能长久运行于特高压电网上的电容器粗化薄膜制备方法

文档序号:7142066阅读:286来源:国知局
专利名称:能长久运行于特高压电网上的电容器粗化薄膜制备方法
技术领域
:本发明属于电容膜制备领域,尤其涉及一种能长久运行于特高压电网上的电容器粗化薄膜制备方法。
背景技术
:随着我国“十二五”期间西电东输的确立,建设特高压电网是我国节约能源是平衡资源必不可少的一项长期性战略方案。现有技术特高压电网电容器是以聚丙烯粗化薄膜为介质的产物,此薄膜具有耐高电压、介电损耗小等电学特性优于其他薄膜。中国国家知识产权局网站公布了一种专利号为CN102324298名称为“一种特高压电网配套电容器用粗化膜的生产方法”的专利文献,但是该发明并没有具体的描述原材料的选取,即原材料的粒子成分指标,包括等规度、分子量分布、耐热抗氧剂的分量等,这些指标对于薄膜的物理性能影响较大,如果选择不好则生产出来的产品的很多性能都会较差,使得生产出来的产品报废率较高,抗老化性能较低;而且因为基础、冷却以及拉伸过程中的设备的选取以及参数的设定对产品的生产十分重要,如果选取或者设定不准确,则生产时产品破膜的概率将会增大且生产出来的产品的性能较差,即报废率也会较高,但是在上述文献中也没有完整的说明;同时该文献中提到的产品也没有得到权威性部门配合做的薄膜与浸溃剂的相容性报告,模型电容耐久性试验以及老化试验报告,不可以充分证明能适用于特高压电网配套电容器用粗化膜,这也是这种特殊产品必须要走的程序
发明内容
:本发明所要解决的技术问题是:提供一种能长久运行于特高压电网上的电容器粗化薄膜制备方法器粗化薄膜制备方法,使得采用这种方法制备出来的电容器粗化薄膜具有稳定全面的物理性能,抗老化性能较高,且废品率较低。本发明所采用的技术方案是:一种能长久运行于特高压电网上的电容器粗化薄膜制备方法器粗化薄膜制备方法,它包括以下步骤,(I )、原料和生产条件:原料聚丙烯颗粒,其中等规度> 97.5%,熔融指数为3.2-3.4g/10min,分子量分布系数Mw/Mn小于10且大于5,内部耐热抗氧剂的熔点为220-250 °C且含量为800-1 IOOppm ;生产设备的第一工艺罩内环境要求温度为32-36 V,湿度为30%-70%,洁净度级数为一万级或一万级以下,第二工艺罩内环境要求温度为20-30°C,湿度为50%-60%,洁净度级数为一万级或一万级以下;(2)、挤出机挤出熔体:将步骤(I)中的聚丙烯颗粒放入挤出机内熔融挤出,挤出机螺筒直径为160-180mm,长径比为L/D=33,挤出机温度为230_260°C,且挤出机模头的开槽宽度为750mm-800mm,挤出机模头的温度为225_250°C ;(3)、激冷辊及风冷却:将步骤(2)中挤出的熔体通过激冷辊以及风冷却定型得到铸片,激冷辊温度为90-102°C,所述激冷辊的直径为2100-2300mm ;(4)、纵向拉伸:将步骤(3)制的的铸片依次经过预热、纵向拉伸以及定型,预热辊为12根,预热辊的温度均为120-140°C,拉伸温度为145-160°C,拉伸点有2-3个,拉伸倍率为4-6倍,定型温度为138-150°C,所述纵向拉伸所采用的纵拉机为双向拉伸热处理设备;(5)、横向拉伸:将步骤(4)制的膜依次进行预热、横向拉伸以及定型,预热段为4区13.5米,预热温度为160-172°C,拉伸段为4区12米,拉伸温度为155_165°C,定型段为5区16.5米,定型温度为150-180°C,横向拉伸倍率为8-10倍,所述横向拉伸所采用的横拉机为双向拉伸热处理设备。