CN114761235A - 聚合物绝缘膜 - Google Patents

Abstract

适用于电磁线、电机和其他应用的绝缘膜可包括由挤出材料形成的至少一个层。挤出材料可以包括第一聚合物材料和不同于第一聚合物材料的第二聚合物材料的混合物。第一聚合物材料可包括聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酮酮、聚苯砜、聚苯硫醚或聚苯并咪唑中的一种，并且第二聚合物材料可包括聚苯砜、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚苯硫醚、聚碳酸酯或聚酯中的一种。

Description

聚合物绝缘膜

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年10月2日提交的标题为“Polymeric Insulating Films”的，序列号为62/909268的的美国临时专利申请的优先权。本申请还涉及于2020年3月26日提交的标题为“Magnet Wire with Thermoplastic Insulation”的序列号为16/831141的美国专利申请，其要求于2019年3月29日提交的标题为“Magnet Wire with ThermoplasticInsulation”的序列号为62/826605的美国临时专利申请的优先权。这些申请中的每一个通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明的实施例大体上涉及聚合物绝缘膜，并且，更特别地涉及由热塑性材料的混合物(blend)形成的聚合物绝缘膜。

背景技术

绝缘膜用于各种各样的应用中。例如，绝缘膜用作电磁线(也称为绕组线或磁性绕组线)上的绝缘包裹物，用作电动机、变压器和其他电气设备中的相和槽绝缘，和/或用作印刷电路板中的绝缘层。常规绝缘膜通常由相对高性能的材料形成。常规绝缘膜的示例包括由芳族聚酰胺聚合物形成的膜(例如，由DuPont制造的

膜、芳族聚酰胺等)和由其他高性能热塑性树脂(例如聚醚醚酮(“PEEK”))形成的膜。

然而，常规的高性能热塑性塑料是昂贵的并且增加了绝缘膜的成本。还可以将绝缘性能提高到超过常规热塑性树脂所提供的绝缘性能。因此，存在改进的聚合物绝缘膜的机会，并且更具体地，包括由两种或更多种树脂或材料的各种混合物形成的热塑性层的改进的聚合物绝缘膜。

附图说明

参考附图阐述了详细的说明书。在附图中，附图标记的最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项目；然而，各种实施例可以利用除了图中所示的元件和/或部件之外的元件和/或部件。另外，提供附图是为了说明本文描述的示例实施方式，而不旨在限制本公开的范围。

图1A-1C是根据本公开的说明性实施方式的示例聚合物绝缘膜的横截面图。

图2A-2B是根据本公开的说明性实施方式的可用于形成聚合物绝缘膜的示例系统的示意图。

图3是根据本公开的说明性实施方式的形成聚合物绝缘膜的示例方法的流程图。

图4是根据本公开的说明性实施方式的包括至少一个聚合物绝缘膜的示例性电磁线的透视图。

图5A-5D是根据本公开的说明性实施方式的包括至少一个聚合物绝缘膜的示例性电磁线构造的横截面图。

图6是根据本公开的说明性实施方式的包括至少一个聚合物绝缘膜的示例电气设备部件的横截面视图。

具体实施方式

本公开的各种实施方式涉及聚合物绝缘膜，其包括由两种或更多种聚合物材料的聚合物混合物(blend)或混合体(mixture)形成的一个或多个层。换句话说，膜层可以包括至少第一聚合物材料和不同于第一聚合物材料的第二聚合物材料。在某些实施方式中，聚合物绝缘膜(或膜)可以用单层形成，并且单层可以由聚合物混合物形成。在其他实施方案中，膜可以形成有多个层，并且至少一个层可以由聚合物混合物形成。例如，膜可以包括多个绝缘材料层，并且多个绝缘层中的一个可以由聚合物混合物形成。作为另一个实施例，膜可以包括多个绝缘材料层，每个绝缘材料层由相应的聚合物混合物形成，并且相应的聚合物混合物可以包括类似的材料、不同的材料和/或不同的混合比。

本公开的其他实施方式涉及用于形成聚合物绝缘膜的方法，所述聚合物绝缘膜包括由聚合物混合物形成的一个或多个层。可以提供两种或更多种聚合物材料用于聚合物混合物并用于挤出膜层。在某些实施方案中，膜层可用于形成单层膜。在其他实施方案中，膜层可以与多层膜中的一个或多个其他层组合。

在各种实施方案中，可以根据需要将各种合适的材料和/或材料的组合掺入聚合物混合物中。可包含在混合物中的合适材料的实施例包括但不限于聚醚醚酮(“PEEK”)、聚醚酮酮(“PEKK”)、聚芳醚酮(“PAEK”)、聚醚酰亚胺(“PEI”)、聚苯砜(“PPSU”)、聚醚砜(“PESU”)、聚苯硫醚(“PPS”)、聚苯并咪唑(“PBI”)、聚碳酸酯、一种或多种聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)等)、一种或多种共聚酯、聚酰胺和/或热塑性聚酰亚胺(“TPI”)。另外，两种或更多种聚合物材料可以以任何合适的混合速率或比率混合或混合在一起。例如，每种聚合物材料可构成聚合物混合物的约1.0重量％至约99.0重量％。在某些实施方案中，每种聚合物材料可构成聚合物混合物的约5.0重量％至约95.0重量％。在其他实施方案中，每种聚合物材料可构成聚合物混合物的约10.0重量％至约90.0重量％。掺入混合物中的聚合物材料和材料的相对量可以基于多种合适的因素来选择，包括但不限于材料的成本、加工特性、所需的介电击穿、所需的局部放电起始电压(“PDIV”)、所需的切穿、所需的热老化性能、所需的温度额定值(temperature rating)等。本文更详细地描述了可以使用的几种示例性混合物。

根据需要，在各种实施方案中，可以将一种或多种添加剂掺入聚合物混合物中。例如，可以将一种或多种增容剂添加到聚合物混合物中以增加聚合物混合物的稳定性。在其他实施方案中，可以在不使用增容剂的情况下形成稳定的聚合物混合物。作为另一个实例，可以将一种或多种合适的填充材料添加到混合物中。合适的填充材料的示例包括但不限于无机材料，例如合适材料(例如铝、锡、硼、锗、镓、铅、硅、钛、铬、锌、钇、钒、锆、镍等)的金属、过渡金属、镧系元素、锕系元素、金属氧化物和/或水合氧化物；合适的有机材料，例如聚苯胺、聚乙炔、对位聚苯(polyphenylene)、聚吡咯、其他导电颗粒；和/或任何合适的材料组合。在某些实施例中，填充材料可以增强耐电晕性和/或一种或多种热性质(例如，耐温性、耐切割性、热冲击等)。填充材料的颗粒可以具有任何合适的尺寸，并且可以利用填充材料和聚合物材料之间的任何合适的混合比。

作为由聚合物混合物形成一层或多层聚合物绝缘膜的结果，相对于利用某些高性能热塑性聚合物(例如PEEK)的常规膜，可以降低膜的成本。例如，聚合物混合物可以提供与PEEK类似的性能(例如，PDIV、介电击穿、温度额定值等)，同时具有较低的总体材料成本。某些聚合物混合物可提供相对于常规热塑性聚合物(例如PEEK)改进的电性能(例如，介电击穿、PDIV等)、温度性能和/或机械性能。在某些情况下，使用聚合物混合物还可以提供更快的加工时间。

另外，在某些实施方式中，可以将至少一层导电材料结合到膜中。例如，导电材料层可以形成在下面的或基础绝缘层上。作为另一示例，导电材料层可以夹在两个绝缘层之间。可以根据需要使用各种合适的导电材料来形成导电层，例如金属材料等。导电层可以用于各种目的。例如，可以将膜结合到印刷电路板中，并且可以利用导电层在印刷电路板上形成迹线和/或连接。作为另一示例，导电层可用于提供电磁屏蔽。

现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开的实施方式，在附图中示出了本公开的某些实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。相似的标记始终表示相似的元件。

