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聚丙烯与聚偏氟乙烯的复合改性

聚丙烯与聚偏氟乙烯的复合改性. 指导老师： 彭桂荣 组长： 王灿 组员： 郭依 赵立娇. 立项背景：. 薄膜电容器 是以 金属箔 当电极，将其和聚乙酯，聚丙烯，聚苯乙烯或聚碳酸酯等 塑料薄膜 ，从两端重叠后，卷绕成圆筒状构造成的电容器。在所有的塑料薄膜电容当中，聚丙烯(PP)电容的性 能 最为 优越 。. 　　聚丙烯电工薄膜是一种电性能优异的高频电介质绝缘材料，其主要特征有 ： 介电损 耗 小，介电常数不随频率变化而变化，绝缘电阻高 ， 防潮性能优良，不吸水，价格便宜 等 。凭借这些优点 PP电容 迅速占领电容器市场，并且成为重要的基础介质材料。.

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聚丙烯与聚偏氟乙烯的复合改性

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Presentation Transcript

  1. 聚丙烯与聚偏氟乙烯的复合改性 指导老师：彭桂荣 组长： 王灿 组员： 郭依 赵立娇

  2. 立项背景： 薄膜电容器是以金属箔当电极，将其和聚乙酯，聚丙烯，聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜，从两端重叠后，卷绕成圆筒状构造成的电容器。在所有的塑料薄膜电容当中，聚丙烯(PP)电容的性能最为优越 。

  3. 　　聚丙烯电工薄膜是一种电性能优异的高频电介质绝缘材料，其主要特征有：介电损耗小，介电常数不随频率变化而变化，绝缘电阻高，防潮性能优良，不吸水，价格便宜等。凭借这些优点PP电容迅速占领电容器市场，并且成为重要的基础介质材料。

  4. 但是聚丙烯材料的介电常数较低，大概在2. 2~ 3. 0 之间，难以获得高电容量的电容器，这又限制了它的进一步应用。VDF是一种半晶态多晶形热塑性聚合物, 其介电常数约为8, 远远高于PP。

  5. 我国金属化聚丙烯薄膜电容的生产制造在很多领域内已经取得国际先进水平。但是，受聚丙烯薄膜本身特性的制约，进一步提高其比率特性和工作温度范围，是当前国内多数电容器制造业和薄膜制造业面临的一个主要问题。而聚丙烯和其他物质的复合改性是近些年研究最多的一种方法。我国金属化聚丙烯薄膜电容的生产制造在很多领域内已经取得国际先进水平。但是，受聚丙烯薄膜本身特性的制约，进一步提高其比率特性和工作温度范围，是当前国内多数电容器制造业和薄膜制造业面临的一个主要问题。而聚丙烯和其他物质的复合改性是近些年研究最多的一种方法。

  6. 市场上现有的几种聚丙烯薄膜电容器

  7. 前期准备 ： • 前期，我们小组通过查阅大量资料，向老师和研究生请教，分析聚丙烯（ＰＰ）电容的优、缺点，了解聚氟乙烯性能的优点，初步估计PVDF改性PP的可能性以及复合改性后的优点，初步确定了研究方向及方法。

  8. 项目的创新点 ： • 通过机械共混的方法，引入高介电常数的聚偏氟乙烯 (～8)来提高聚丙烯(2.5～3)的介电性能 。由于所得混合物材料是全聚合物的，所以就能避免引入陶瓷和无机粒子带来的使加工性能下降的缺点。

  9. 实施方案 ： • 在PP和PVDF体系中加入增溶剂聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）来改善体系的相容性，以获得更好的性能。通过对PP和PVDF共混吹膜从而获得复合材料薄膜。之后采用介电常数和介电损耗仪测试体系的介电性能，用万能试验机和冲击仪测试材料的力学性能。

  10. 研究计划 ： PP和PVDF都是结晶性聚合物，两者共混的相容性较差，因此可以通过加入增溶剂来改善两者的相容性，同时研究不同的加入量对相溶性的改善情况。 　　在挤出注塑的过程中根据温度参数、压力及保压时间等工艺参数对共混物的加工成型的影响，设置最佳的工艺参数以获得最好的样品。

  11. 通过介电常数及损耗测试仪器，分析PVDF对PP的介电性能的影响，使共混体系的介电常数提高的同时，介电损耗下降。通过介电常数及损耗测试仪器，分析PVDF对PP的介电性能的影响，使共混体系的介电常数提高的同时，介电损耗下降。 • 　　对混合物的力学和耐热性能测试，使两种体系力学性能和耐热性都没有太大的下降。

  12. 可行性 ： • 聚偏氟乙烯在200℃左右具有较好的热塑性，从而可以利用混合和热压的方法制备复合电介质材料。同时，PVDF也是一种结晶聚合物，在外加电场和应力作用下空间电荷会在结晶部分和无定型部分的界面部位累积，影响PVDF的极化。由于所得混合物材料是全聚合物的，所以就能避免引入陶瓷和无机粒子带来的使加工性能下降的缺点。

  13. 预期成果 ： • 高介电常数的聚偏氟乙烯( PVDF) 与聚丙烯( PP) 共混有效地提高了PP/ PV DF 复合材料的介电常数的同时介电损耗下降; 加入适量的马来酸酐接枝聚丙烯( PP_g_MAH)作为增容剂能够提高PP/ PVDF 复合材料的介电性能。

  14. 经费预算 ：

  15. 项目组成员分工 ： • 组长：王灿 实验及小组进度安排 • 组员：郭依 资料整理 • 赵立娇 实验安排及操作

  16. 谢谢！

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