[发明专利]一种新能源汽车电容器用金属化薄膜及其制备方法

说明书

本发明属于电容器的制备领域，特别涉及一种新能源汽车电容器用金属化薄膜及其制备方法。通过采用氢氧化钠碱溶液处理的方式在氮化硼表面引入羟基，再通过酯化反应使得羟基化氮化硼与3‑烯丙基苯甲酸反应，之后在引发剂的作用下与聚丙烯发生接枝反应，最终生成改性聚丙烯，制备得到的金属化薄膜具有较高的机械性能及耐高温性能。

技术领域

本发明属于电容器的制备领域，具体涉及一种新能源汽车电容器用金属化薄膜及其制备方法。

背景技术

随着科技迅猛发展，人工智能，消费类电子日新月异，高性能电容器在科技、电子行业得到了广泛的应用和发展。作为科技领域、电子信息系统中最重要的电子元器件之一，电容器被广泛应用于电路中。高放电性能的电容器被广泛的应用在民用乃至军用项目上，如电动汽车，手机、生物成像、航空航天等领域。目前，己经市场化的电容器的介质材料主要有聚丙烯、聚酯等，这些纯聚合物介质材料具有高击穿和低损耗的优点，但现有技术中，聚丙烯薄膜耐高温性能差，镀层易脱落。

申请号为202010594061.0的中国专利公开了一种聚丙烯-聚偏氟乙烯复合金属化薄膜及其制备方法，将液态的聚偏氟乙烯按照一定厚度比例均匀涂覆在金属化聚丙烯薄膜基膜侧的表面，使得聚丙烯-聚偏氟乙烯复合金属化薄膜在保证自愈性能的前提下，介电常数和储能密度同时得到显著提高，但其并没有提高金属化薄膜的耐高温性能，在电容器的使用过程中，电容器芯易产生大量的热量，因此提高薄膜的耐高温性能至关重要。

申请号为201410144845.8的中国专利公开了一种等规聚丙烯改性电容器金属化薄膜及其制备方法，由等规聚丙烯、滑石粉、透闪石粉、纳米凹凸棒粘土、聚偏二氟乙烯、呋喃二甲酸戊酯、甘油松香酯、松节油、二异丙基萘磺酸钠和助剂制备而成，通过过滤，去除原料中的杂质，使原料性能好，降低了薄膜的报废率，不易破裂；采用电晕处理，提高了薄膜的耐压强度，防止击穿，通过改性解决一般薄膜电容器电介质的介电常数低，耐热差，成膜性差，机械强度低等问题，极大地减少了金属用量，降低了生产成本，制作工艺简单。但在制备过程中，无机物的加入会导致分散不均匀，从而降低制备薄膜的成膜性、机械强度等相关性能，因此如何使得无机添加物分散的更为均匀成为关注的焦点。

发明内容

为了解决上述问题，本发明采用氢氧化钠碱溶液处理的方式在氮化硼表面引入羟基，再通过酯化反应使得羟基化氮化硼与3-烯丙基苯甲酸反应，之后在引发剂的作用下与聚丙烯发生接枝反应最终生成改性聚丙烯，最终制备得到的金属化薄膜具有较高的机械性能及耐高温性能。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

一种新能源汽车电容器用金属化薄膜，所述金属化薄膜通过在改性聚丙烯薄膜的两侧面采用真空镀膜工艺制成金属镀层得到；

所述改性聚丙烯通过羟基化氮化硼和3-烯丙基苯甲酸聚合改性制备得到；

所述改性聚丙烯结构式为：

式中，R：BN。

进一步地，所述改性聚丙烯的制备过程如下：

S1、在惰性气氛下，以二甲基乙酰胺为溶剂加入羟基化氮化硼和3-烯丙基苯甲酸，加热至105-115℃并搅拌4-6h，优选为加热110℃搅拌5h，搅拌均匀后加入催化剂，再次升高温度至125-135℃，反应6-8h，优选为升高温度至125℃，反应8h，反应完成得到中间体I，反应过程为：

S2、在步骤S1得到的中间体I中加入聚丙烯和引发剂，加热至熔融状态，发生接枝共聚反应，过滤后干燥，然后喂入螺杆挤出机，加热挤出后冷却，切割成均匀的改性聚丙烯，反应过程为：