图1A-1C示出了根据本公开的各种说明性实施方式的示例聚合物绝缘膜的横截面图。图1A示出了包括单层聚合物绝缘材料105的示例膜100。图1B示出了包括聚合物绝缘材料的多个层115、120的示例膜110。图1C示出了示例膜125，其包括一个或多个聚合物绝缘材料层130、135和导电材料140的层140。可根据本公开的其它实施方案形成各种其它合适的膜构造，并且所示构造仅以非限制性示例的方式来提供。

不管结合到膜中的层的数量如何，根据本公开的实施例，至少一个绝缘层可以由两种或更多种聚合物材料的聚合物混合物或混合体形成。换句话说，膜层可以包括至少第一聚合物材料和不同于第一聚合物材料的第二聚合物材料。这种绝缘层在本文中可以称为混合层。在某些实施方案中，如图1A所示，膜100可以形成有单层105，并且单层105可以形成为混合层。在其他实施方案中，膜可以形成有多个层，并且至少一个层可以由聚合物混合物形成。举例来说，膜(例如图1B的膜110)可包含多个绝缘材料层，且所述多个绝缘层中的一者可形成为混合层。作为另一示例，膜可包含各自形成为混合层的多个绝缘材料层。在某些实施方案中，混合层中的每一个可由相同的材料混合物形成。在其他实施方案中，混合层中的至少两个可由不同的相应材料混合物形成。例如，多个混合层中的至少两个可以利用不同组的相应材料和/或可以利用不同的材料混合比。

下面更详细地描述图1A的混合层105。应当理解，结合到图1B和1C的膜110、125中的任何混合层可以用与关于图1A的混合层105描述的那些类似的构造和/或通过类似的技术形成。

在各种实施方式中，可以根据需要将各种合适的材料和/或材料的组合掺入用于形成混合层105的聚合物混合物中。可以包含在聚合物混合物中的合适材料的实例包括但不限于聚醚醚酮(“PEEK”)、聚醚酮酮(“PEKK”)、聚醚醚酮酮(“PEEKK”)、聚醚酮(“PEK”)、聚芳醚酮(“PAEK”)、包含至少一个酮基团的其他合适的聚合物、聚醚酰亚胺(“PEI”)如由SABIC Global Technologies销售的

聚苯砜(“PPSU”)如由Solvay SpecialtyPolymers USA销售的

聚醚砜(“PESU”)、聚苯硫醚(“PPS”)、聚苯并咪唑(“PBI”)、聚碳酸酯、一种或多种聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)等)、一种或多种共聚酯、聚酰胺和/或热塑性聚酰亚胺(“TPI”)等。

在某些实施方式中，包含在混合物中的第一聚合物材料可以是或可以包括聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酮酮、聚苯砜、聚苯硫醚或聚苯并咪唑中的一种。包含在混合物中的第二聚合物材料可以是或可以包括聚苯砜、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚苯硫醚、聚碳酸酯或聚酯中的一种。在其他实施方式中，聚合物混合物可包括选自聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酮酮、聚苯砜、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚醚砜、聚碳酸酯和聚酯的至少两种材料。

另外，两种或更多种聚合物材料可以在聚合物混合物内以任何合适的混合速率或比率混合或混合在一起。例如，每种聚合物材料可构成聚合物混合物的约1.0％至约99.0％。在某些实施方式中，掺入混合物中的每种聚合物材料(例如，第一聚合物材料、第二聚合物材料等)可构成混合物的按重量计约5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、45％、50％、60％、70％、75％、80％、90％或95％、包括在任何两个上述值之间的范围内的重量百分比(例如，在约5％和95％之间、在约10％和90％之间等)、或包括最小端或最大端由上述值之一界定的范围内的重量百分比(例如，至少5％、至少10％、不超过95％、不超过90％等)。

掺入混合物中的聚合物材料和材料的相对量可以基于多种合适的因素来选择，包括但不限于材料的成本、加工特性、所需的介电击穿、所需的局部放电起始电压(“PDIV”)、所需的切穿、所需的热老化性能、所需的温度额定值等。下面更详细地描述可以使用的几种示例性混合物。另外，在某些实施方式中，混合物可包括为半结晶材料(例如PEEK、PPS等)的第一聚合物材料和为非晶材料(例如PPSU等)的第二聚合物材料。半结晶和非晶材料的组合是允许实现混合物的期望结晶度的一种方法。在某些实施方式中，可形成具有任何合适结晶度的混合物，例如至少约25％的结晶度、至少约30％的结晶度等。另外，在某些实施方式中，相对于某些昂贵的单一聚合物材料，使用聚合物混合物可提高混合物的玻璃化转变温度。

在某些实施方式中，聚合物混合物可包括PESU和PPSU的组合。例如，聚合物混合物可包括按重量计约90％的PESU和按重量计约10％的PPSU。作为另一个示例，聚合物混合物可包含按重量计约70％的PESU和按重量计约30％的PPSU。作为又一个示例，聚合物混合物可包含按重量计约50％的PESU和按重量计约50％的PPSU。在其他实施方案中，聚合物混合物可包含按重量计约5％、10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％的PESU，包含在任何两个上述值之间的范围内(例如，5％至95％、10％至90％等)的PESU的量，或包含最小端或最大端由上述值之一界定的范围内(例如，至少5％、至少10％等)的PESU的量。另外，聚合物混合物可包含按重量计约5％、10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％的重量的PPSU，包括在任何两个上述值之间的范围内(例如，在5％与95％之间、在10％与90％之间等)的PPSU的量，或包括最小端或最大端由上述值之一界定的范围内(例如，至少5％、至少10％等)的PPSU的量。实际上，可以根据需要使用PESU和PPSU之间的各种合适的混合比。

在其他实施方式中，聚合物混合物可以包括PEI和PEEK的组合。例如，聚合物混合物可包括按重量计约90％的PEI和按重量计约10％的PEEK。作为另一个示例，聚合物混合物可包括按重量计约70％的PEI和按重量计约30％的PEEK。作为又一个示例，聚合物混合物可包含按重量计约50％的PEI和按重量计约50％的PEEK。在其他实施方式中，聚合物混合物可包含约5％、10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％的重量PEI，包含在任何两个上述值之间的范围内(例如，5％至95％、10％至90％等)的PEI的量，或包含最小端或最大端由上述值之一界定的范围内(例如，至少5％、至少10％等)的PEI的量。另外，聚合物混合物可包含按重量计约5％、10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％的重量的PEEK、包含在任何两个上述值之间的范围内(例如，在5％与95％之间、在10％与90％之间等)的PEEK的量、或包含最小端或最大端由上述值之一界定的范围内(例如，至少5％、至少10％等)的PEEK的量。实际上，可以根据需要使用PEI和PEEK之间的各种合适的混合比。

在其它实施方式中，聚合物混合物可包括PPSU和PEI的组合。例如，聚合物混合物可包括按重量计约90％的PPSU和按重量计约10％的PEI。作为另一个示例，聚合物混合物可包含按重量计约70％的PPSU和按重量计约30％的PEI。作为又一个示例，聚合物混合物可包含按重量计约50％的PPSU和按重量计约50％的PEI。在其它实施方式中，聚合物混合物可包含约5％、10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％的重量的PPSU，包括在任何两个上述值之间的范围内(例如，在5％与95％之间、在10％与90％之间等)的PPSU的量，或包括最小端或最大端由上述值之一界定的范围内(例如，至少5％、至少10％等)的PPSU的量。另外，聚合物混合物可包含按重量计约5％、10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％的PEI，包含在任何两个上述值之间的范围内(例如，5％至95％、10％至90％等)的PEI的量，或包含最小端或最大端由上述值之一界定的范围内(例如，至少5％、至少10％等)的PEI的量。实际上，可以根据需要使用PPSU和PEI之间的各种合适的混合比。

