一种电容器覆膜铝壳聚氨酯涂料及涂布工艺的制作方法

本发明涉及电容器外壳及化学组合物，尤其涉及一种电容器覆膜铝壳聚氨酯涂料及涂布工艺。
背景技术：
：随着电子行业技术的进步，电子线路板的制造技术也有很大的进步，为了缩小电子产品的体积和降低消耗，电解电容器作为电子线路板上的通用元件之一，不仅对它的耐温、耐击穿要求越来越高，而且要求其占位面积也是越小越好。电解电容器占位面积要小，首先是电容器铝壳要有高的长径比，电容器直径小占位面积就小；其次是电容器外壳要有高的空气耐温性能，否则在紧凑的空间中容易损坏而缩短使用寿命。传统的电容器铝壳是先冲制成形，后热缩缝上一层绝缘材料，使绝缘材料经加热后紧紧裹在电容器外壳上。这种热缩性塑膜电容器其缺点是热封的绝缘材料耐空气温度不够高，在热封处理的过程中也会产生很多塑膜废料。中国台湾雅铂兴业股份有限公司公开的一种电解电容器铝壳绝缘膜的涂覆方法，参见申请公开号为cn1944704a的中国发明专利申请，该方法主要是采取1000-2000伏特的高电位差，使气体离子撞击特氟隆聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)，撞击出氟原子，同时氧化生成氧化氟，氧化氟在高温作用下即会产生强力粘着性，并沉积于铝壳体表面上粘覆而形成氧化氟的绝缘皮膜层。这个方法实际上仅是减少了的含氯覆(贴)料的二次污染，但还是存在耐温性差。还有一种覆膜电容器铝壳的涂料，它是将配制好的涂料直接涂布在卷材铝板表面并形成一层均匀的覆膜，该覆膜涂料已知的主要组分材料是环氧树脂。由该涂料涂布的覆膜铝板所制成的电容器铝壳，其2分钟的空气耐温性能可够达到200℃，覆膜也符合欧盟rohs(《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》)的要求。但对该覆膜卷材铝板进行深冲时，发现覆膜层有深冲裂纹，同时在电容器外壳束腰或卷边封口处也出现剥离现象，导致覆膜铝板冲制覆膜电容器铝壳的最大长径比l:d仅有1.5：1，如图1所示。即该现有技术的覆膜层的延伸率不够好，制约了电容器向小而好趋势的发展。技术实现要素：针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种耐温性能好且延伸率高的电容器覆膜铝壳涂料。本发明还提供一种基于上述涂料的覆膜涂布工艺。为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。一种电容器覆膜铝壳聚氨酯涂料，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：聚氨酯40～60％、混合溶剂20～40％、丙烯酸树脂10～30％、聚四氟乙烯为0.5～2％、聚氨酯改性聚丙烯酯0.2～0.8％和硅烷偶剂1～2％，所述混合溶剂按重量份由70～80％的异氟尔酮重量和30～20％的丙二醇甲醚醋酸酯混合而成。作为上述方案的进一步说明，所述聚氨酯的重量百分比为40～50％，所述混合溶剂的重量百分比为30～40％。作为上述方案的进一步说明，所述聚氨酯粒径作为上述方案的进一步说明，所述电容器铝壳覆膜涂料的涂料膜厚度是10～16μm。作为上述方案的进一步说明，所述电容器覆膜铝壳聚氨酯涂料的制备步骤如下：1)将聚氨酯、丙烯酸树脂、聚四氟乙烯、聚氨酯改性聚丙烯酯和硅烷偶剂依次加入启动状态的搅拌机中，常温下搅拌到混合均匀得混合物料；2)将按重量份计的异氟尔酮和丙二醇甲醚醋酸酯在搅拌机中混合均匀得混合溶剂；3)将混合物料倒入混合溶剂中，在搅拌机中拌和至形成白色溶液，再经过砂磨机研磨细度小于20μm，研磨温度控制在35℃以下，得所需涂料。