CN1030835C - 一种聚酰亚胺复合箔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于结构复杂而细长、工艺性强、使用环境差的电机用槽衬绝缘材料，它是由氟树脂--聚酰亚胺复合薄膜和氟树脂--玻璃漆布，通过温度为250～350℃、辊间间隙为0.1～0.3mm的热辊筒、经热压复合而成的聚酰亚胺复合箔，该复合箔的厚度为0.1～0.3mm，能满足潜油电机、潜卤电机、潜水电机和钻井电机等特殊电机用槽衬绝缘材料的要求。
Description
本发明涉及的是聚酰亚胺复合箔，更确切地说，本发明涉及的是潜油电机、潜卤电机、潜水电机和钻井电机用槽衬绝缘材料聚酰亚胺复合箔。
槽衬绝缘材料过去用有机硅玻璃漆布和有机硅柔性云母板。60年代起，先后使用聚芳酰胺纸-亚胺薄膜复合材料、聚砜酰胺纸-亚胺薄膜复合材料、噁二唑纸-亚胺薄膜复合材料，这些材料与有机硅玻璃漆布和有机硅柔性云母板比较，由于其耐热性、耐电压等级的提高，因而膜厚度减薄，促使电机槽满率提高，从而提高了电机的功率。但如果电机在环境差的条件下使用，如在180℃高温、浸水、浸油环境下，这些绝缘材料体积电阻和击穿电压强度下降幅度较大，因而不能满足潜油电机、潜卤电机、潜水电机和钻井电机等特种电机用槽衬绝缘材料的工艺要求，众所周知，聚酰亚胺和六氟丙烯-四氟乙烯共聚物(简称F46)复合薄膜(EPO185590)，耐水、耐油、耐化学药品性能好、耐高温、电绝缘性能优良，克服了上述三种复合材料的缺陷，但作为槽衬绝缘材料应用时，由于强度及挺括性不够，因而在工艺操作性能方面不能满足应用要求，特别是像油井电机类的细长电机小槽内穿线更加困难。
本发明的目的在于制备一种既耐水、耐油、耐高温、耐介质性能和电绝缘性能优良，而机械强度和挺括性又好的聚酰亚胺复合箔，能满足结构复杂而细长、工艺性强且使用环境差的电机如潜油电机、潜卤电机、潜水电机和钻井电机等槽衬绝缘材料的要求。
本发明是这样实现的。用氟聚合物分散液涂在聚酰亚胺薄膜上，经250～400℃高温烘烤成为自成一体的氟树脂-聚酰亚胺复合薄膜，用氟聚合物分散液体涂在脱过腊的玻璃布上(也可以将玻璃布浸于氟聚合物分散液中)，经250～400℃高温烧结而成为光滑平整的氟树脂-玻璃漆布。将氟树脂-聚酰亚胺复合薄膜和氟树脂-玻璃漆布，通过温度为250～380℃、辊间间隙为0.1～0.3mm的热辊筒，热压复合而成单一的、挺括而光滑的、强韧的聚酰亚胺复合箔。
本发明所用的氟树脂包括：六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物、聚三氟氯乙烯。
本发明所用的聚酰亚胺薄膜包括：均苯四甲酸二酐型，如由均苯四甲酸二酐(PMDA)与4，4′-二氨基二苯醚(DAPE)合成的聚酰亚胺和由PMDA与4，4′-二氨基二苯基甲烷(DADM)合成的聚酰亚胺；二苯醚四羧酸二酐型，如由双(3，4-二羧基苯基)醚二酐(DEDA)与DAPE合成的聚酰亚胺和由DEDA与DADM合成的聚酰亚胺；二苯甲酮四羧酸二酐型，如由3，3′，4，4′-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)与DAPE合成的聚酰亚胺和由BTDA与DADM合成的聚酰亚胺；联苯四羧酸二酐型，由3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐与DAPE合成的聚酰亚胺和由3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐与DADM合成的聚酰亚胺。本发明氟树脂-聚酰亚胺复合薄膜的厚度为0.02～0.10mm，氟树脂-玻璃漆布的厚度为0.08～0.20mm。
用本发明制备的聚酰亚胺复合箔，由于组成中含有聚酰亚胺、氟树脂和玻璃布，因而它不仅具有已知技术聚酰亚胺薄膜和F46复合的复合薄膜(简称HF薄膜)之耐水、耐油、耐高温、耐化学药品性能和电绝缘性能优良等优点，而且挺括性、光滑性和强韧性优于HF薄膜和其他槽绝缘材料，能满足结构复杂而细长、工艺性强且使用环境差的电机，如潜油电机、潜卤电机、潜水电机和钻井电机等槽衬绝缘材料的要求。目前已被广州电器科学研究所、天津电机厂、沈阳电机厂、大庆油田等单位推广使用，潜油电机、潜卤电机使用寿命最长的已达10年。