在其它实施方式中，聚合物混合物可包括PPSU和PEEK的组合。例如，聚合物混合物可包括按重量计约90％的PPSU和按重量计约10％的PEEK。作为另一实例，聚合物混合物可包括按重量计大约70％的PPSU和按重量计大约30％的PEEK。作为又一实例，聚合物混合物可包括按重量计大约50％的PPSU和按重量计大约50％的PEEK。在其它实施例中，聚合物混合物可包含按重量计约5％、10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％的PPSU，包括在任何两个上述值之间的范围内(例如，在5％与95％之间、在10％与90％之间等)的PPSU的量，或包括最小端或最大端由上述值之一界定的范围内(例如，至少5％、至少10％等)的PPSU的量。另外，聚合物混合物可包含按重量计约5％、10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％的PEEK、包含在任何两个上述值之间的范围内(例如，在5％与95％之间、在10％与90％之间等)的PEEK的量、或包含最小端或最大端由上述值之一界定的范围内(例如，至少5％、至少10％等)的PEEK的量。实际上，可以根据需要利用PPSU和PEEK之间的各种合适的混合比。

热塑性材料和/或其它聚合物材料的各种其它合适的组合可用于形成聚合物混合物。以上讨论的聚合物混合物仅以非限制性实例的方式来提供。其它混合物可包括聚合物材料的其它组合和混合比。例如，混合物可包括本文所述的聚合物材料以任何所述比率和/或重量百分比的任何组合。例如，可以通过组合聚碳酸酯和聚酯来形成相对低成本的聚合物混合物。

另外，尽管上述混合物描述了两种聚合物材料的混合物，但其它聚合物混合物可包括以任何合适的混合比率组合的三种或更多种聚合物材料。本文讨论的任何材料可用于三元聚合物混合物或用于具有多于三种聚合物组分的混合物。可用于各种实施例中的一些实例三元混合物包含但不限于PEEK、PPSU和PESU的混合物、PEEK、PPSU和PPS的混合物、PAEK、PESU和PPSU的混合物、PAEK、PESU和PPS的混合物、PEEK、PEI和PPSU的混合物、PEEK、PEI和PESU的混合物以及PEEK、PEI和PPS的混合物。在这些混合物中可以使用任何合适的混合比。例如，可以组合聚合物材料，使得每种材料占混合物的5％至90％的重量，或者使得每种材料占混合物的10％至80％的重量。例如，每种聚合物材料可构成混合物的按重量计约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％或90％的、包括在任何两个上述值之间的范围内的重量百分比、或包括最小端或最大端由上述值之一界定的范围内的重量百分比。

在某些实施方式中，可以在不添加或使用增容剂的情况下形成聚合物混合物。某些聚合物混合物即使没有增容剂也保持稳定，是部分可混溶的，并且不影响聚合物材料的物理性质。相比之下，常规教导表明增容剂是期望的。在其他实施方式中，可以将一种或多种增容剂作为添加剂加入到聚合物混合物中，以增加聚合物混合物的稳定性。合适的增容剂的示例包括但不限于硅烷、钛酸酯、锆酸酯、聚醚酰亚胺、环氧甲酚酚醛清漆树脂、金属碳酸盐(例如碳酸钾、碳酸铯、碳酸锂等)、过氧化镁、硫和/或马来酸酐。可以以任何合适的比例或重量百分比添加一种或多种增容剂。例如，一种或多种增容剂可占聚合物混合物的按重量计约0.1％至约30％。在各种实施方式中，一种或多种增容剂可构成聚合物混合物的按重量计约0.1％、0.2％、0.25％、0.3％、0.4％、0.5％、0.75％、1.0％、2.0％、2.5％、5.0％、7.5％、10.0％、12.5％、15.0％、17.5％、20.0％、22.5％、25.0％、27.5％或30.0％、包括在任何两个上述值之间的范围内的重量百分比、或包括最小端或最大端由上述值中的一个界定的范围内的重量百分比。

在本公开的各种实施方式中，可以根据需要将各种其他合适的填充材料添加到聚合物混合物中。合适的填充材料的示例包括但不限于无机材料，例如合适材料(例如铝、锡、硼、锗、镓、铅、硅、钛、铬、锌、钇、钒、锆、镍等)的金属、过渡金属、镧系元素、锕系元素、金属氧化物和/或水合氧化物(例如，二氧化钛、氮化硼、多孔氮化硼、二氧化硅等)；合适的有机材料，例如聚苯胺、聚乙炔、对位聚苯(polyphenylene)、聚吡咯、其他导电颗粒；和/或任何合适的材料组合。在某些实施例中，填充材料可以增强耐电晕性和/或一种或多种热性质(例如，耐温性、耐切割性、热冲击等)。填充材料的颗粒可以具有任何合适的尺寸，例如任何合适的直径。在某些实施方案中，填充材料可包括纳米颗粒。此外，可以使用填充材料和聚合物材料的任何合适的混合或混合比。

多种合适的方法和/或技术可用于形成膜100的一个或多个聚合物绝缘层，例如一个或多个混合层105。在某些实施例中，聚合物绝缘层可以通过合适的挤出装置以合适的形状挤出。例如，聚合物绝缘层可以通过合适的挤出装置(例如，单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等)挤出，该挤出装置配备有适于形成相对薄膜层的挤出十字头，例如相对薄膜条十字头。根据需要，可以在形成膜100期间共挤出任何数量的合适的聚合物绝缘层。下面参考图2A-2B更详细地描述可用于挤出膜的合适系统的示例。挤出工艺可以导致由大约100％的固体材料形成绝缘层。换句话说，挤出绝缘层可以基本上不含任何溶剂。

在各种实施方式中，并入到膜100中的绝缘层(例如混合层105)可以根据需要形成为具有任何合适的厚度。例如，可以形成厚度在大约25μm(大约0.001英寸)和大约200μm(大约0.0078英寸)之间的绝缘层。在各种实施例中，绝缘绝缘体可以具有大约25μm(0.001英寸)、50μm(0.002英寸)、75μm(0.003英寸)、100μm(0.004英寸)、125μm(0.005英寸)、150μm(0.006英寸)、175μm(0.007英寸)和200μm(0.008英寸)的厚度，包括在任何两个上述值之间的范围内的厚度(例如，大约0.003和大约0.008英寸之间的厚度等)，或包括在最小端或最大端以上述值之一为界的范围内的厚度(例如，大约200μm或更小的厚度)。另外，在某些实施例中，绝缘层可以形成为具有矩形横截面形状。可以根据需要使用其他横截面形状。在各种实施例中，绝缘层的拐角可以是圆形的、尖锐的、平滑的、弯曲的、成角度的、截头的或以其他方式形成的。

另外，在某些实施方式中，可以控制用于形成绝缘层的挤出工艺，使得绝缘层沿其纵向长度具有相对均匀的厚度。换言之，绝缘层可以以大约接近1.0的同心度形成。绝缘层的同心度是在沿着绝缘层的纵向长度的任何给定横截面点处绝缘层的厚度与绝缘层的薄度的比率。在某些实施例中，绝缘层可以形成为具有在大约1.0和1.5之间的同心度。例如，绝缘层可以形成为具有大约1.0、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45或1.5的同心度，上述值中的任何两个之间的同心度，或最大端以上述值中的一个为界的同心度(例如，大约1.3或更小的同心度，大约1.1或更小的同心度等)。

在各种实施方式中，可以根据需要将任何数量的合适层结合到膜100中。例如，膜100可包括任何合适数量的混合层、其它绝缘层(例如，由单一聚合物材料形成的绝缘层等)和/或导电层等。如图1A所示，膜100可包括形成为混合层的单层105。在其他实施方式中，例如图1B和图1C所示的实施方案，膜100可包括多个层。根据需要，在各种实施方式中，并入膜100中的任何数量的层可以形成为混合层。另外，在将多个混合层结合到膜100中的情况下，各种层可以以任何合适的混合物形成。例如，多个层中的每一个可以由相同或相似的混合聚合物和/或成分形成。作为另一示例，多个混合层中的至少两个可以由不同的成分和/或以相应成分的不同混合比形成。膜100的每一层可形成有任何合适的厚度，例如上文所论述的厚度中的任一者。

