[发明专利]一种耐电晕聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子聚合材料领域，具体涉及一种耐电晕聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜材料。

本发明也涉及上述复合薄膜材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着变频技术的普遍应用，人们全面分析研究了变频电机在长期运行中出现的各种失效现象和原因，并针对各种原因采取了相应的措施，以提高变频电机在长期运行中的可靠性。变频电机工作失效的重要原因之一是电机的绕线组由于受到高频脉冲电压的冲击而产生电晕放电，长时间的局部放电导致绝缘层被击穿，最终造成绝缘系统损坏。为了消除由于电晕放电而造成变频电机工作寿命减少的现象，赋予绕线组所采用的电磁线以耐电晕性是普遍采用并且非常有效的方法。

目前，具有耐电晕性要求的高端电机所使用的电磁线均采用单面涂覆有聚全氟乙丙烯的耐电晕聚酰亚胺薄膜进行绕包，经过高温烧结后，复合膜与电磁线紧密贴合，耐电晕聚酰亚胺薄膜优良的耐电晕性能能够保护绝缘系统免受电晕的侵蚀，从而大大增强了变频电机耐高频脉冲电晕放电的能力，提高了电机运行的寿命。

为了提高电磁线的耐电晕性能，目前的研究多在耐电晕聚酰亚胺薄膜上展开，即通过对聚酰亚胺薄膜进行改性，获得优良的耐电晕性能。

中国专利申请200710024321.5公开了一种单层结构的耐电晕聚酰亚胺薄膜,它主要包括均苯四甲酸二酐、4.4′-二氨基二苯基醚和纳米级金属氧化物,所属纳米级金属氧化物的粒径≤50纳米。其中，以聚酰亚胺的重量为1，纳米级金属氧化物则为4～16%。通常认为耐电晕性能随着填充量的提高而提高，对于单层结构的聚酰亚胺薄膜而言，为了改善耐电晕性能，单纯采用增加无机填料填充量的方法，虽然能提高耐电晕性，但也会使其机械强度降低，特别是断裂伸长率急剧下降，不利于下游工业的应用，如电磁线绕包。

中国专利申请96190122.5提供一种耐电晕特性优异的薄膜，是在基体薄膜的至少一个表面上层叠导热系数为2W/m·K以上的无机化合物或无机物而形成高导热层。采用这种结构，能以低成本提供耐电晕特性优异的塑料薄膜,而不降低薄膜的机械强度。但是由于目前的真空镀、溅射镀设备仅适合片状或者窄幅、间歇生产，生产速度较低，生产工序较多，限制了其生产效率，无法满足大批量、宽幅连续收卷的生产需求。

目前，也有对聚全氟乙丙烯粘结剂进行改良，以提高其耐电晕性。

中国专利申请201210299914.3提供了一种属于涂料技术领域的一种用于涂覆电磁线的聚全氟乙丙烯涂料。该涂料由以下重量份数的物质组成：聚全氟乙丙烯80-140份，聚酰亚胺30-60份，纳米云母1-5份，聚醚砜树脂1-8份，热稳定剂1-3份。其发明的聚全氟乙丙烯涂料，尽管对耐电晕性能有所提高，但由于其加入的纳米云母粒径较大，50～18000nm，而通常的聚全氟乙丙烯膜在8～12um，这样大颗粒的纳米云母会造成涂覆面出现颗粒、甚至脱落，将影响到耐电晕性能。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术的上述不足，提供一种耐电晕聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜。

本发明的另一个目的是提供该耐电晕聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜的制备方法。

本发明的耐电晕聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜是在耐电晕聚酰亚胺薄膜的一面或两面覆盖耐电晕聚全氟乙丙烯薄膜形成的两层或三层结构。表面覆盖的这种聚全氟乙丙烯薄膜，不仅具备普通聚全氟乙丙烯的各项优良性能，而且耐电晕性能更加突出，使得由所述复合薄膜制备的产品（如电磁线）在电晕条件下的使用寿命进一步提高。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种耐电晕聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜，包括：

薄膜层A（也称耐电晕层A），为耐电晕聚酰亚胺薄膜，是所述复合薄膜的主体结构；所述薄膜层A的厚度不低于复合薄膜总厚度的1/3；

薄膜层B（也称耐电晕层B），含有聚全氟乙丙烯树脂及填充于其间的纳米无机填料，所述薄膜层B覆盖于所述薄膜层A的至少一面，由此所述复合薄膜具有A-B两层结构或B-A-B三层结构；所述薄膜层B覆盖于所述薄膜层A的至少一面，由此所述复合薄膜具有A-B两层结构或B-A-B三层结构；所述单个薄膜层B的厚度不超过复合薄膜总厚度的1/2。