本發明涉及電解液技術領域，具體涉及一種400v-450v片式電解液及其制備方法。
背景技術：
鋁電解電容器是電子產品的基礎元件之一。隨著電子產品質量的不斷提高及鋁電解電容器應用范圍的擴大，對其性能提出更高的要求。開關電源、節能燈等電子產品對高壓電解電容器的安全性能要求很高。在濾波電路中，電容器承受高電壓、高紋波電流，若饋電不穩或施加過電壓，即可導致電容器的破壞、著火、燃燒等事故。鋁電解電容器電解液是電容器整個工作過程中的實際陰極，對電容器的性能有重要影響，其中：使用溫度范圍、工作壽命、可靠性、漏電流、損耗、容量變化等對電性能起決定作用。
目前，已知的或在用的中高壓鋁電解電容器的工作電解液，經過了以下幾個發展過程：一、以乙二醇為主溶劑，硼酸或五硼酸銨等無機化合物為主溶質。這樣配制的工作電解液存在電導率低的問題，而且硼酸及其鹽在高溫下易與乙二醇發生酯化反應而生成大量的縮合水，造成電解液內部的水分含量升高，電解液的蒸汽壓增大，電容器內壓升高而引起電容器開閥失效；二、以乙二醇為主溶劑，采用壬二酸、癸二酸或十二二酸等直連烴飽和二羧酸及其鹽為電解質的電解液，這一類的電解液雖然避免了一部分酯化反應，但是由于這一類的直鏈烷烴在乙二醇內的溶解度較小，導致產品的阻抗較大，大紋波下容易發熱而使溶劑揮發，從而產生惡性循環，導致電容器干枯而失效，同時直鏈烷烴在高溫下易發生酰胺化副反應生成水，亦易引起電容器早期失效；三、采用一些帶支鏈的酸或其鹽，如報道的1,6-dda及其鹽以及2-丁基辛二酸及其鹽，這類帶支鏈的羧酸及其鹽對溶媒的溶解度比直鏈烷烴有所提高，因而一定程度上產生了效果，但同時，這類酸或其鹽主要依靠進口，因而成本高而且制約因素較多。
技術實現要素：
為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種400v-450v片式電解液，該電解液閃火電壓可以達到530v，電導率可以達到1.6ms/cm，水份含量低于0.9%，具有良好的電化學特性，具有高電導率和超高壓的優點，可應用于400v-450v鋁電解電容器的制造。
本發明的另一目的在于提供一種400v-450v片式電解液的制備方法，該制備方法工藝簡單，操作控制方便，質量穩定，生產效率高，生產成本低，可大規模工業化生產。
本發明的目的通過下述技術方案實現：一種400v-450v片式電解液，包括如下重量份的原料：
三乙二醇20-40份
山梨醇馬來酸酐酯5-15份
r-丁內酯3-7份
2-丁基辛二酸3-5份
癸二酸銨1.5-2.5份
硼酸1.5-2.5份
十二雙酸銨0.5-1.5份
聚乙二醇0.5-1.5份
對硝基苯甲醇0.5-1.5份
磷酸單丁酯0.3-0.7份
乙二醇30-60份。
本發明的電解液通過采用上述原料之間的相互作用，并嚴格控制各原料的重量配比，制得的電解液閃火電壓可以達到530v，電導率可以達到1.6ms/cm，水份含量低于0.9%，具有良好的電化學特性，具有高電導率和超高壓的優點，可應用于400v-450v鋁電解電容器的制造。
優選的，包括如下重量份的原料：
三乙二醇20-30份
山梨醇馬來酸酐酯5-10份
r-丁內酯3-5份
2-丁基辛二酸3-4份
癸二酸銨1.5-2.0份
硼酸1.5-2.0份
十二雙酸銨0.5-1.0份
聚乙二醇0.5-1.0份
對硝基苯甲醇0.5-1.0份
磷酸單丁酯0.3-0.5份
乙二醇30-43.5份。
優選的，包括如下重量份的原料：
三乙二醇25-35份
山梨醇馬來酸酐酯8-12份
r-丁內酯4-6份
2-丁基辛二酸3.5-4.5份
