[发明专利]一种耐电晕组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐电晕组合物及其制备方法，尤其涉及一种含有聚酰亚胺和纳米氧化铝颗粒的耐电晕组合物及其制备方法。

背景技术

近几年来，由于具有高效、节能、使用方便等优点，变频调速电机得到了迅速推广，并逐步取代机械变速及直流调速电机。但变频调速装置提供的脉冲波，具有高耸的尖峰波峰、有陡峭的上升时间、可变或极高的频率，有时可达20KHz，再加上脉冲电压在绕组上分配极不均匀，使首端附近绕组的匝间电压高出平均分配电压数十倍，结果导致绕组匝间发生局部放电，变频电器内部的绝缘层受到电、热、机械等多重因素的影响而导致破坏，尤以电晕对绝缘层的破坏作用更为显著。使变频电机在使用时很易匝间击穿。为保证变频电机的运行寿命，人们除了从变频器电路和控制技术上尽可能地抑制电机端子上的尖峰过电压外，还把研究重点转移到强化电机绕组绝缘材料的耐电晕性能上。

如现有的一项技术中就公开了一种耐电晕组合物，该耐电晕组合物包括：A.一种聚合物基质，含有至少50、60、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99或100重量％的高温聚合物，该高温聚合物具有的一个或多个选自酰胺、酰亚胺、醚、砜、环氧、碳酸酯和酯的部分；B.一种耐电晕复合填料：i.其量(基于耐电晕组合物的总重量)在下述任何两个(包括端点)重量百分数范围内：2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、18、20、24、25、28、30、32、34、35、36、38、40、42、44、46、48和50重量％，ii.平均颗粒尺寸(分散于聚合材料中)在下述任何两个(包括端点)尺寸范围内：5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、125、150、175、200、250、300、350、400、450和500纳米，其中，至少80、85、90、92、94、95、96、98、99或100％的分散的复合填料在上述尺寸范围内，iii.含有陶瓷氧化物组分和有机组分，其中至少在两组分之间的部分界面含有有机-硅氧烷或有机-金属氧烷部分。

该现有技术虽然将陶瓷氧化物添加到聚合物基质中，改善了耐电晕组合物的耐电晕性能，但由于添加的陶瓷氧化物颗粒的比表面积和表面能大，而陶瓷氧化物颗粒之间又存在较强的相互作用，容易产生团聚；虽然在其中添加了有机-硅氧烷或有机-金属氧烷，但是，还是难以使陶瓷氧化物在聚合物中达到充分分散状态，从而限制了该耐电晕组合物的耐电晕性能。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种耐电晕性能好的耐电晕组合物。

为此，本发明提供了一种耐电晕组合物，包括聚酰亚胺、纳米氧化铝颗粒、硅烷偶联剂、聚酯改性丙烯酸酯嵌段共聚物分散剂，以耐电晕组合物总重量为基准，聚酰亚胺占70-95％，纳米氧化铝颗粒占5-30％，硅烷偶联剂占0.01-0.3％，聚酯改性丙烯酸酯嵌段共聚物分散剂占0.005-0.3％，所述的耐电晕组合物，在平均厚度为25μm的条件下的耐电晕时间为10万小时以上。

本发明还提供一种耐电晕组合物的制备方法，该方法包括：

(1)将纳米氧化铝颗粒、硅烷偶联剂、聚酯改性丙烯酸酯嵌段共聚物分散剂放入到溶剂中搅拌分散，制得纳米氧化铝浆料；

(2)将芳香族二胺、四羧酸二酐依次加入到步骤1中制备的纳米氧化铝浆料中，加热，发生反应，制得纳米氧化铝/聚酰胺酸复合浆料；

(3)将纳米氧化铝/聚酰胺酸复合浆料加热，发生酰亚胺化反应，得到耐电晕组合物，在上述的耐电晕组合物的平均厚度为25μm的条件下，耐电晕组合物的耐电晕时间为10万小时以上。

本发明所提供的耐电晕组合物中聚酰亚胺与纳米氧化铝颗粒，具有良好的界面相溶性，纳米氧化铝颗粒在聚酰亚胺中分布均匀，所制备的耐电晕组合物具有良好的耐电晕性能，在平均厚度为25μm的条件下，该耐电晕组合物的耐电晕时间可以达到10万小时以上，同时该耐电晕组合物还具有较好的力学性能。

具体实施方式

本发明提供一种耐电晕组合物，包括聚酰亚胺、纳米氧化铝颗粒、硅烷偶联剂、聚酯改性丙烯酸酯嵌段共聚物分散剂，以耐电晕组合物总重量为基准，聚酰亚胺占70-95％，纳米氧化铝颗粒占5-30％，硅烷偶联剂占0.01-0.3％，聚酯改性丙烯酸酯嵌段共聚物分散剂占0.005-0.3％，在上述的耐电晕组合物的平均厚度为25μm的条件下，耐电晕组合物的耐电晕时间为10万小时以上。