[发明专利]一种双向拉伸聚4-甲基1-戊烯薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种双向拉伸聚4‑甲基1‑戊烯薄膜及其制备方法，具体属于高分子材料技术领域。该薄膜属于结晶性烯烃树脂，耐热性强，熔点高达240℃，工作温度可以达到140‑160℃；本发明中聚4‑甲基1‑戊烯薄膜的制备方法，通过对生产线中的各段温度参数进行设定，设法控制影响聚4‑甲基1‑戊烯分子的结晶、拉伸取向、定型过程的主要因素，保证获得适合于电容器薄膜用的产品性能；在加工过程中选择分子量最优的聚4‑甲基1‑戊烯树脂，与适合加工的温度与拉伸比控制薄膜结晶度和防止材料降解，实现连续生产耐高温且厚薄均匀性好的双向拉伸聚4‑甲基1‑戊烯薄膜。

技术领域

本发明涉及电容器材料领域，特别是一种双向拉伸聚4-甲基1-戊烯薄膜及其制备方法。

背景技术

目前金属化膜电容器最常用的介质是双向拉伸聚丙烯薄膜，聚丙烯粒子机械性能良好、化学稳定性好、生产线各段温度和拉伸比宜于控制、适宜双向拉伸成膜。但由于聚丙烯薄膜的熔点在164℃-176℃之间，聚丙烯薄膜的耐热性能难以提高，采用聚丙烯薄膜制备的电容器在耐久性试验中试验温度设定通常为70℃或85℃。虽然现今发展出耐高温聚丙烯薄膜，但在耐久试验中，若将聚丙烯薄膜电容器的测试温度设为105℃，在此温度下薄膜的的工作场强将大幅下降，同时电容器的击穿和起爆明显增多，因此目前金属化聚丙烯薄膜电容器的最高工作温度仅为105℃，耐高温性能一直是聚丙烯薄膜的弱项。

聚4-甲基1-戊烯树脂一直因其出色的耐热性被广泛用在工业生产和食品包装行业，但该材料由于分子侧链非常庞大，分子运动受到限制，在熔融状态时，粘性急剧降低，且易分解，所以拉伸中易断裂，厚薄均匀性难以控制，成膜非常困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中聚4-甲基1-戊烯薄膜拉伸中易断裂、厚薄均匀性难以控制、成膜困难的问题，提供一种双向拉伸聚4-甲基1-戊烯薄膜的制备方法以及由该方法制备的薄膜。

为了解决本发明的技术问题，所采取的技术方案为一种双向拉伸聚4-甲基1-戊烯薄膜的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、使改性聚4-甲基1-戊烯树脂从料仓中进入到的挤出机，挤出机的加工区段数大于4，制得改性聚4-甲基1-戊烯树脂熔体，在料仓和挤出机入口处分别设置用于隔绝氧气的氮气机；

S2、设定挤出机的挤出温度为280-330℃，聚4-甲基1-戊烯树脂熔体依次通过计量泵、过滤器和熔体管道后，从275-300℃的T型模头中挤出，熔体经挤出后贴附在60-100℃激冷辊上冷却固化，挤出的熔体背离激冷辊的面采用气刀冷却，贴附时间保持60-80s，制得聚4-甲基1-戊烯厚片；

S3、采用双轴异步拉伸法将聚4-甲基1-戊烯厚片进行纵向拉伸，即先将聚4-甲基1-戊烯厚片通过130-150℃的辊筒进行预热，接着将该聚4-甲基1-戊烯厚片通过温度140-150℃且有速度差的辊筒，以聚4-甲基1-戊烯厚片的输送方向为纵向进行纵向拉伸，拉伸倍率为3.2-4倍，再通过130-140℃的辊筒进行纵向热定型，制得纵向拉伸的薄膜；

S4、采用双轴异步拉伸法将聚4-甲基1-戊烯厚片进行横向拉伸，即先将纵向拉伸的薄膜导入到横向拉伸机中，在110-120℃条件下对纵向拉伸的薄膜进行预热，接着将该薄膜通过温度120-130℃的横向拉伸区域，横向拉伸的方向与聚4-甲基1-戊烯厚片的输送方向垂直，横向拉伸倍率为4.8-6倍，然后通过150-160℃的热定型区进行横向热定型，再进入牵引辊站，经过在线测厚、电晕处理、切边收卷，制得厚度为2-20μm的聚4-甲基1-戊烯薄膜。

作为上述双向拉伸聚4-甲基1-戊烯薄膜的制备方法进一步的改进：

优选的，步骤S1所述的改性聚4-甲基1-戊烯树脂在260℃/5Kg的测试条件下熔融指数小于20g/10min、结晶度30-40％、灰分＜10ppm。

优选的，步骤S1所述的改性聚4-甲基1-戊烯树脂包括如下百分比的组分：