癸二酸銨1.8-2.2份
硼酸1.8-2.2份
十二雙酸銨0.8-1.2份
聚乙二醇0.8-1.2份
對硝基苯甲醇0.8-1.2份
磷酸單丁酯0.4-0.6份
乙二醇40-50份。
優選的，包括如下重量份的原料：
三乙二醇30-40份
山梨醇馬來酸酐酯10-15份
r-丁內酯5-7份
2-丁基辛二酸4-5份
癸二酸銨2.0-2.5份
硼酸2.0-2.5份
十二雙酸銨1.0-1.5份
聚乙二醇1.0-1.5份
對硝基苯甲醇1.0-1.5份
磷酸單丁酯0.5-0.7份
乙二醇43.5-60份。
優選的，包括如下重量份的原料：
三乙二醇25份
山梨醇馬來酸酐酯8份
r-丁內酯4份
2-丁基辛二酸3.5份
癸二酸銨1.8份
硼酸1.8份
十二雙酸銨0.8份
聚乙二醇0.8份
對硝基苯甲醇0.8份
磷酸單丁酯0.4份
乙二醇40份。
優選的，包括如下重量份的原料：
三乙二醇30份
山梨醇馬來酸酐酯10份
r-丁內酯5份
2-丁基辛二酸4份
癸二酸銨2.0份
硼酸2.0份
十二雙酸銨1.0份
聚乙二醇1.0份
對硝基苯甲醇1.0份
磷酸單丁酯0.5份
乙二醇43.5份。
優選的，包括如下重量份的原料：
三乙二醇35份
山梨醇馬來酸酐酯12份
r-丁內酯6份
2-丁基辛二酸4.5份
癸二酸銨2.2份
硼酸2.2份
十二雙酸銨1.2份
聚乙二醇1.2份
對硝基苯甲醇1.2份
磷酸單丁酯0.6份
乙二醇50份。
優選的，所述聚乙二醇為平均分子量在800-1200的聚乙二醇。
優選的，所述聚乙二醇為平均分子量在1000的聚乙二醇。
還包括高聚物添加劑3-5份、阻礙羧酸酯化劑2-4份、高溫穩定劑1-3份、防腐添加劑1-2份、閃火添加劑1-2份和消氫添加劑0.5-1.5份。
所述高聚物添加劑是由聚乙烯醇、聚丙二醇和環氧乙烷與環氧丙烷共聚物以重量比0.4-0.8:0.8-1.2:1組成的混合物。本發明通過嚴格控制高聚物添加劑的種類、復配及配比，能夠屏蔽外加電場，保護介質膜的介電性能，因為這兩種或兩種以上可互溶的有機大分子共同作用可調節電解質溶液的粘度，降低電容器內部的飽和蒸氣壓，提高閃火電壓，改善穩定性。
所述阻礙羧酸酯化劑是由2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-甲基-1，3-丙二醇和新戊二醇以重量比1:0.4-0.8:0.2-0.6組成的混合物。本發明通過嚴格控制阻礙羧酸酯化劑的種類、復配及配比，可以阻礙羧酸酯化。
所述高溫穩定劑是由聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯吡咯烷酮和對氨基苯磺酸以重量比0.5-1.5:1:1.5-2.5組成的混合物。本發明通過嚴格控制高溫穩定劑的種類、復配及配比，可以提高電解液的耐高溫使用壽命。
所述防腐添加劑是由乙二胺四乙酸、8-羧基喹啉和偏硅酸銨以重量比1:0.8-1.2:1.5-2.5組成的混合物。本發明通過嚴格控制防腐添加劑的種類、復配及配比，可以減少電解液對電容器的腐蝕。
所述閃火添加劑選自聚1,4-丁二酸酯、聚新戊二醇癸二酸酯、聚丙烯醇和聚乙烯醇縮丁醛以重量比1:1.4-1.8:1.5-2.5組成的混合物。本發明通過嚴格控制閃火添加劑種類、復配及配比，可以提高電解液的閃火電壓從而增強鋁電解電容器耐壓能力的作用。
所述消氫添加劑是由鄰硝基苯甲醚、對硝基苯甲酸銨和2,4,6-三硝基苯酚以重量比0.4-0.8:0.8-1.2:1組成的混合物。本發明通過嚴格控制消氫添加劑種類、復配及配比，可以提高電解液的消氫能力從而降低鋁電解電容器產氣起鼓失效現象的作用。