在某些实施方式中，可以将一个或多个导电层结合到膜100中。作为示例，图1C说明包含与一或多个绝缘层130、135组合的导电层140的实例膜125。在某些实施方式中，导电材料层可以形成在下面的或基础的绝缘层上。例如，膜100的最顶层可以形成为导电层。在其他实施方式中，导电层可以夹在两个绝缘层之间。可以根据需要使用各种合适的导电材料来形成导电层。合适的材料的示例包括但不限于铜、铝、退火铜、无氧铜、镀银铜、镀镍铜、铜包铝(“CCA”)、银、金、钯、铂、导电合金、双金属、碳纳米管或任何其他合适的导电材料。导电层也可以形成为任何合适的厚度，例如上面讨论的任何厚度。导电层可用于各种目的。例如，可以将膜结合到印刷电路板中，并且可以利用导电层在印刷电路板上形成迹线和/或连接。作为另一示例，导电层可用于提供电磁屏蔽。

根据需要，在各种实施方式中，导电层(例如，图1C所示的导电层140)可以以各种合适的布局和/或配置形成在下层上。例如，导电层可以形成为部分地或基本上跨越膜的宽度方向尺寸的纵向连续层。相对连续的层可以可选地随后被蚀刻成期望的图案。作为另一示例，导电层可以沿着纵向和/或横向尺寸形成有多个不连续的材料部分或贴片。作为又一示例，导电层可以包括以期望的图案或其他合适的配置布置的多个元件(例如，贴片(patches)、区段(sections)、迹线(traces)等)。例如，导电层可以包括期望结合到印刷电路板或其他合适的电子设备中的多个迹线、引脚(pins)和/或电路(circuits)。可以根据导电层的需要使用各种其他合适的配置。

另外，不管结合到膜100中的层数如何，膜100可以形成为具有任何合适的总厚度“T”。例如，可以形成厚度在约25μm(约0.001英寸)和约600μm(约0.0236英寸)之间的膜100。在各种实施方式中，膜100可具有约25μm(0.001英寸)、50μm(0.002英寸)、75μm(0.003英寸)、100μm(0.004英寸)、125μm(0.005英寸)、150μm(0.006英寸)、175μm(0.007英寸)、200μm(0.008英寸)、250μm(0.01英寸)、300μm(0.012英寸)、350μm(0.014英寸)、400μm(0.016英寸)、450μm(0.018英寸)、500μm(0.02英寸)、550μm(0.022英寸)或600μm(0.024英寸)的厚度，包括在任何两个上述值之间的范围内的厚度，或者包括最小端或最大端由上述值之一界定的范围内的厚度(例如，大约200μm或更小的厚度等)。

此外，膜100可以形成为具有任何合适的宽度“W”。例如，膜100可以形成为具有在大约10mm(0.39英寸)和大约2000mm(78.74英寸)之间的宽度。在各种实施方案中，膜100的宽度可为约10mm(0.39英寸)、20mm(0.79英寸)、30mm(1.18英寸)、40mm(1.57英寸)、50mm(1.97英寸)、60mm(2.36英寸)、70mm(2.76英寸)、80mm(3.15英寸)、90mm(3.54英寸)、100mm(3.94英寸)、150mm(5.90英寸)、200mm(7.87英寸)、250mm(9.84英寸)、300mm(11.81英寸)、400mm(15.75英寸)、500mm(19.69英寸)、750mm(29.53英寸)、1000mm(39.37英寸)、1250mm(49.21)、1500mm(59.06)、1750mm(68.90)或2000mm(78.74英寸)、包括在任何两个上述值之间的范围内的宽度、或包括最小端或最大端以上述值之一为界的范围内的宽度(例如，大约500mm或更小的宽度等)。

一旦形成膜100，膜可任选地被切割成两个或更多个更小或更窄的膜。换而言之，可随后切割、切开或以其他方式加工原始膜100，以便形成任何所需数量的其他膜。例如，可将膜100切割成具有所需饰面宽度(例如，适合于一种或多种所需膜应用的宽度)的任何数量的合适膜。

作为由聚合物混合物形成膜100的绝缘层的结果，相对于利用某些高性能热塑性聚合物(例如PEEK)的常规膜，膜100的成本可降低。例如，聚合物混合物可以提供与PEEK或PPSU类似的性能(例如，PDIV、介电击穿、额定温度等)，同时具有较低的总体材料成本。作为一个非限制性示例，含有与较低成本聚合物材料(例如，PEI等)混合的PEEK的聚合物混合物可以提供与PEEK类似或更好的性能，同时具有总体较低的成本。

另外，相对于某些未混合的常规聚合物(例如，PEEK等)，某些聚合物混合物可提供改善的性能。例如，相对于膜中使用的常规热塑性聚合物，聚合物混合物可提供改善的电性能(例如，介电击穿、PDIV等)、温度性能(例如，热老化、切穿)和/或机械性能(例如，弯曲测试、同心度、耐溶剂性、耐流体性等)。在某些情况下，使用聚合物混合物还可以提供更快的加工时间、更低的加工温度、改善的加工条件和/或改善的物理和电性能。

当膜100用作或结合到用于电磁线、电气装置或另一期望应用的绝缘系统中时，膜100和/或绝缘系统可具有各种合适的电性能参数。例如，膜100和/或绝缘系统可具有各种合适的PDIV值和/或介电强度或击穿强度值。在某些实施方式中，膜100和/或结合膜100的绝缘系统可提供在25℃下至少约1400、1450、1500、1550、1600、1700、1800或1900伏的PDIV值，或包括在上述值中的任何两个之间的范围内的PDIV值。类似地，在某些值中，膜100和/或结合膜100的绝缘系统可以提供至少约12000、12500、13000、13500、14000、14500、15000、15500、16000、16500、17000、17500或18000伏的介电强度值(例如，通过合适的工业标准测试如喷射盒(shotbox)或箔测试(foil test)等测量的介电强度值)，或包括在上述值中的任何两个之间的范围内的介电强度值。

在某些实施方式中，由于将两种或更多种聚合物材料掺入混合物中，聚合物混合物可提供益处。例如，第一聚合物材料可以提供相对高的电性能，而第二聚合物材料提供相对高的机械性能。由两种聚合物材料形成的混合物可提供期望的电性能和机械性能的组合。可以用不同的聚合物混合物实现其他组合的优点。另外，两种或更多种聚合物材料的混合物或混合率可至少部分地基于由聚合物混合物提供的所需性能标准。实际上，可以选择掺入混合物中的聚合物材料和/或可以选择材料的相关比率，以便获得各种合适的电和/或机械性能性质，包括但不限于PDIV值、介电强度、切割值、热冲击值和/或耐油性值。

上文参考图1A-1C描述的膜100、110、125仅以举例的方式提供。可以根据本公开的实施例形成各种各样的其他合适的膜。这些膜可包括比图1A-1C的膜100、110、125更多或更少的部件。例如，可以用任何合适的层构造形成膜。本公开设想了多种合适的膜，其可包括一个或多个混合层。

可以根据需要使用各种合适的系统和/或方法来形成并入膜(例如图1A-1C中所示的膜100、110、125中的任一个)中的一个或多个混合层。图2A-2B中示出了用于形成结合到膜中的挤出膜层的两个示例性系统200、250的示意图。每个系统200、250可以包括便于挤出一个或多个混合和/或其他绝缘层的各种部件。如图2A所示，示例性系统200可包括挤出装置205、一个或多个聚合物材料源210、一个或多个冷却辊215a、215b、边缘修整装置220和/或取料机(take-off)225。下面更详细地描述这些组件中的每一个以及可以可选地结合到系统200中的其他组件。图2B的示例系统250可以包括与图2A的系统200类似的组件；然而，图2B的系统250可以被配置为共挤出多个绝缘层。