附图是聚酰亚胺复合箔的制造流程图。图中各设备的名称是：送卷辊、送卷辊2、导辊3、导辊4、加热辊筒5、压辊筒6、收卷辊7。
本发明聚酰亚胺复合箔的制造过程是：将氟树脂--聚酰亚胺复合薄膜和氟树脂-玻璃漆布，分别置于送卷辊1和送卷辊2上，然后开动辊简5和6，调节压辊筒5与加热辊筒5之间的间隙为0.10～0.3mm，将辊筒5加热到250～380℃，将送卷辊1上的氟树脂-聚酰亚胺复合薄膜与送卷辊2上的氟树脂-玻璃漆布併合后经导辊3和导辊4，再经加热辊筒5和压辊筒6热轧复合，最后形成单一的、不呈分离的、光滑而挺括的聚酰亚胺复合箔，传送至转速为0.2～0.8m/min收卷辊7上收卷。
实施例1(即最佳实施例)
将宽度为90mm、厚度为0.07mm的F46-均苯四甲酸二酐型(由PMDA与DAPE合成)聚酰亚胺复合薄膜和宽度为85mm、厚度为0.08mm的F46-玻璃漆布分别置于送卷辊1和送卷辊2上，将加热辊筒5加热至350℃，将送卷辊1上的F46-聚酰亚胺复合薄膜与送卷辊2上F46-玻璃漆布合后经导辊3和4进入已开动的辊筒5和6，调节压辊筒6和加热辊筒5的间隙为0.15mm，经热轧复合获得单一的、不呈分离的、光滑而挺括的聚酰亚胺复合箔，热轧复合而成的复合箔传送至转速为0.3m/min的收卷辊7上，收卷后卸下供用户使用。这种聚酰亚胺复合箔取样测试分析结果如下：
厚度 mm 0.15拉伸强度 MPa 大于80直角撕裂强度 MPa 大于14体积电阻率 Ω·cm 常态 1.52×1015
180℃ 1.79×1015
浸水48小时 2.5×1015介电强度 KV/mm 常态 58.6
浸水48小时 60.3挺括性 优
在45#变压器油浸渍365天后体积电阻、介电损耗角正切、介电常数、击穿电压及拉伸强度均无变化。在煤油中浸渍385天，抗张强度和击穿电压均无变化。潜油电机应用情况：优。
实施例2
除用二苯醚四羧酸二酐型(由DEDA与DAPE合成)聚酰亚胺薄膜代替均苯四甲酸二酐型聚酰亚胺薄膜外，其余所用材料及操作同实施例1，结果除拉伸强度为70MPa外，其它测试结果同实施例1相近。
实施例3
除用二苯甲酮四羧酸二酐型(由BTDA与DAPE合成)聚酰亚胺薄膜代替均苯四甲酸二酐型聚酰亚胺薄膜外，其余所用材料及操作同实施例1，结果除拉伸强度为60MPa外，其它测试结果同实施例1相近。
本发明所用氟树脂种类变化，对复合箔性能没有明显影响，不再举例。
Claims (5)
1.一种聚酰亚胺复合箔的制备方法，其特征在于用氟聚合物分散液涂在聚酰亚胺薄膜上，经250～400℃高温烘烤成自成一体的氟树脂-聚酰亚胺复合薄膜，用氟聚合物分散液体涂在脱过腊的玻璃布上，或也可以将玻璃布浸于氟聚合物分散液中，经250～400℃高温烧结而成氟树脂--玻璃漆布，将氟树脂--聚酰亚胺复合薄膜和氟树脂--玻璃漆布，分别经送卷辊，进入温度为250℃～380℃的加热辊筒和压辊筒间，其间隙为0.1～0.3mm，热轧复合成聚酰亚胺复合箔。
2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺复合箔的制备方法，其特征在于所用的氟树脂包括：六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物、聚三氟氯乙烯。
3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺复合箔的制备方法，其特征在于所用的聚酰亚胺薄膜包括：均苯四甲酸二酐型、二苯醚四羧酸二酐型、二苯甲酮羧酸二酐型和联苯四羧酸二酐型聚酰亚胺薄膜。
4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺复合箔的制备方法，其特征在于所用的氟树脂--聚酰亚胺复合薄膜的厚度为0.02～0.10mm，氟树脂--玻璃漆布的厚度为0.08～0.20mm。
5.根据权利要求1-4中任何一项制备的聚酰亚胺复合箔。
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