采用以上方法与现有技术相比,生产的选料和工艺上等都具有以下优点:1.因为原料等规度要求较高,则原料具有的结晶性以及耐压性就更高,但是加工性能则会降低,所以选取合适的等规度能让原材料的结晶性、耐压性以及加工性能很好的匹配;2.因为分子量分布系数过多可能会发生介电损耗,所以在保证力学性能达到要求的前提下,原材料的分子量分布系数尽量选择较低的,所以选取合适的分子量分布系数也能提高原材料的加工性能;3.因为将粗化膜安装到电容器上时必须经过绝缘油浸溃处理这一过程,使用熔点较高的耐热抗氧剂能防止耐热抗氧剂融化、污染绝缘油,进而可以防止介电损耗,即不影响加工性能;4.熔融指数过高还是过低都会影响原材料的加工性能,所以选取合适的熔融指数的原材料可以使原材料的加工性能更好,即成品率高;5.通过选择合适的原材料能够使得薄膜的物理性能更加全面以及稳定且抗老化程度高,降低废品率;6.将生产条件严格控制,这样能保证薄膜的结晶度以及电气性能,使之不受环境影响,保障了产品的使用率;7.限定挤出机螺筒的直径、长径比、挤出机模头的开槽宽度能使的挤出机挤出效果更好,生产的产品能更好的符合特高压电网的需求,限定激冷辊的直径以及温度、纵拉机以及横拉机为双向拉伸热处理设备,这对形成凹凸网状沟槽纹十分重要,且可以对薄膜进行双面粗化且粗化纹细密均匀;限定拉伸参数能使得拉伸效果更好,防止出现破膜等状况,降低废品率。
具体实施方式
:以下具体实施方式
是对本发明做的进一步描述,但是本发明不仅限于以下具体实施方式
。一种能长久运行于特高压电网上的电容器粗化薄膜制备方法器粗化薄膜制备方法,它包括以下步骤,(I )、原料和生产条件:原料聚丙烯颗粒,其中等规度> 97.5%,熔融指数为
3.2-3.4g/10min,分子量分布系数Mw/Mn小于10且大于5,内部耐热抗氧剂的熔点为220-250°C且含量为800-1100ppm ;生产设备的第一工艺罩内环境要求温度为32-36°C,湿度为30%-70%,洁净度级数为一万级或一万级以下,第二工艺罩内环境要求温度为20-30°C,湿度为50%-60%,洁净度级数为一万级或一万级以下;所述等规度优选为97.5%,所述分子量分布系数优选为7.5,所述耐热抗氧剂熔点优选为245°C,含量优选为900ppm,所述熔融指数优选为3.3g/10min。(2)、挤出机挤出熔体:将步骤(I)中的聚丙烯颗粒放入挤出机内熔融挤出,挤出机螺筒直径为160-180mm,长径比为L/D=33,挤出机温度为230_260°C,且挤出机模头的开槽宽度为750mm-800mm,挤出机模头的温度为225_250°C ;所述的挤出机为布鲁克纳公司生产的螺筒直径为170_,长径比L/D=33,挤出机模头开槽宽度为780_。(3)、激冷辊及风冷却:将步骤(2)中挤出的熔体通过激冷辊以及风冷却定型得到铸片,激冷辊温度为90-102°C,所述激冷辊的直径为2100-2300mm ;所述激冷辊为布鲁克纳公司生产的,直径为2200_。(4)、纵向拉伸:将步骤(3)制得的铸片依次经过预热、纵向拉伸以及定型,预热辊为12根,预热辊的温度均为120-140°C,拉伸温度为145-160°C,拉伸点有2-3个,拉伸倍率为4-6倍,定型温度为138-150°C,所述纵向拉伸所采用的纵拉机为双向拉伸热处理设备;(5)、横向拉伸:将步骤(4)制得的膜依次进行预热、横向拉伸以及定型,预热段为4区13.5米,预热温度为160-172°C,拉伸段为4区12米,拉伸温度为155_165°C,定型段为5区16.5米,定型温度为150-180°C,横向拉伸倍率为8_10倍,所述横向拉伸所采用的横拉机为双向拉伸热处理设备。