参考图2A，系统200可以包括合适的挤出装置205，其被配置为接收一种或多种聚合物材料并挤出一层或多层膜。根据本公开的一个方面，挤出装置205可以被配置为挤出包括两种或更多种聚合物材料的混合物的至少一个混合层。在某些实施方式中，挤出装置205可以是单螺杆或多螺杆(例如，双螺杆等)挤出机，其被配置为在通过任何数量的合适的挤出头和/或其他装置挤出一个或多个膜层之前接收输入材料并加工(例如，混合、升高温度、增加压力等)输入材料。任何数量的合适的挤出头或十字头可以结合到挤出装置205中或与挤出装置205流体连通，例如一个或多个膜条十字头。根据需要，可以控制待挤出的聚合物材料的流速以获得所需的厚度。另外，在某些实施方式中，可以使用一个或多个合适的挤出模具来控制挤出材料的厚度和/或形状。

聚合物材料可以经由任何合适数量的聚合物或成分源210提供给挤出装置205。这些源210可以包括任何数量的合适的微混合器、料斗、罐(tanks)、重力进料器(gravimetricfeeders)和/或被配置为将一种或多种聚合物材料供应到挤出装置205的其他部件。在某些实施方式中，可以将聚合物材料的混合物提供给挤出装置205。在其他实施方式中，可以在挤出装置205内混合、混合或以其他方式加工各种成分。另外，聚合物材料可以以各种合适的状态和/或形式提供给挤出装置205。例如，聚合物材料可以作为粒化材料、粉末、液体和/或以其他合适的形式提供。

继续参考图2A，系统200可以包括被配置为在挤出过程之后控制一个或多个挤出膜层的温度的任何合适的装置。在某些实施方式中，系统200可以包括一个或多个合适的冷却辊215a、215b，其被配置为冷却挤出的膜层和/或平滑或以其他方式处理膜层的一个或多个表面。可以根据需要使用任何数量的冷却辊215a、215b。另外，每个冷却辊(通常称为冷却辊215)可具有任何合适的直径。每个冷却辊215还可以以任何期望的流速循环冷却剂，以便从挤出的膜层实现期望的热传递。冷却辊215的热传递或冷却速率可以至少部分地基于各种因素，例如挤出的聚合物类型、熔体温度、聚合物的比热和冷却剂流速。可以使用的其他合适的温度控制装置包括但不限于冷却槽和/或被配置为降低挤出膜层的温度的任何其他合适的装置。

在某些实施方式中，一个或多个挤出膜层可以形成膜的所有层。在其他实施方式中，一个或多个另外的层可以与一个或多个挤出膜层组合以形成膜。例如，系统200可以包括一个或多个放线装置(pay-offs)或其他源，其被配置为供应可以粘附或以其他方式附接到一个或多个挤出膜层的另外的层(例如，聚合物层等)。作为另一个示例，系统200可以包括一个或多个另外的挤出装置，其被配置为在一个或多个挤出层上或单独地形成一个或多个另外的层，使得一个或多个另外的层可以粘附或以其他方式附接到一个或多个挤出层。作为又一示例，系统200可以包括一个或多个合适的导电材料源(例如，铜箔)，其可以粘附、热熔合、焊接或以其他方式附接到一个或多个挤出层。系统200可替代地包含经配置以将导电材料沉积到膜上的一或多个合适装置。例如，导电材料可以作为金属油墨或金属涂料施加。作为其他示例，可以经由液态金属沉积、气相沉积或增材制造技术(additivemanufacturing techniques)来施加导电材料。

系统200还可以包括被配置为修剪膜的横向边缘的一个或多个合适的装置。例如，系统200可以包括一个或多个合适的边缘修剪装置220，其被配置为将膜切割成期望的宽度。然后可以将膜提供给一个或多个合适的取料机225、蓄积器或卷取装置。这些装置可以例如向薄膜施加张力和/或将成品薄膜卷绕到卷轴(spool)上。在其他实施方式中，可以在取出(take-off)之前将膜提供给一个或多个下游装置或部件。例如，可以将膜提供给一个或多个部件，所述一个或多个部件被配置成将膜包裹在电磁线周围或将膜结合到另一合适的应用中。

根据需要，系统200可以包括任何合适数量的传感器和/或装置，其被配置为在其制造期间和/或之后测试膜。例如，系统200可以包括一个或多个合适的厚度计230，其被配置为测试膜或任何数量的膜层的厚度。如图2A所示，一个或多个厚度计可以定位在冷却辊215a、215b和边缘修整装置220之间。厚度计可以根据需要定位在其他位置，例如，在将一个或多个另外的层结合到膜中之后的系统内的位置。此外，可以使用各种合适的厚度计，例如激光厚度计和/或超声厚度计。

在某些实施方式中，系统200还可以包括一个或多个合适的切割装置235，例如切割刀片、激光器等，其被配置为将膜切割成任何数量的更小或更窄的膜。例如，可将膜切割成具有所需饰面宽度(例如，适合于一种或多种所需膜应用的宽度)的任何数量的合适膜。

另外，可以将任何合适数量的马达、飞片(flyers)和/或其他装置结合到系统200中，以控制膜通道通过系统200。任何合适数量的控制器(例如，控制单元、计算机、微控制器等)可以被配置为控制系统200的各种部件。例如，一个或多个控制器可以促进系统200内的电机和/或线速度的同步。根据需要，控制器和/或控制器的组合可以另外控制各种其他参数，例如提供给挤出机205的材料的流速、挤出机205的温度、提供给冷却辊215a、215b的冷却剂的流速和/或在膜上进行的各种测试。每个控制器可以是单独的部件，或者可替代地并入另一设备或部件中。另外，任何数量的合适的通信信道(例如，有线通信信道、无线通信信道等)可以促进控制器与一个或多个其他部件(例如，一个或多个马达、另一控制器、其他设备等)之间的通信。

图2B示出了可用于形成用于结合到膜中的挤出膜层的另一示例性系统250。图2B的系统250可以包括与上面针对图2A的系统200讨论的组件类似的组件。例如，系统250可包括挤出装置255、一个或多个聚合物材料源260A-D、一个或多个冷却辊265A、265B、边缘修整装置270和/或取料机275。系统250可以可选地包括各种各样的其他部件，例如一个或多个厚度计280和/或一个或多个分切装置285。

与图2A的系统200相比，图2B的系统250可经配置以共挤出多个绝缘层。多个绝缘层可以包括任何合适数量的混合层。在某些实施方案中，一个或多个混合层可与单一聚合物材料或非混合层组合。在其他实施方案中，可以挤出多个混合层用于膜。系统250可以包括多个源260A-D，其被配置为向挤出机255供应不同的聚合物材料。例如，源260A-D中的每一个可以供应相应的混合材料。作为另一示例，源260A-D的第一子集可以供应混合材料，并且源260A-D的第二子集可以供应其他材料。

挤出装置255可以被配置为从源260A-D接收材料并共挤出多层膜。根据本公开的一个方面，多个膜层中的至少一个可以形成为混合层。挤出设备255可以类似于上面参考图2A描述的挤出设备205；然而，挤出装置255可以包括被配置为共挤出膜的多个层的一个或多个十字头。

上面参考图2A-2B描述的系统200、250仅作为示例提供。可以使用多种其它合适的体系来形成包括至少一个混合层的膜。这些系统可以包括比图2A-2B的系统200、250更多或更少的部件。另外，这些系统可以包括图2A-2B的系统200、250的某些替代部件，其仅通过非限制性示例的方式提供。实际上，本公开设想了可用于形成膜的各种合适的系统。