本發明的另一目的通過下述技術方案實現：一種400v-450v片式電解液的制備方法，先將乙二醇、三乙二醇加熱至75-85℃，再加入聚乙二醇、癸二酸銨、十二雙酸銨、硼酸和2-丁基辛二酸混合，加熱至140-160℃保溫1.5-2.5h，冷卻至100-120℃后加入磷酯單丁酯與對硝基苯甲醇混合。
本發明的有益效果在于：本發明的電解液閃火電壓可以達到530v，電導率可以達到1.6ms/cm，水份含量低于0.9%，具有良好的電化學特性，具有高電導率和超高壓的優點，可應用于400v-450v鋁電解電容器的制造。本發明的電解液沸點可達到195℃，制成電容器產品能過260℃回流焊，不鼓底。
本發明的制備方法工藝簡單，操作控制方便，質量穩定，生產效率高，生產成本低，可大規模工業化生產。
具體實施方式
為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本發明的限定。
實施例1
一種400v-450v片式電解液，包括如下重量份的原料：
三乙二醇20份
山梨醇馬來酸酐酯5份
r-丁內酯3份
2-丁基辛二酸3份
癸二酸銨1.5份
硼酸1.5份
十二雙酸銨0.5份
聚乙二醇0.5份
對硝基苯甲醇0.5份
磷酸單丁酯0.3份
乙二醇30份。
所述聚乙二醇為平均分子量在800的聚乙二醇。
一種400v-450v片式電解液的制備方法，先將乙二醇、三乙二醇加熱至75℃，再加入聚乙二醇、癸二酸銨、十二雙酸銨、硼酸和2-丁基辛二酸混合，加熱至140℃保溫1.5h，冷卻至100℃后加入磷酯單丁酯與對硝基苯甲醇混合。
實施例2
一種400v-450v片式電解液，包括如下重量份的原料：
三乙二醇25份
山梨醇馬來酸酐酯8份
r-丁內酯4份
2-丁基辛二酸3.5份
癸二酸銨1.8份
硼酸1.8份
十二雙酸銨0.8份
聚乙二醇0.8份
對硝基苯甲醇0.8份
磷酸單丁酯0.4份
乙二醇40份。
所述聚乙二醇為平均分子量在900的聚乙二醇。
一種400v-450v片式電解液的制備方法，先將乙二醇、三乙二醇加熱至78℃，再加入聚乙二醇、癸二酸銨、十二雙酸銨、硼酸和2-丁基辛二酸混合，加熱至145℃保溫1.8h，冷卻至105℃后加入磷酯單丁酯與對硝基苯甲醇混合。
實施例3
一種400v-450v片式電解液，包括如下重量份的原料：
三乙二醇30份
山梨醇馬來酸酐酯10份
r-丁內酯5份
2-丁基辛二酸4份
癸二酸銨2.0份
硼酸2.0份
十二雙酸銨1.0份
聚乙二醇1.0份
對硝基苯甲醇1.0份
磷酸單丁酯0.5份
乙二醇43.5份。
所述聚乙二醇為平均分子量在1000的聚乙二醇。
一種400v-450v片式電解液的制備方法，先將乙二醇、三乙二醇加熱至80℃，再加入聚乙二醇、癸二酸銨、十二雙酸銨、硼酸和2-丁基辛二酸混合，加熱至150℃保溫2h，冷卻至110℃后加入磷酯單丁酯與對硝基苯甲醇混合。
實施例4
一種400v-450v片式電解液，包括如下重量份的原料：
三乙二醇35份
山梨醇馬來酸酐酯12份
r-丁內酯6份
2-丁基辛二酸4.5份
癸二酸銨2.2份
硼酸2.2份
十二雙酸銨1.2份
聚乙二醇1.2份
對硝基苯甲醇1.2份
磷酸單丁酯0.6份
乙二醇50份。
所述聚乙二醇為平均分子量在1200的聚乙二醇。
一種400v-450v片式電解液的制備方法，先將乙二醇、三乙二醇加熱至82℃，再加入聚乙二醇、癸二酸銨、十二雙酸銨、硼酸和2-丁基辛二酸混合，加熱至155℃保溫2.2h，冷卻至115℃后加入磷酯單丁酯與對硝基苯甲醇混合。