一种电容器覆膜铝壳聚氨酯涂料的涂布工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)涂料调制备用：a、将按重量份计的聚氨酯40～60％、丙烯酸树脂10～30％、聚四氟乙烯0.5～2％、聚氨酯改性聚丙烯酯0.2～0.8％和硅烷偶剂1～2％依次加入启动状态的搅拌机中，常温下搅拌到混合均匀得混合物料；b、将按重量份计的异氟尔酮70-80％和丙二醇甲醚醋酸酯20-30％在搅拌机中混合均匀得混合溶剂；c、将混合物料倒入混合溶剂中，在搅拌机中拌和至形成白色溶液，再经过砂磨机研磨细度小于20μm，研磨温度控制在35℃以下，得所需涂料；所述混合物料与所述混合溶剂的混合重量比为：混合物料占总重的60～70％，混合溶剂占总重的30～40％；2)铝板预处理备用：a、用雾化热水清洗铝板表面，并在雾化热水中滴加naoh与缓蚀剂构成的清洗剂，naoh在清洗剂中的重量百分比浓度为5±1％，清洗时间不少于20秒；b、以雾化热水喷洗铝板表面，喷洗时间不少于20秒；c、将所得铝板在温度为160～180℃的空气中干燥并使其表面氧化，干燥并氧化时间不少于60秒；3)涂料的涂布：a、将调制好的涂料在室温的环境下均匀涂布到经过预处理的铝板表面上；b、将涂有涂料的铝板在温度为240～260℃的环境下使涂料固化，固化时间不少于10分钟。作为上述方案的进一步说明，所述铝板预处理和所述涂布的涂料在同一条生产线上，所述涂料的涂布紧接所述铝板预处理进行。作为上述方案的进一步说明，所述铝板为铝板卷材，在清洗铝板表面前打开卷材，在固化后经冷却再重新卷成筒状。作为上述方案的进一步说明，操作时，铝板的移动速度,为50～60m/min。作为上述方案的进一步说明，所述涂料的涂布是以刮涂的工艺进行的。本发明的有益效果是：一、用本发明提供的电容器覆膜铝壳聚氨酯涂料制成的覆膜电容器铝壳，其覆膜层的延伸能力可容许电容器壳体的长径比最大能达到3：1。经检测该覆膜层2分钟的空气耐温性能为260℃以上，耐压500v以上，并符合欧盟rohs要求。二、用本发明提供的电容器覆膜铝壳聚氨酯涂料涂布工艺制成的覆膜电容器铝壳，其覆膜层的延伸能力可容许电容器壳体的长径比最大能达到3：1。经检测该覆膜层2分钟的空气耐温性能为260℃以上，耐压500v以上，并符合欧盟rohs要求。附图说明图1所示为电容器覆膜铝壳结构示意图。具体实施方式下面对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。一种电容器覆膜铝壳聚氨酯涂料，由以下重量百分比的原料组成：聚氨酯40～60％、混合溶剂20～40％、丙烯酸树脂10～30％、聚四氟乙烯为0.5～2％、聚氨酯改性聚丙烯酯0.2～0.8％和硅烷偶剂1～2％，所述混合溶剂按重量份由70～80％的异氟尔酮重量和30～20％的丙二醇甲醚醋酸酯混合而成。其中，聚四氟乙烯作表面增滑剂，聚氨酯改性聚丙烯酯作流平剂，丙烯酸树脂作为成膜性载体，硅烷偶剂附着力促进剂。所述聚氨酯粒径(埃，)。电容器铝壳覆膜涂料的涂料膜厚度是10～16μm，而该厚度最好是10～12μm。本发明提供的电容器覆膜铝壳聚氨酯涂料的涂布工艺按以下步骤进行：1)涂料调制备用，其步骤是：a、将按重量份计的聚氨酯40～60％、丙烯酸树脂10～30％、聚四氟乙烯为0.5～2％聚氨酯改性聚丙烯酯0.2～0.8％和硅烷偶剂1～2％依次加入启动状态的搅拌机中，常温下搅拌到混合均匀得混合物料。b、将按重量份计的异氟尔酮70-80％和丙二醇甲醚醋酸酯20-30％在搅拌机中混合均匀得混合溶剂。将从步骤a所得混合物料倒入步骤b所得混合溶剂中，混合重量比为混合物料占总重的60～70％，混合溶剂占总重的30～40％，在搅拌机中拌和至形成白色溶液，再经过砂磨机研磨细度小于20μm，研磨温度控制在35℃以下，得所需涂料。以上所选用的各种原材料，均经sgs(societegeneraledesurveillances.a.)检测，符合欧盟rohs要求的才使用。2)铝板预处理备用，其步骤为：a、用雾化热水清洗铝板表面，并在雾化热水中滴加naoh与缓蚀剂构成的清洗剂，naoh在清洗剂中的重量百分比浓度为5％，清洗时间不少于20秒；通过清洗剂可使铝板表面形成一层转化膜，从而为涂料提供了一层良好的附着基础，可以有效地保证涂料在铝板表面的附着质量。b、以雾化热水喷洗铝板表面，喷洗时间不少于20秒。c、将所得铝板在温度为160～180℃的空气中干燥并使其表面氧化，干燥并氧化时间不少于60秒。