化工介质分离过滤膜等。纺 粘法制备的长丝非织造布不但具有较大的比表面积，强度高，而且工艺简单、生产效率高、 可调性强。因此，可以利用纺粘法制备电解电容器绝缘介质层。但由于PVDF是一种疏水性 材料，其水接触角＞90°，制得长丝非织造布的亲水性较差、吸酸率较低，因而，需要选择合 适的单体和方法对纺粘长丝非织造布进行亲水化改性。

发明内容

本发明解决了上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种硫酸介质电容器用PVDF 绝缘介质层材料的制备方法，该方法采用低温等离子体接枝聚合工艺将亲水单体MAH接枝 聚合在PVDF纺粘长丝非织造布的表面，可以改善其亲水性，进而可以提高吸酸率和保酸率， 可以达到高温、高强酸性电解液电容器绝缘介质层的要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的硫酸介质电容器用PVDF绝缘介质层材料的制备方法是先采用纺粘工艺纺制出 PVDF长丝非织造布；再对纺制的长丝非织造布进行亲水化改性。

本发明的硫酸介质电容器用PVDF绝缘介质层材料的制备方法，其进一步的技术方案是 所述的纺粘工艺纺制出PVDF长丝非织造布的方法步骤如下：

将原料PVDF在80～120℃下恒温烘10～15h后，在220-280℃下熔融经过滤而挤出；挤出 的熔体在220～280℃的温度下经过孔径为0.1～0.5mm的喷丝板以500～1000m/min的速度喷出， 得到连续的初生纤维，初生纤维经过气流拉伸形成长丝均匀铺展在成纤网上，再通过热压辊 粘合作用在长丝间形成粘结点，得到纺粘长丝非织造布；其中所述的PVDF原料的优选熔融 指数为70～80(ASTMD-1238，230℃，5kg)。

本发明的硫酸介质电容器用PVDF绝缘介质层材料的制备方法，其进一步的技术方案还 可以是所述的对纺制的长丝非织造布进行亲水化改性的方法步骤如下：