Polypropylene: Bahan dielektrik teras untuk kapasitor dan laluan pembangunannya

Polipropilena (pp) telah menjadi bahan dielektrik teras untuk kapasitor S Sejak tahun 1980 -an, menggantikan kertas kapasitor kerana kekuatan pecahan yang tinggi, kehilangan dielektrik rendah, dan sifat pemprosesan. Dengan ketumpatan hanya 0.89-0.91 g/cm³, ia adalah salah satu plastik tujuan umum yang paling ringan.

Ciri -ciri polipropilena berkait rapat dengan stereoconfiguration rantai molekulnya. Dalam polipropilena isotaktik (IPP), semua kumpulan metil berada di sisi yang sama rantai molekul, membentuk struktur heliks yang sangat kerap dengan kristal 50-70%, mengakibatkan kekuatan tegangan tinggi (35-40MPa) dan titik lebur yang tinggi (160-170 ° C). Dalam syndiotactic PP (SPP), kumpulan metil alternatif, memberikan ketelusan yang tinggi dan rintangan kesan. Ataktik PP (APP) mempunyai kumpulan metil secara rawak, adalah amorf, dan sering digunakan dalam pelekat dan pengubahsuaian asfalt. Isotaktik IPP secara langsung menentukan kristalnya, yang seterusnya mempengaruhi sifat mekanikalnya: untuk setiap peningkatan 10% dalam kristal, kekuatan tegangan meningkat sebanyak 15-20mpa.

Sebagai dielektrik, polipropilena melakukan yang sangat baik: pemalar dielektriknya stabil pada 2.2-2.36 (1kHz), faktor pelesapannya adalah di bawah 0.0002, resistivitasnya melebihi 10^16 Ω · cm, dan ia dapat menahan medan tinggi sehingga 600V/μm. Ia menawarkan kestabilan terma dengan julat suhu operasi yang berterusan (-50 ° C hingga 120 ° C). Selain itu, filem metallized berdasarkan PP mempunyai sifat penyembuhan diri; Apabila pecahan, ia menguap elektrod untuk memulihkan penebat, menahan lebih daripada 100 kerosakan setiap meter persegi dengan kerugian kapasiti kurang daripada 0.5%.

Untuk meningkatkan ketumpatan penyimpanan tenaga kapasitor, laluan teknologi semasa memberi tumpuan terutamanya kepada inovasi bahan: pertama, mengoptimumkan struktur agregat PP tulen, mengurangkan kandungan abu, dan pengubahsuaian molekul; kedua, membangunkan PP komposit, seperti nanocomposites, cantuman kimia, campuran, dan struktur multilayer; dan ketiga, meneroka bahan-bahan baru yang baru dengan pemalar dielektrik tinggi atau rintangan suhu tinggi. Melalui pengoptimuman struktur dan komposit yang berterusan, polipropilena terus memajukan teknologi kapasitor.