3)涂料的涂布，其步骤为：a、将调制好的涂料在室温的环境下均匀涂布到经过预处理的铝板表面上。b、将涂有涂料的铝板在温度为240～260℃的环境下使涂料固化，固化时间不少于10分钟。本发明中，聚氨酯、丙烯酸树脂、聚四氟乙烯、聚氨酯改性聚丙烯酯和硅烷偶剂常温下搅拌混合时，搅拌时间控制在30～45分钟。搅拌时间的长短以搅拌均匀为度，因此具体搅拌时间可根据搅拌机内总量的多少确定。本发明中，所述涂料的涂布紧接铝板的预处理进行，可将所述铝板的预处理和在铝板上涂布涂料在同一条生产线上进行的，所用铝板为铝板卷材，在除污操作前打开卷材，在固化后经冷却再重新卷成筒状，操作时铝板的移动速度一般为50～60m/min。所述涂料的涂布是以刮涂的工艺进行的。实施例一～实施例四按表1所列成份及重量百分比调制成a、b、c、d四组涂料，分别对应实施例一、实施例二、实施例三和实施例四。涂料调制步骤如下：a.将聚氨酯、表面增滑剂、流平剂、丙烯酸树脂和附着力促进剂依次加入启动状态的搅拌机中，常温下搅拌混合均匀。b.将异氟尔酮和丙二醇甲醚醋酸酯在搅拌机中混合成混合溶剂。c.将混合物料倒入混合溶剂中，拌和至形成白色溶液，再经过砂磨机研磨细度小于20μm，研磨温度控制在35℃以下，得所需涂料。以上各种原材料，均经sgs检测合格后使用。表1、实施例一～实施例四的聚氨酯涂料组分a组涂料b组涂料c组涂料d组涂料聚氨酯(％)40.245.45060表面增滑剂(％)20.81.50.8流平剂(％)0.80.30.50.2丙烯酸树脂(％)30201510附着力促进剂(％)11.522异氟尔酮(％)20242421丙二醇甲醚醋酸酯(％)6876表1中，表面增滑剂为聚四氟乙烯，流平剂为聚氨酯改性丙烯酸酯，附着力促进剂为硅烷偶联剂。按表2所列参数对铝板进行预处理，得到a、b、c、d四组经预处理的铝板，分别对应实施例一、实施例二、实施例三和实施例四所用的铝板。预处理的步骤如下：a.用雾化热水滴加naoh与缓蚀剂构成的清洗剂清洗铝板表面，naoh在清洗剂中的重量百分比浓度为5±1％。b.以雾化热水喷洗铝板表面。c.将所得铝板空气中干燥并使其表面氧化。表2、实施例一～实施例四的铝板预处理参数a组铝板b组铝板c组铝板d组铝板清洗温度(℃)63656062清洗时间(s)20202020喷洗温度(℃)63656062喷洗时间(s)20202020干燥氧化温度(℃)160168176180干燥氧化时间(s)60606060将组名相同的涂料涂到相应的铝板上，涂布步骤为：a.将涂料在室温的环境下均匀涂布到铝板表面，涂布以滚筒的方式进行刮涂。b.将涂有涂料的铝板涂料固化。其中固化温度、时间及所得各组覆膜铝板制成的电容器覆膜铝壳技术指标如表3所示。表3、电容器覆膜铝壳固化参数及技术指标从表3可以看出，利用本发明各实施例提供的电容器覆膜铝壳聚氨酯涂料及涂布工艺制成的电容器覆膜铝壳，其覆膜层的延伸能力允许电容器壳体的长径比达到2：1以上，最大可达到3：1。对各实施例所得电容器铝壳作如下试验，有如下结果：1.经用目测或用10-20倍放大镜检测切口下端、封口、束腰，无涂层挂掉、起皮现象。2.用分辨率为0.001μm的测厚仪进行检测，得覆膜层的厚度均匀，为10～12μm。3.对覆膜层作sgs检测，涂料中不含铅、汞、镉等重金属成分，符合欧盟rohs要求，属环保型涂料。4.干燥箱恒温于263℃时，将测覆膜铝壳放在薄铝皮上送入gzx-9076数显鼓风干燥箱内，5秒后计时，取出观看色差不变色、不发黄的时间超过2分钟，即覆膜层2分钟的空气耐温性能为260℃以上。5.将覆膜铝壳同lk2670a耐压测试仪的阴极钳接，打开测试仪，调到500v，用阳极棒接触覆膜层6-8点，无报警，即覆膜层耐压500v以上。与现有技术相比，用本发明各实施例提供的电容器覆膜铝壳聚氨酯涂料及涂布工艺所制成的覆膜铝板，在制成电容器覆膜铝壳后，在保持所有各项指标合格的前提下，长径比可以增加1/3～1倍。通过上述的结构和原理的描述，所属
技术领域：
的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。当前第1页12