Polypropylene: วัสดุอิเล็กทริกหลักสำหรับตัวเก็บประจุและเส้นทางการพัฒนา

Polypropylene (PP) เป็นวัสดุอิเล็กทริกหลักสำหรับ ตัวเก็บประจุ S ตั้งแต่ทศวรรษ 1980 แทนที่กระดาษตัวเก็บประจุเนื่องจากความแข็งแรงของการสลายตัวสูงการสูญเสียอิเล็กทริกต่ำและคุณสมบัติการประมวลผล ด้วยความหนาแน่นเพียง 0.89-0.91 g/cm³เป็นหนึ่งในพลาสติกอเนกประสงค์ทั่วไปที่เบาที่สุด

คุณสมบัติของโพลีโพรพีลีนมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการกำหนดค่า stereocon ของโซ่โมเลกุล ในโพลีโพรพีลีน isotactic (IPP) กลุ่มเมธิลทั้งหมดอยู่ในด้านเดียวกันของห่วงโซ่โมเลกุลสร้างโครงสร้างเกลียวปกติสูงด้วยความเป็นผลึก 50-70%ส่งผลให้ความต้านทานแรงดึงสูง (35-40mpa) และจุดหลอมเหลวสูง (160-170 ° C) ใน Syndiotactic PP (SPP) กลุ่มเมธิลสลับกันให้ความโปร่งใสและความต้านทานต่อแรงกระแทกสูง Atactic PP (APP) มีการกระจายกลุ่มเมทิลแบบสุ่มเป็น amorphous และมักจะใช้ในกาวและการดัดแปลงแอสฟัลต์ ความเป็นไอโซทิกของ IPP จะกำหนดผลึกโดยตรงซึ่งจะส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติเชิงกล: สำหรับการเพิ่มขึ้นของผลึกทุก ๆ 10% ความแข็งแรงแรงดึงจะเพิ่มขึ้น 15-20MPa

ในฐานะที่เป็นอิเล็กทริกโพลีโพรพีลีนทำงานได้ดีเป็นพิเศษ: ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของมันมีความเสถียรที่ 2.2-2.36 (1kHz) ปัจจัยการกระจายตัวของมันต่ำกว่า 0.0002 ความต้านทานปริมาตรเกิน 10^16 Ω·ซม. มันมีความเสถียรทางความร้อนที่มีช่วงอุณหภูมิการทำงานอย่างต่อเนื่อง (-50 ° C ถึง 120 ° C) นอกจากนี้ฟิล์มโลหะที่มีพื้นฐานมาจาก PP มีคุณสมบัติในการรักษาตัวเอง เมื่อสลายตัวมันจะระเหยอิเล็กโทรดเพื่อคืนค่าฉนวนกันความร้อนโดยมีการสลายมากกว่า 100 ครั้งต่อตารางเมตรโดยมีการสูญเสียความจุน้อยกว่า 0.5%

เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของการจัดเก็บพลังงานของตัวเก็บประจุเส้นทางเทคโนโลยีในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่นวัตกรรมวัสดุเป็นหลัก: ประการแรกการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างรวมของ PP บริสุทธิ์ลดปริมาณเถ้าและการปรับเปลี่ยนโมเลกุล ประการที่สองการพัฒนา PP คอมโพสิตเช่นนาโนคอมโพสิต, การปลูกถ่ายอวัยวะเคมี, การผสมและโครงสร้างหลายชั้น และประการที่สามการสำรวจวัสดุใหม่ทั้งหมดด้วยค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงหรือความต้านทานอุณหภูมิสูง ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างอย่างต่อเนื่องและการผสมโพลีโพรพีลีนยังคงพัฒนาเทคโนโลยีตัวเก็บประจุล่วงหน้า