图3是描绘根据本公开的说明性实施例的用于形成包含至少一个混合层的绝缘膜的实例方法300的流程图。可以利用各种合适的系统和/或设备来执行方法300。举例来说，方法300的一部分可由图2A及2B的系统200、250中的任一者执行。方法300可以在框305处开始，并且可以提供混合的热塑性材料或聚合物混合物用于挤出。如本文所述，可以提供多种合适的聚合物混合物。聚合物混合物可包括以任何合适的混合速率混合(blended)或混合(mixed)的两种或更多种聚合物材料。例如，聚合物混合物可以包括聚醚醚酮(“PEEK”)、聚醚酮酮(“PEKK”)、聚芳醚酮(“PAEK”)、聚醚酰亚胺(“PEI”)、聚苯砜(“PPSU”)、聚醚砜(“PESU”)、聚苯硫醚(“PPS”)、聚苯并咪唑(“PBI”)、聚碳酸酯、一种或多种聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)等)、一种或多种共聚酯、聚酰胺和/或热塑性聚酰亚胺(“TPI”)的合适组合。在某些实施方式中，可以在没有任何增容剂的情况下形成混合物。在其他实施方式中，可以将一种或多种增容剂添加到混合物中。在各种实施方式中，可以根据需要将各种填料和/或其他合适的添加剂掺入聚合物混合物中。

在框310处，可以通过挤出具有所需尺寸(例如所需横截面形状、厚度和/或宽度)的聚合物混合物来形成用于并入绝缘膜中的混合层。可以使用任何合适的挤出装置来挤出混合层。然后可以在挤出之后在框315处控制混合层的温度。例如，可以使用一个或多个冷却辊来冷却挤出后的混合层。

在框320处，可以确定一个或多个另外的混合层是否将被并入绝缘膜中。如果在框320处确定将不并入一个或多个另外的混合层(即，已经达到期望数量的混合层)，则操作可以在框325处继续。然而，如果在框320处确定将并入一个或多个另外的混合层，则操作可以在框305处继续，并且可以挤出另外的混合层。在某些实施方式中，另外的混合层可以由用于形成第一混合层的类似材料形成。在其他实施方式中，另外的混合层可以由不同的材料和/或以不同的材料混合或混合比形成。另外，在某些实施方案中，可以在形成膜期间连续挤出混合层。在其他实施方案中，可以共挤出多个混合层。

在框325处，可确定一或多个额外层是否将并入到绝缘膜中。如果在框325处确定将不并入一个或多个另外的层，则操作可以在框335处继续。然而，如果在框325处确定将并入一个或多个另外的层，则可以在框330处继续操作。在框330处，可以形成绝缘膜的一个或多个另外的层。可以根据需要形成各种各样的另外的层，例如由单一或非混合聚合物材料形成的绝缘层、导电材料层等。另外，在某些实施方式中，可以连续形成用于膜的混合和非混合层。例如，可以在非混合层上形成混合层，反之亦然。在其他实施方式中，混合层和非混合层可以共挤出。应当理解，绝缘膜可以形成有任何合适数量的层。

在某些实施方式中可任选的框335处，可切开或切割绝缘膜以便形成多个绝缘膜。绝缘膜可以形成为具有第一宽度，并且可以利用切割工艺来形成具有小于第一宽度的相应宽度的多个绝缘膜。通过切割工艺形成的多个绝缘膜中的每一个可以具有任何合适的宽度。

在某些实施方式中，方法300可以在框335之后结束。在其他实施方式中，可以在框340处执行一个或多个附加操作，以便将膜结合到期望的应用中或准备膜以结合到期望的应用中。例如，在某些实施方式中，可以向产生电磁线的系统提供绝缘膜，并且绝缘膜可以螺旋地缠绕在电磁线导体(和任何下面的绝缘层)周围。作为另一示例，绝缘膜可以被切割成期望的长度，以作为槽内衬结合到电机中。然后，方法300可以在附加操作之后结束。

在各种实施方式中，图3的方法300中描述和示出的操作可以根据需要以任何合适的顺序进行或执行。另外，在某些实施方式中，操作的至少一部分可以并行执行。此外，在某些实施方式中，可以执行比图3中描述的操作更少或更多的操作。

根据本公开形成的聚合物绝缘膜(例如图1A到1C中所说明的膜100、110、125中的任一者)可用于广泛多种合适应用中。这些应用包括但不限于在电磁线周围形成的绝缘层，马达、变压器和/或其他电气设备中的槽绝缘，和/或印刷电路板应用。下面参考图4-6更详细地描述几个示例应用。

图4示出了可以包括由具有至少一个混合层的膜形成的绝缘体的示例性电磁线400的透视图。电磁线400可以包括中心导体405、围绕中心导体405形成的可选的基底绝缘体410、以及围绕导体405和任何基底绝缘体410缠绕或以其他方式定位的聚合物绝缘膜415。根据需要，基底绝缘体410可以包括任何数量的子层，例如图4中所示的三个子层420A-C。

图5A-5D是根据本公开的说明性实施方案的包括具有至少一个混合层的膜的示例性电磁线结构500、520、550、570的横截面图。图5A示出了具有矩形横截面形状的示例性电磁线500，其中在导体505周围形成聚合物绝缘膜510。图5B示出了具有矩形横截面形状的另一示例性电磁线520。然而，图5B的电磁线520包括导体525、围绕导体525形成的基底绝缘体530、以及围绕基底绝缘体530形成的聚合物绝缘膜535。图5C示出了具有圆形或圆(环)形(circular)横截面形状的示例性电磁线550，其中在导体555周围形成聚合物绝缘膜560。图5D示出了具有圆形横截面形状的另一示例性电磁线570。然而，图5D的电磁线570包括导体575、围绕导体575形成的基底绝缘体580、以及围绕基底绝缘体580形成的聚合物绝缘膜585。实际上，电磁线可以形成为具有各种合适的横截面形状和绝缘配置。

现在将更详细地描述图4的电磁线400的每个层或部件。应当理解，图5A-5D的示例性电磁线500、520、550、570可以包括与参考图4描述的那些类似的层或部件。实际上，可以根据需要将任何合适数量的绝缘层结合到电磁线中。图5至图5D中所示的示例构造仅通过非限制性示例的方式提供。

首先转到导体405，导体405可以由各种合适的材料和/或材料的组合形成。例如，导体405可以由铜、铝、退火铜、无氧铜、镀银铜、镀镍铜、铜包铝(“CCA”)、银、金、导电合金、双金属、碳纳米管或任何其他合适的导电材料形成。另外，导体405可以形成为具有任何合适的尺寸和/或横截面形状，例如圆形或矩形形状。如对于某些横截面形状(例如矩形横截面形状)所期望的，导体405可以具有倒圆的、尖锐的、平滑的、弯曲的、成角度的、截头的或以其他方式形成的拐角。

导体405也可以形成为任何合适的尺寸，例如任何合适的规格(gauge)、直径、高度、宽度、横截面积等。对于所示的矩形导体405，较长边可以在大约0.020英寸(508μm)和大约0.750英寸(19050μm)之间，而较短边可以在大约0.020英寸(508μm)和大约0.400英寸(10160μm)之间。示例性方形导体可以具有在大约0.020英寸(508μm)和大约0.500英寸(12700μm)之间的边。示例性圆形导体可以具有在大约0.010英寸(254μm)和大约0.500英寸(12700μm)之间的直径。可以根据需要使用其他合适的尺寸，并且所描述的尺寸仅作为示例提供。

可以利用各种合适的方法和/或技术来形成、生产或以其他方式提供导体405。在某些实施方式中，导体405可通过用一个或多个管芯(dies)拉制输入材料(例如，较大的导体等)来形成，以便将输入材料的尺寸减小到期望的尺寸。根据需要，在将输入材料拉过任何模具之前和/或之后，可以使用一个或多个压扁机(flatteners)和/或辊来改变输入材料的横截面形状。在某些实施方式中，导体405可以与绝缘系统的一部分或全部的应用串联形成。换句话说，导体形成和绝缘材料的施加可以串联进行。在其他实施方式中，具有期望尺寸的导体405可以预先形成或从外部源获得。然后可以在导体405上施加或以其他方式形成绝缘材料。