實施例5
一種400v-450v片式電解液，包括如下重量份的原料：
三乙二醇40份
山梨醇馬來酸酐酯15份
r-丁內酯7份
2-丁基辛二酸5份
癸二酸銨2.5份
硼酸2.5份
十二雙酸銨1.5份
聚乙二醇1.5份
對硝基苯甲醇1.5份
磷酸單丁酯0.7份
乙二醇60份。
所述聚乙二醇為平均分子量在1200的聚乙二醇。
一種400v-450v片式電解液的制備方法，先將乙二醇、三乙二醇加熱至85℃，再加入聚乙二醇、癸二酸銨、十二雙酸銨、硼酸和2-丁基辛二酸混合，加熱至160℃保溫2.5h，冷卻至120℃后加入磷酯單丁酯與對硝基苯甲醇混合。
實施例6
本實施例與上述實施例的不同之處在于：還包括高聚物添加劑3份、阻礙羧酸酯化劑2份、高溫穩定劑1份、防腐添加劑1份、閃火添加劑1份、消氫添加劑0.5份和防水合劑1份。
所述高聚物添加劑是由聚乙烯醇、聚丙二醇和環氧乙烷與環氧丙烷共聚物以重量比0.4:0.8:1組成的混合物。
所述阻礙羧酸酯化劑是由2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-甲基-1，3-丙二醇和新戊二醇以重量比1:0.4:0.2組成的混合物。
所述高溫穩定劑是由聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯吡咯烷酮和對氨基苯磺酸以重量比0.5-1.5:1:1.5-2.5組成的混合物。
所述防腐添加劑是由乙二胺四乙酸、8-羧基喹啉和偏硅酸銨以重量比1:0.8:1.5組成的混合物。
所述閃火添加劑選自聚1,4-丁二酸酯、聚新戊二醇癸二酸酯、聚丙烯醇和聚乙烯醇縮丁醛以重量比1:1.4:1.5組成的混合物。
所述消氫添加劑是由鄰硝基苯甲醚、對硝基苯甲酸銨和2,4,6-三硝基苯酚以重量比0.4:0.8:1組成的混合物。
實施例7
本實施例與上述實施例的不同之處在于：還包括高聚物添加劑3.5份、阻礙羧酸酯化劑2.5份、高溫穩定劑1.5份、防腐添加劑1.2份、閃火添加劑1.2份、消氫添加劑0.8份和防水合劑1.2份。
所述高聚物添加劑是由聚乙烯醇、聚丙二醇和環氧乙烷與環氧丙烷共聚物以重量比0.5:0.9:1組成的混合物。
所述阻礙羧酸酯化劑是由2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-甲基-1，3-丙二醇和新戊二醇以重量比1:0.5:0.3組成的混合物。
所述高溫穩定劑是由聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯吡咯烷酮和對氨基苯磺酸以重量比0.5-1.5:1:1.5-2.5組成的混合物。
所述防腐添加劑是由乙二胺四乙酸、8-羧基喹啉和偏硅酸銨以重量比1:0.9:1.8組成的混合物。
所述閃火添加劑選自聚1,4-丁二酸酯、聚新戊二醇癸二酸酯、聚丙烯醇和聚乙烯醇縮丁醛以重量比1:1.5:1.8組成的混合物。
所述消氫添加劑是由鄰硝基苯甲醚、對硝基苯甲酸銨和2,4,6-三硝基苯酚以重量比0.5:0.9:1組成的混合物。
實施例8
本實施例與上述實施例的不同之處在于：還包括高聚物添加劑4份、阻礙羧酸酯化劑3份、高溫穩定劑2份、防腐添加劑1.5份、閃火添加劑1.5份、消氫添加劑1份和防水合劑1.5份。
所述高聚物添加劑是由聚乙烯醇、聚丙二醇和環氧乙烷與環氧丙烷共聚物以重量比0.6:1:1組成的混合物。
所述阻礙羧酸酯化劑是由2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-甲基-1，3-丙二醇和新戊二醇以重量比1:0.6:0.4組成的混合物。
