本發(fā)明涉及阻燃絕緣復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚酰亞胺復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前電機(jī)、變壓器和電器等的槽絕緣、層間絕緣、匝間絕緣和襯墊絕緣大部分采用芳綸紙和聚酯薄膜復(fù)合而成，這種復(fù)合工藝需先在芳綸紙上涂布膠黏劑，然后干燥復(fù)合，加工過(guò)程中容易產(chǎn)生二次污染，并且所生產(chǎn)的復(fù)合材料并不能做到耐高溫(220℃以上)，而且其性能易受天氣條件等影響，吸濕性大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有芳綸紙與聚酯薄膜復(fù)合材料存在的易產(chǎn)生二次污染、耐溫等級(jí)低、吸濕性大的問題，本發(fā)明提供一種聚酰亞胺復(fù)合材料及其制備方法。
本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明的一種聚酰亞胺復(fù)合材料，其是由聚酰亞胺纖維紙和聚酰胺酸膠液通過(guò)流涎或涂覆工藝，再經(jīng)亞胺化處理及高溫壓輥熱壓整飾處理制備而成的。
本發(fā)明還提供了上述一種聚酰亞胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一、聚酰亞胺纖維紙的抄造；
步驟二、采用流涎或涂覆的方法將聚酰胺酸膠液涂布在聚酰亞胺纖維紙上形成聚酰胺酸膠膜，再將此聚酰亞胺纖維紙與聚酰胺酸膠膜進(jìn)行亞胺化處理，溫度為40～300℃，在此過(guò)程中控制聚酰胺酸膠膜的厚度在0.025～0.05mm，得到聚酰亞胺纖維紙與聚酰亞胺薄膜的復(fù)合物，厚度為0.075～0.45mm；
步驟三、對(duì)上述復(fù)合物進(jìn)行高溫壓輥熱壓整飾處理，溫度為50～350℃，車速為2～40m/min，得到聚酰亞胺阻燃絕緣復(fù)合材料。
作為優(yōu)選的實(shí)施例，步驟一的具體過(guò)程為：將原料進(jìn)行分散，經(jīng)壓榨脫水、烘干、高溫壓光亞胺化處理后得到聚酰亞胺纖維紙；所述原料為聚酰亞胺短切纖維或聚酰亞胺短切纖維與聚酰亞胺沉析纖維的混合物。
作為優(yōu)選的實(shí)施例，步驟二中，聚酰胺酸膠膜的厚度為0.025mm。
作為優(yōu)選的實(shí)施例，步驟二中，溫度為40～200℃。
作為優(yōu)選的實(shí)施例，步驟三中，溫度為200℃。
本發(fā)明還提供了另外一種聚酰亞胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一、聚酰亞胺纖維紙的抄造；
步驟二、采用流涎或涂覆的方法將聚酰胺酸膠液涂布在一張聚酰亞胺纖維紙上形成聚酰胺酸膠膜，再將此聚酰亞胺纖維紙與聚酰胺酸膠膜進(jìn)行亞胺化處理，溫度為40～300℃，在此過(guò)程中控制聚酰胺酸膠膜的厚度在0.025～0.05mm，得到聚酰亞胺纖維紙與聚酰亞胺薄膜的復(fù)合物，厚度為0.075～0.45mm；
步驟三、將另一張聚酰亞胺纖維紙與上述獲得的復(fù)合物一起進(jìn)行高溫壓輥熱壓整飾處理，溫度為50～350℃，車速為2～40m/min，得到本發(fā)明的聚酰亞胺阻燃絕緣柔軟復(fù)合材料。
作為優(yōu)選的實(shí)施例，步驟一的具體過(guò)程為：將原料進(jìn)行分散，經(jīng)壓榨脫水、烘干、高溫壓光亞胺化處理后得到聚酰亞胺纖維紙；所述原料為聚酰亞胺短切纖維或聚酰亞胺短切纖維與聚酰亞胺沉析纖維的混合物。
作為優(yōu)選的實(shí)施例，步驟二中，聚酰胺酸膠膜的厚度為0.05mm。
作為優(yōu)選的實(shí)施例，步驟三中，溫度為200℃。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種聚酰亞胺復(fù)合材料，是一種阻燃絕緣復(fù)合材料，其是由聚酰亞胺纖維紙和聚酰胺酸膠液通過(guò)流涎或涂覆工藝，再經(jīng)過(guò)亞胺化處理以及高溫壓輥熱壓整飾處理制備而成的。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、在制備聚酰亞胺復(fù)合材料的過(guò)程中不使用膠黏劑，減少了二次污染，節(jié)約能源。