在某些实施方式中，基底绝缘体410可以在施加聚合物绝缘膜415之前形成在导体405上。换句话说，基底绝缘体410可以形成为第一绝缘体，并且膜415可以形成为基底绝缘体410上方的第二绝缘体。可以根据需要使用各种合适的材料来形成基底绝缘体410。例如，基底绝缘体410可以包括一层或多层聚合物搪瓷、一层或多层半导体层和/或一层或多层挤出的材料层。在某些实施方式中，基底绝缘体410可以直接形成在导体405上，例如，围绕导体405的外周边。另外，根据需要，基底绝缘体410可以包括单个绝缘材料层或多个绝缘材料子层，例如子层420A-C。

在基底绝缘体410由多个子层形成的情况下，可以使用任何数量的子层。在某些实施方式中，子层可由相同的物质或材料形成。例如，子层可以形成为多个搪瓷层，并且每个搪瓷层(enamel layer)可以由相同的聚合物材料形成。在其他实施方式中，子层中的至少两个可由不同的材料形成。例如，不同的釉质层可以由不同的聚合物材料形成。作为另一个示例，一个或多个子层可以由搪瓷形成，而另一个子层由挤出材料形成。

在某些实施方式中，基底绝缘体410可以包括一层或多层搪瓷。通常通过将聚合物清漆施加到导体405并且然后在合适的搪瓷烘箱或炉中烘烤导体405来形成搪瓷层。通常，聚合物清漆包括悬浮在一种或多种溶剂中的聚合物固体材料。在涂覆清漆之后，作为烘烤或固化的结果，溶剂被除去，从而留下固体聚合物搪瓷层。根据需要，可以将多层搪瓷施加到导体405。例如，可以施加第一层搪瓷，并且导体405可以穿过搪瓷炉或其他合适的固化装置。然后可以施加第二层釉质，并且导体405可以再次穿过固化装置(或单独的固化装置)。可以重复该过程，直到施加了所需数量的釉质涂层和/或直到达到所需的搪瓷厚度或构建。根据需要，涂搪瓷炉可以被配置成便于线400多次穿过炉。除了一个或多个涂搪瓷炉之外或作为一个或多个搪瓷炉的替代，可以使用的其他固化装置包括但不限于红外光系统、紫外光系统和/或电子束系统。

在各种实施方式中，可以根据需要形成任何数量的搪瓷层。另外，每层搪瓷和/或总搪瓷构建可以具有任何期望的厚度。可以根据需要使用各种不同类型的聚合物材料来形成搪瓷层。合适材料的示例包括但不限于聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、酰胺酰亚胺、聚酯、聚酯酰亚胺、聚砜、聚苯砜、聚硫化物、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚酰胺、聚酮等。在某些实施方式中，基底绝缘体410可包括聚酰亚胺(“PI”)和/或聚酰胺酰亚胺(“PAI”)搪瓷。

根据需要，可以将一种或多种合适的填充材料掺入搪瓷层中。合适的填充材料的示例包括但不限于无机材料，例如合适材料(例如铝、锡、硼、锗、镓、铅、硅、钛、铬、锌、钇、钒、锆、镍等)的金属、过渡金属、镧系元素、锕系元素、金属氧化物和/或水合氧化物；合适的有机材料，例如聚苯胺、聚乙炔、对位聚苯(polyphenylene)、聚吡咯、其他导电颗粒；和/或任何合适的材料组合。在某些实施方式中，填充材料可以增强搪瓷层的耐电晕性(coronaresistance)和/或一种或多种热性质(例如，耐温性、耐切割性、热冲击等)。填充材料的颗粒可以具有任何合适的尺寸，例如任何合适的直径。在某些实施方式中，填充材料可包括纳米颗粒。此外，可以利用填充材料和搪瓷层的聚合物材料之间的任何合适的混合物或混合比。

根据需要，除了搪瓷之外或作为搪瓷的替代，可以使用其他类型的基底绝缘体410。例如，在某些实施方式中，基底绝缘体410可以包括一个或多个半导电材料层。半导电层也可以具有介于导电体405和绝缘体之间的导电性。作为基底绝缘410的另一示例，可以在导体405周围形成一个或多个挤出层。可以使用各种合适的材料和/或材料的组合来形成挤出的绝缘层。合适的材料的实例包括但不限于聚醚醚酮(“PEEK”)、聚醚酮酮(“PEKK”)、聚醚醚酮酮(“PEEKK”)、聚醚酮(“PEK”)、聚芳醚酮(“PAEK”)、包括至少一个酮基团的其他合适的聚合物、聚醚酰亚胺(“PEI”)例如由SABIC Global Technologies销售的

聚苯砜(“PPSU”)例如由Solvay Specialty Polymers USA销售的

聚醚砜(“PESU”)、聚苯硫醚(“PPS”)、聚苯并咪唑(“PBI”)、聚碳酸酯、一种或多种聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)等)、一种或多种共聚酯、聚酰胺和/或热塑性聚酰亚胺(“PEEK”)。在某些实施方式中，挤出层可以以与上述聚合物绝缘膜类似的方式由聚合物混合物形成。

继续参考图4，一个或多个合适的膜层415、包裹物或带可以包裹在导体405周围。在某些实施例中，一个或多个聚合物膜415可以直接围绕导体405形成，而没有任何中间绝缘层。在其他实施例中，一个或多个聚合物膜415可以形成在基底绝缘体410上方。根据本公开的一个方面，至少一个聚合物膜可包括形成为混合层的一个或多个层。如上文更详细地阐述，可在聚合物膜层中使用多种合适的材料和混合比。

另外，可以利用各种合适的方法和/或技术将聚合物绝缘膜包裹在导体405周围。例如，可以利用一个或多个合适的装置来将绝缘膜螺旋地包裹在导体405周围。根据需要，可以将多个绝缘膜缠绕在导体405周围。例如，多个膜可以在相同方向上螺旋缠绕，或者可替代地，至少两个膜可以反螺旋缠绕在导体405周围。另外，围绕导体405缠绕的每个膜可以以任何合适的角度缠绕。

上面参考图4-5D描述的电磁线400、500、520、550、570仅作为示例提供。在各种实施方式中，可以根据需要对所示的电磁线400、500、520、550、570进行各种替代。例如，除了聚合物绝缘膜之外，可以将各种不同类型的绝缘层结合到电磁线中。作为另一示例，可以改变电磁线和/或一个或多个绝缘层的横截面形状。实际上，本公开设想了各种合适的电磁线构造。

如上所述，一个或多个聚合物绝缘膜可以结合到马达、变压器、旋转电气装置和/或其他电气装置中。例如，聚合物绝缘膜可用作马达或其他合适装置中的槽绝缘。图6示出了包含聚合物膜作为槽绝缘的示例性电气装置(例如，马达等)部件600的横截面视图。部件600可以是定子、转子或其他合适的部件600，其包括绕组或导体可以定位在其中的多个槽605A-N。例如，部件600可以包括围绕内周边或外周边形成的多个槽605A-N。在某些实施方式中，每个槽(通常称为槽605)可以由相应的齿限定。另外，在某些实施方式中，槽605A-N和齿可以由结合到部件600中的层压钢结构形成。

根据需要，一个或多个聚合物绝缘膜610A-N可以分别定位在槽605A-N中的一个或多个内。聚合物绝缘膜610A-N可以用作层压结构与定位在槽605A-N内的绕组或导体之间的屏蔽材料。聚合物绝缘膜610A-N可以被形成、切开或以其他方式定尺寸，以便配合在对应的槽605A-N内。

聚合物绝缘膜可以根据需要结合到各种其他合适的应用中。例如，聚合物绝缘膜可以结合到印刷电路板、其他电子设备和/或太阳能电池板应用中。上面参考图4-6讨论的应用仅通过非限制性示例的方式提供。