所述高溫穩定劑是由聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯吡咯烷酮和對氨基苯磺酸以重量比1:1:2組成的混合物。
所述防腐添加劑是由乙二胺四乙酸、8-羧基喹啉和偏硅酸銨以重量比1:1:2組成的混合物。
所述閃火添加劑選自聚1,4-丁二酸酯、聚新戊二醇癸二酸酯、聚丙烯醇和聚乙烯醇縮丁醛以重量比1:1.6:2組成的混合物。
所述消氫添加劑是由鄰硝基苯甲醚、對硝基苯甲酸銨和2,4,6-三硝基苯酚以重量比0.6:1:1組成的混合物。
實施例9
本實施例與上述實施例的不同之處在于：還包括高聚物添加劑4.5份、阻礙羧酸酯化劑3.5份、高溫穩定劑2.5份、防腐添加劑1.8份、閃火添加劑1.8份、消氫添加劑1.2份和防水合劑1.8份。
所述高聚物添加劑是由聚乙烯醇、聚丙二醇和環氧乙烷與環氧丙烷共聚物以重量比0.7:1.1:1組成的混合物。
所述阻礙羧酸酯化劑是由2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-甲基-1，3-丙二醇和新戊二醇以重量比1:0.7:0.5組成的混合物。
所述高溫穩定劑是由聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯吡咯烷酮和對氨基苯磺酸以重量比1.2:1:2.2組成的混合物。
所述防腐添加劑是由乙二胺四乙酸、8-羧基喹啉和偏硅酸銨以重量比1:1.1:2.2組成的混合物。
所述閃火添加劑選自聚1,4-丁二酸酯、聚新戊二醇癸二酸酯、聚丙烯醇和聚乙烯醇縮丁醛以重量比1:1.7:2.2組成的混合物。
所述消氫添加劑是由鄰硝基苯甲醚、對硝基苯甲酸銨和2,4,6-三硝基苯酚以重量比0.7:1.1:1組成的混合物。
實施例10
本實施例與上述實施例的不同之處在于：還包括高聚物添加劑5份、阻礙羧酸酯化劑4份、高溫穩定劑3份、防腐添加劑2份、閃火添加劑2份、消氫添加劑1.5份和防水合劑2份。
所述高聚物添加劑是由聚乙烯醇、聚丙二醇和環氧乙烷與環氧丙烷共聚物以重量比0.8:1.2:1組成的混合物。
所述阻礙羧酸酯化劑是由2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-甲基-1，3-丙二醇和新戊二醇以重量比1:0.8:0.6組成的混合物。
所述高溫穩定劑是由聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯吡咯烷酮和對氨基苯磺酸以重量比1.5:1:2.5組成的混合物。
所述防腐添加劑是由乙二胺四乙酸、8-羧基喹啉和偏硅酸銨以重量比1:1.2:2.5組成的混合物。
所述閃火添加劑選自聚1,4-丁二酸酯、聚新戊二醇癸二酸酯、聚丙烯醇和聚乙烯醇縮丁醛以重量比1:1.8:2.5組成的混合物。
所述消氫添加劑是由鄰硝基苯甲醚、對硝基苯甲酸銨和2,4,6-三硝基苯酚以重量比0.8:1.2:1組成的混合物。
本發明的電解液閃火電壓可以達到530v，電導率可以達到1.6ms/cm，水份含量低于0.9%，具有良好的電化學特性，具有高電導率和超高壓的優點，可應用于超高壓鋁電解電容器的制造。本發明的電解液沸點可達到195℃，制成電容器產品能過260℃回流焊，不鼓底。
上述實施例為本發明較佳的實現方案，除此之外，本發明還可以其它方式實現，在不脫離本發明構思的前提下任何顯而易見的替換均在本發明的保護范圍之內。