表面改性聚丙烯薄膜的制备与介电/储能特性研究

作者：平江波; 冯启琨; 郑明胜; 裴家耀; 党智敏^*

来源：绝缘材料, 2022, 55(05): 49-55.

DOI：10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2022.05.007

• 聚丙烯
• 薄膜电容器
• 表面改性
• 高储能密度
• 工业规模化

为了提高聚丙烯薄膜的电容量和能量密度，采用高介电常数纳米颗粒与丙烯酸酯类粘结剂的混合浆料对聚丙烯薄膜进行表面改性，与改性前聚丙烯薄膜的性能作对比分析，探讨了基膜拉伸工艺、表面改性温度、高介电纳米颗粒尺寸3个因素对改性聚丙烯薄膜性能的影响。结果表明：改性后，1 kHz下聚丙烯薄膜的介电常数从2.20增大到2.89,500 kV/mm电场下储能密度从2.56 J/cm3增加到3.29 J/cm3，提升了28.5%。同时，改性后的聚丙烯薄膜在20～120℃区间内保持着稳定的介电性能，其1 kHz下的介电常数变化幅度小于6.9%。本研究采用简单易行的溶液法对聚丙烯薄膜进行改性，具备规模化制备的可行性，对实现高储能密度电介质材料的规模化制备具有一定的参考价值。

• 单位
  清华大学; 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室