[發(fā)明專利]一種耐電暈聚酰亞胺薄膜及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810333298.6
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN108659242A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉萍;張雙慶
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東丹邦科技有限公司
• 主分類號(hào): C08J5/18
• 分類號(hào): C08J5/18;C08L79/08;C08K9/06;C08K3/22;C08G73/10
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 劉莉

提供一種耐電暈聚酰亞胺薄膜及其制備方法，該方法包括：(1)將酸酸化的水潤濕氣相氧化鋁，在惰性氛圍，將溶解在第一溶劑中的表面改性劑以蒸氣方式噴涂氣相氧化鋁，熱處理，得復(fù)合填料；在一定溫度下將復(fù)合填料分散在第二溶劑中，得復(fù)合填料漿料；(2)在惰性氛圍及一定溫度下，將芳香四羧酸二酐和芳香族二胺化合物在第三溶劑中反應(yīng)得PAA溶液；(3)將PAA溶液、復(fù)合填料漿料及第四溶劑攪拌分散溶解，得PAA混合溶液；(4)將PAA混合溶液、催化劑和酸酐脫水劑混合得到混合物溶液，經(jīng)流延、涂覆、干燥等制得耐電暈聚酰亞胺薄膜。本發(fā)明得到的薄膜具有良好的耐電暈性能和機(jī)械性能，具有高度改進(jìn)的介電強(qiáng)度和/或高度改進(jìn)的機(jī)械膜性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電機(jī)電氣絕緣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐電暈聚酰亞胺薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著高電壓新技術(shù)的發(fā)展以及電機(jī)電器的小型化、高壓化及變頻調(diào)速的應(yīng)用，在電車用電動(dòng)機(jī)、變壓器和旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)等應(yīng)用領(lǐng)域方面對材料的性能提出了更高的要求，以適應(yīng)電器設(shè)備工作的需要。傳統(tǒng)的絕緣材料雖然具有特殊的性能，但在實(shí)際應(yīng)用中受到電暈放電時(shí)卻不能提供長期的保護(hù)，最終導(dǎo)致?lián)舸l(fā)生過早破壞。傳統(tǒng)的聚酰亞胺材料已經(jīng)很難滿足新的要求，急需發(fā)展新型的功能復(fù)合材料以滿足現(xiàn)代高壓技術(shù)的發(fā)展，目前提高材料的耐電暈性能是延長變頻電機(jī)壽命的主要途徑。

無機(jī)納米粒子具有良好的電學(xué)、熱學(xué)與力學(xué)性能以及特殊的納米效應(yīng)，納米添加劑可以用于保證聚合物電介質(zhì)具有平衡的綜合性能。通過在聚合物基體中分散一定的納米粒子可以大大提高耐電暈老化特性。這些納米粒子可以通過氫鍵的作用與有機(jī)體達(dá)到良好的結(jié)合。在聚酰亞胺中摻雜一定量的無機(jī)納米粒子，如TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、ZnO等，可改善材料的介電性能，同時(shí)大幅度提高材料的耐電暈性能。與此同時(shí)，納米材料由于高比表面積和高表面能，使其在粘度較大的聚合物中不易分散。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐電暈聚酰亞胺薄膜及其制備方法，制備得到的耐電暈聚酰亞胺薄膜具有良好的耐電暈性能且能保持良好的機(jī)械性能，具有高度改進(jìn)的介電強(qiáng)度和/或高度改進(jìn)的機(jī)械膜性能，本發(fā)明的工藝操作簡單，有利于提高生產(chǎn)效率。

為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種耐電暈聚酰亞胺薄膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)表面改性氣相氧化鋁：將用酸酸化的水潤濕氣相氧化鋁，在惰性氣體氛圍中，將溶解在第一溶劑中的表面改性劑以蒸氣的方式噴涂于已潤濕的氣相氧化鋁，然后進(jìn)行熱處理，制備得到復(fù)合填料；在一定溫度條件下將復(fù)合填料分散在第二溶劑中，充分?jǐn)嚢栊纬蓮?fù)合填料漿料；

(2)聚酰胺酸(PAA)溶液的制備：在惰性氛圍及一定溫度下，將預(yù)定摩爾比的芳香四羧酸二酐和芳香族二胺化合物在第三溶劑中反應(yīng)得到PAA溶液；

(3)PAA混合溶液的制備：將所述PAA溶液、復(fù)合填料漿料以及第四溶劑攪拌分散溶解，制得PAA混合溶液；

(4)化學(xué)亞胺化：將PAA混合溶液、催化劑和酸酐脫水劑混合得到混合物溶液，流延涂覆所述混合物溶液，將干燥后形成的凝膠膜在室溫下拉伸，然后在張力作用下加熱去除溶劑，消泡，在惰性氣體保護(hù)的無氧熱亞胺爐中將膜經(jīng)過不同溫度的干燥區(qū)連續(xù)升溫干燥，經(jīng)流延-雙向拉伸制得耐電暈聚酰亞胺薄膜。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述的表面改性劑為辛基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種；表面改性劑為氣相氧化鋁重量的5-42wt％。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述的氣相氧化鋁的BET比表面積＞115m²/g；步驟(1)中的熱處理溫度為100-140℃；熱處理的時(shí)間為1-2小時(shí)。