又因为所述产品的宽幅为5200_,所以这类超宽幅的生产线需要设计4根以上的纵向拉伸定型辊筒和16.5m的横拉定型长度才能使纵向拉伸强度达到155Mpa以上,横向拉伸强度达到260Mpa以上。所述能长久运行于特高压电网上的电容器粗化薄膜制备方法还包括收卷、时效处理、分切、检验以及包装入库等步骤。并且以上所有参数均是发明人通过大量的试验得到的,如果生产用于特高压电网用电容器上的粗化薄膜时不采用以上参数,则生产出来的粗化薄膜质量达不到要求,报废
率较高。本实施例子所描述的长久运行于特高压电网上的电容器粗化薄膜生产方法所生产出来的粗化膜按GB/T13542.2-2009《电气绝缘用薄膜第2部分:试验方法》进行测试,基本理化性能和电气性能试验均超过JB/T11501-2010《电力电容器用双轴定向取丙烯薄膜技术条件》的技术指标。各性能指标以RR15 μ m为例(与同等性能膜作陪测试)见下表I所示表I发明膜与陪试膜理化、电气性性能测试结果
权利要求
1.一种能长久运行于特高压电网上的电容器粗化薄膜制备方法,其特征在于:它包括以下步骤, (1)、原料和生产条件:原料聚丙烯颗粒,其中等规度>97.5%,熔融指数为.3.2-3.4g/10min,分子量分布系数Mw/Mn小于10且大于5,内部耐热抗氧剂的熔点为220-250°C且含量为800-1100ppm ;生产设备的第一工艺罩内环境要求温度为32-36 °C,湿度为30%-70%,洁净度级数为一万级或一万级以下,第二工艺罩内环境要求温度为20-30°C,湿度为50%-60%,洁净度级数为一万级或一万级以下; (2)、挤出机挤出熔体:将步骤(I)中的聚丙烯颗粒放入挤出机内熔融挤出,挤出机螺筒直径为160-180mm,长径比为L/D=33,挤出机温度为230_260°C,且挤出机模头的开槽宽度为750mm-800mm,挤出机模头的温度为225_250°C ; (3)、激冷辊及风冷却:将步骤(2)中挤出的熔体通过激冷辊以及风冷却定型得到铸片,激冷辊温度为90-102°C,所述激冷辊的直径为2100-2300mm ; (4)、纵向拉伸:将步骤(3)制的的铸片依次经过预热、纵向拉伸以及定型,预热辊为12根,预热辊的温度均为120-140°C,拉伸温度为145-160°C,拉伸点有2_3个,拉伸倍率为4_6倍,定型温度为138-150°C,所述纵向拉伸所采用的纵拉机为双向拉伸热处理设备; (5)、横向拉伸:将步骤(4)制的膜依次进行预热、横向拉伸以及定型,预热段为4区.13.5米,预热温度为160-172°C,拉伸段为4区12米,拉伸温度为155_165°C,定型段为5区.16.5米,定型温度为150-180°C,横向拉伸倍率为8_10倍,所述横向拉伸所采用的横拉机为双向拉伸热处理设备。
全文摘要
本发明属于电容膜制备领域,尤其涉及一种能长久运行于特高压电网上的电容器粗化薄膜制备方法,包括以下步骤原料和生产条件、挤出机挤出熔体、激冷辊及风冷却、纵向拉伸、横向拉伸等,使得采用这种方法制备出来的电容器粗化薄膜具有稳定全面的物理性能,抗老化性能较高,且废品率较低。
文档编号H01G4/14GK103137325SQ20131003327
公开日2013年6月5日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者黄剑鹏 申请人:宁波大东南万象科技有限公司
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