实施例

如上所述，各种合适的聚合物混合物可用于形成聚合物绝缘膜的混合层。以下在表1中列出的实施例旨在作为说明性和非限制性的，并且表示本公开的具体实施方案，其中各种聚合物混合物用于形成聚合物绝缘膜。然后将聚合物绝缘膜缠绕在用于测试的电线样品周围。为了一致性，将电线样品全部制备为矩形电线，其具有约3.384mm的导体宽度和约1.834mm的导体厚度，公差为+/-0.015μm。导体由无氧铜形成。另外，在导线上由聚酰胺酰亚胺(“PAI”)形成基础绝缘。在其他实施方式中，导体可以形成为具有不同的尺寸。另外，可以根据需要使用其他基底绝缘，例如聚酰亚胺搪瓷。在其他实施方式中，聚合物绝缘膜可以直接缠绕在导体周围。

参考表1，提供了各种聚合物混合物的配方。对于每种聚合物混合物，提供了用于形成相关聚合物混合物的聚合物材料的重量百分比。另外，提供挤出的单一材料PEI(例如，ULTEM 1000)的对照样品用于与聚合物混合物进行比较。对于每种类型的挤出聚合物膜，提供挤出膜的厚度。另外，提供了挤出样品的测量性能标准。首先，提供在25℃下测量的PDIV值。还提供了用于喷射盒(Shotbox)测试的介电击穿值。在喷射盒(shotbox)测试中，将样品浸没在喷射球中并测试直至失效。还提供了切割温度。此外，发现每个样品满足若干工业标准测试，例如柔韧性测试、热冲击测试、弯曲测试和耐油性测试。

表1

如表1所示，某些聚合物混合物可提供与常规单一聚合物挤出材料(例如，PEI或ULTEM等)类似或更好的性能。例如，某些聚合物混合物可提供增强的PDIV和/或介电击穿性能。另外，某些聚合物混合物的制造或生产可能比常规的单一聚合物材料更便宜。

除非另有具体说明，或者在所使用的上下文中以其他方式理解，否则例如“能够”、“可以”、“可能”或“可以”等条件语言通常旨在表达某些实施方式可以包括而其他实施方式不包括某些特征、元件和/或操作。因此，这种条件语言通常不旨在暗示一个或多个实施方式以任何方式需要特征、元素和/或操作，或者一个或多个实施方式必须包括用于在有或没有用户输入或提示的情况下决定这些特征、元素和/或操作是否包括在任何特定实施方式中或将在任何特定实施方式中执行的逻辑。

受益于前面的描述和相关联的附图中呈现的教导，本文阐述的本公开的许多修改和其他实施方式将是显而易见的。因此，应当理解，本公开不限于所公开的具体实施方式，以及旨在包括在所附权利要求的范围内的修改和其他实施方式。尽管本文采用了特定术语，但是它们仅在一般和描述性意义上使用，而不是为了限制的目的。

Claims (36)

1.绝缘膜，所述绝缘膜包括：

由挤出材料形成的至少一个层，所述挤出材料包含第一聚合物材料和不同于所述第一聚合物材料的第二聚合物材料的混合物，

其中所述第一聚合物材料包括聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酮酮、聚苯砜、聚苯硫醚或聚苯并咪唑中的一种，并且

其中所述第二聚合物材料包括聚苯砜、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚苯硫醚、聚碳酸酯或聚酯中的一种。

2.根据权利要求1所述的绝缘膜，其中所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料中的每一种占所述混合物的5重量％与95重量％之间。

3.根据权利要求1所述的绝缘膜，其中所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料中的每一种占所述混合物的10重量％与90重量％之间。

4.根据权利要求1所述的绝缘膜，其中所述混合物包含(i)聚苯砜和聚醚砜，(ii)聚苯砜和聚醚酰亚胺，或(iii)聚醚醚酮和聚苯砜中的一种。

5.根据权利要求1所述的绝缘膜，其中所述混合物包含聚醚醚酮和聚醚酰亚胺。

6.根据权利要求1所述的绝缘膜，其中所述第一材料包括半结晶材料，并且所述第二材料包括非晶材料。

7.根据权利要求1所述的绝缘膜，其中所述混合物不包含任何增容剂。

8.根据权利要求1所述的绝缘膜，其中所述混合物进一步包含增容剂。

9.根据权利要求1所述的绝缘膜，其中所述混合物进一步包含填充材料。

10.根据权利要求9所述的绝缘膜，其中所述填充材料包括二氧化钛、氮化硼、多孔氮化硼或二氧化硅中的至少一种。

11.一种电磁线，包括由权利要求1所述的绝缘膜形成的绝缘层。

12.一种电机部件，包括至少一个槽和由权利要求1所述的绝缘层形成的槽绝缘体。

13.绝缘膜，所述绝缘膜包括：

由挤出材料形成的至少一个层，所述挤出材料包含选自由以下组成的组的至少两种材料的混合物：聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酮酮、聚苯砜、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚醚砜、聚碳酸酯和聚酯。

14.根据权利要求13所述的绝缘膜，其中所述至少两种材料中的第一种包括聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酮酮、聚苯砜、聚苯硫醚或聚苯并咪唑中的一种，并且

其中所述两种材料中的第二种包括聚苯砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚碳酸酯或聚酯中的一种。

15.根据权利要求13所述的绝缘膜，其中至少两种聚合物材料中的每一种占所述混合物的5重量％与95重量％之间。

16.根据权利要求13所述的绝缘膜，其中至少两种聚合物材料中的每一种占所述混合物的10重量％与90重量％之间。

17.根据权利要求13所述的绝缘膜，其中所述混合物包含(i)聚苯砜和聚醚砜或(ii)聚醚醚酮和聚苯砜中的一种。

18.根据权利要求13所述的绝缘膜，其中所述混合物不包含任何增容剂。

19.根据权利要求13所述的绝缘膜，其中所述混合物进一步包含填充材料。

20.根据权利要求19所述的绝缘膜，其中所述填充材料包括二氧化钛、氮化硼、多孔氮化硼或二氧化硅中的至少一种。

21.一种电磁线，包括由权利要求13所述的绝缘膜形成的绝缘层。

22.一种电机部件，包括由权利要求13所述的绝缘层形成的至少一个槽和槽绝缘部。

23.一种形成绝缘膜的方法，所述方法包括：

提供第一聚合物材料和不同于所述第一聚合物材料的第二聚合物材料的混合物，其中所述第一聚合物材料包括聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酮酮、聚苯砜、聚苯硫醚或聚苯并咪唑中的一种，并且其中所述第二聚合物材料包括聚苯砜、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚苯硫醚、聚碳酸酯或聚酯中的一种；

挤出至少一个包含所述混合物的层；以及

将所述至少一个挤出层结合到绝缘膜中。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，提供混合物包括提供其中所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料各自占所述混合物的5重量％至95重量％的混合物。

25.根据权利要求23所述的方法，其中，提供混合物包括提供其中所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料各自占所述混合物的10重量％至90重量％的混合物。

26.根据权利要求23所述的方法，其中，提供混合物包括提供包含聚苯砜和聚醚砜的混合物。

27.根据权利要求23所述的方法，其中，提供混合物包括提供包含聚醚醚酮和聚醚酰亚胺的混合物。

28.根据权利要求23所述的方法，其中，提供混合物包括提供包含聚苯砜和聚醚酰亚胺的混合物。

29.根据权利要求23所述的方法，其中，提供混合物包括提供包含聚醚醚酮和聚苯砜的混合物。

30.根据权利要求23所述的方法，其中，提供混合物包括提供半结晶材料作为所述第一聚合物材料和提供非晶材料作为所述第二聚合物材料。

31.根据权利要求23所述的方法，其中，提供混合物包括提供不包含任何增容剂的混合物。

32.根据权利要求23所述的方法，其中，提供混合物还包括提供与所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料组合的增容剂。

33.根据权利要求23所述的方法，其中，提供混合物还包括提供与所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料组合的填充材料。

34.根据权利要求33所述的方法，其中，提供填充材料包括提供二氧化钛、氮化硼、多孔氮化硼或二氧化硅中的至少一种。

35.根据权利要求23所述的方法，还包括：

将所述绝缘膜缠绕在电磁线周围。

36.根据权利要求23所述的方法，还包括：

将所述绝缘膜结合到电机的部件中作为槽绝缘。

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