[发明专利]一种耐热柔性复合绝缘材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐热柔性复合绝缘材料，尤其涉及一种应用于耐热特种电机、电器、电子变压器等产品的耐热柔性复合绝缘材料及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺材料以其优异的耐高/低温、耐辐射、耐候等以及优异的电气性能，而广泛用于电子产品领域。特别是聚酰亚胺薄膜，由于良好的力学性能、耐热性能、绝缘性能，广泛用于电子产品连接、支撑方面。单纯聚酰亚胺薄膜由于自身缺陷，限制其大规模应用，为了进一步提升聚酰亚胺薄膜的应用性能，复合膜技术被广泛采用。绝缘材料通常为有机高分子材料，电绝缘性优良，但吸湿性、耐热性却很差。在不降低原有电绝缘性能的同时，提高绝缘材料的吸湿性、耐热性，对于降低现有普通电子电工产品的制造成本、缩小整机重量和体积、提高运行可靠性等方面将起到重要的促进作用。近年来随着现代工业技术的发展，微电子、特种电机、电器制造、航空、航天等领域对绝缘材料性能的要求不再仅仅局限于电绝缘和力学性能，要求提高绝缘材料吸湿性、耐热性的呼声越来越高。 由于组成中含有90％的无机纤维，无机陶瓷纤维纸具有突出的耐热性能，耐热温度高达250℃，绝缘寿命长，而且在导热性、吸漆能力方面优于聚芳酰胺纸；但无机陶瓷纤维纸的拉伸强度和伸长率比聚芳酰胺纸低，纸质相对松软，这在很大程度影响了它的广泛使用。在保证电机、电器产品质量稳定与可靠的前提下，提高绝缘层的吸湿性、耐热性是改进电机、电器绝缘重要措施之一，提高绝缘产品吸湿性、耐热性之关键在于选择吸湿性、耐热性的绝缘材料。

发明内容

本发明目的是提供一种耐热柔性复合绝缘材料及其制备方法，既保持无机陶瓷纤维纸的特性又利用聚酰亚胺薄膜提高了无机陶瓷纤维纸的拉伸强度，延长了电机、电器的使用寿命及提高绝缘结构的整耐热性，还节约了成本。本发明的技术方案是：一种耐热柔性复合绝缘材料，由通过胶粘剂粘合的无机陶瓷纤维纸与聚酰亚胺薄膜组成。胶黏剂由酚化合物、双酚A氰酸酯单体、环氧树脂E44、季戊四醇丙烯酸酯、十二烷基苯磺酸、异构十三醇聚氧乙烯醚、间氨基乙酰苯胺、1-己炔混熔后，加入填料制备得到；填料为贝壳粉与硝酸钇。无机陶瓷纤维纸由玻璃纤维、无机填料和耐高温有机粘结剂经造纸及高温辊压制备得到，其制备属于现有技术。本发明还公开了上述耐热柔性复合绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：混合酚化合物与双酚A氰酸酯单体，90℃搅拌20分钟后加入季戊四醇丙烯酸酯、十二烷基苯磺酸，继续搅拌40分钟；然后加入环氧树脂E44、间氨基乙酰苯胺、1-己炔，继续搅拌40分钟；然后降温至70℃，加入贝壳粉、硝酸钇以及异构十三醇聚氧乙烯醚，搅拌40分钟；然后于110℃搅拌1小时，得到胶黏剂；将胶黏剂涂覆无机陶瓷纤维纸后与聚酰亚胺薄膜热压复合，即得到耐热柔性复合绝缘材料；

所述酚化合物的化学结构式为：

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本发明中，贝壳粉的平均粒径为3微米；硝酸钇的平均粒径为0.8微米；无机陶瓷纤维纸由玻璃纤维、无机填料和耐高温有机粘结剂经造纸及高温辊压制备得到。无机陶瓷纤维纸与聚酰亚胺薄膜的热压复合没有特别的限定，根据产品的厚度选择合适的热压条件。

本发明中，酚化合物、双酚A氰酸酯单体、环氧树脂E44、季戊四醇丙烯酸酯、十二烷基苯磺酸、异构十三醇聚氧乙烯醚、间氨基乙酰苯胺、1-己炔、贝壳粉、硝酸钇的质量比为1︰（1.3～1.5）︰（4～5）︰（0.3～0.4）︰（0.1～0.18）︰（0.5～0.8）︰（0.2～0.5）︰（0.11～0.14）︰（0.1～0.12）︰（0.08～0.1）。

本发明的优点是：1.本发明采用耐热胶粘剂粘合无机陶瓷纤维纸与聚酰亚胺薄膜，热压后得到耐热柔性复合绝缘材料，具有突出的耐热性能，耐热温度高达190℃，绝缘寿命长，应用于电机、电器绝缘时热传导系数高，可以有效提高电机、电器的持续工作时间，延长使用寿命。2.本发明公开的耐热柔性复合绝缘材料结合拉伸强度和耐撕裂性好的聚酰亚胺薄膜以及耐热性好的无机陶瓷纤维纸，通过耐热胶粘剂粘合，组成无机陶瓷纤维纸，聚酰亚胺薄膜的复合结构，显著地提高了耐热柔性复合绝缘材料的力学性能、耐热性能。3.本发明公开的耐热柔性复合绝缘材料可更经济地应用于耐热等级H级(180℃)以上的特种电机、电器、电子变压器绝缘系统；结构合理，可根据使用要求将无机陶瓷纤维纸和聚酰亚胺薄膜的各种厚度规格进行组合搭配；生产工艺为现有常规技术，无须改造设备，简单易于操作，适于大批量生产。

具体实施方式