2、由于在制備過(guò)程中使用了聚酰亞胺纖維紙，使所制備的聚酰亞胺復(fù)合材料耐溫等級(jí)大幅度提高，耐熱性能良好，可在220℃下長(zhǎng)期工作，并且使所制備的聚酰亞胺復(fù)合材料吸濕性較小。
3、本發(fā)明的聚酰亞胺復(fù)合材料具有耐高壓的特點(diǎn)，擊穿電壓≥10kv。
4、本發(fā)明的聚酰亞胺復(fù)合材料絕緣性能好、復(fù)合性高，不會(huì)產(chǎn)生起層現(xiàn)象，能夠很好的保護(hù)電器絕緣設(shè)備的運(yùn)行。
5、本發(fā)明的聚酰亞胺復(fù)合材料介電性能優(yōu)異，同時(shí)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，純凈度高，沒有膠粘物，100％聚酰亞胺，可延長(zhǎng)電器的使用壽命。
6、本發(fā)明的聚酰亞胺復(fù)合材料介質(zhì)損耗低，適用于各種惡劣工作環(huán)境。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一種聚酰亞胺復(fù)合材料，是一種阻燃絕緣復(fù)合材料。它是由聚酰亞胺纖維紙和聚酰胺酸膠液通過(guò)流涎或涂覆工藝，再經(jīng)過(guò)亞胺化處理以及高溫壓輥熱壓整飾處理制備而成的，制備過(guò)程中不需要涂布膠黏劑，減少了二次污染。
本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺復(fù)合材料的制備方法，其主要包括以下步驟：
步驟一、聚酰亞胺纖維紙的抄造
將原料進(jìn)行有效分散，經(jīng)壓榨脫水、烘干、高溫壓光亞胺化處理后，得到聚酰亞胺纖維紙。
在此步驟中，所采用的原料為聚酰亞胺短切纖維或聚酰亞胺短切纖維與聚酰亞胺沉析纖維的混合物，即可以單獨(dú)采用聚酰亞胺短切纖維，也可以采用聚酰亞胺短切纖維與聚酰亞胺沉析纖維的混合物。
步驟二、采用流涎或涂覆的方法將聚酰胺酸膠液涂布在聚酰亞胺纖維紙上形成具有一定厚度的聚酰胺酸膠膜，再將此聚酰亞胺纖維紙與其上的聚酰胺酸膠膜一起進(jìn)行亞胺化處理(在氮?dú)夥諊羞M(jìn)行熱處理)，亞胺化處理溫度為40～300℃，在亞胺化處理的過(guò)程中，需要控制聚酰胺酸膠膜的厚度在0.025～0.05mm范圍內(nèi)，得到聚酰亞胺纖維紙與聚酰亞胺薄膜的復(fù)合物，該復(fù)合物的厚度范圍為0.075～0.45mm。在此步驟中，不添加任何膠黏劑，減少二次污染。
步驟三、對(duì)上述獲得的聚酰亞胺纖維紙與聚酰亞胺薄膜的復(fù)合物進(jìn)行高溫壓輥熱壓整飾處理，溫度為50～350℃，車速為2～40m/min，得到聚酰亞胺阻燃絕緣復(fù)合材料。將獲得的聚酰亞胺阻燃絕緣復(fù)合材料貯存在干燥潔凈的庫(kù)房中，溫度控制在40℃以下，遠(yuǎn)離火源、熱源，避免日光直射。產(chǎn)品貯存期為一年，超過(guò)貯存期按技術(shù)要求重新檢測(cè)合格仍可使用。
本發(fā)明還提供了一種聚酰亞胺復(fù)合材料的制備方法，其主要包括以下步驟：
步驟一、聚酰亞胺纖維紙的抄造
將原料進(jìn)行有效分散，經(jīng)壓榨脫水、烘干、高溫壓光亞胺化處理后，得到聚酰亞胺纖維紙。
在此步驟中，所采用的原料為聚酰亞胺短切纖維或聚酰亞胺短切纖維與聚酰亞胺沉析纖維的混合物，即可以單獨(dú)采用聚酰亞胺短切纖維，也可以采用聚酰亞胺短切纖維與聚酰亞胺沉析纖維的混合物。
步驟二、采用兩張聚酰亞胺纖維紙，采用流涎或涂覆的方法將聚酰胺酸膠液涂布在其中一張聚酰亞胺纖維紙上形成不同厚度的聚酰胺酸膠膜，再將此聚酰亞胺纖維紙與其上的聚酰胺酸膠膜一起進(jìn)行亞胺化處理(在氮?dú)夥諊羞M(jìn)行熱處理)，亞胺化處理溫度為40～300℃，在亞胺化處理的過(guò)程中，需要控制聚酰胺酸膠膜的厚度在0.025～0.05mm范圍內(nèi)，得到聚酰亞胺纖維紙與聚酰亞胺薄膜的復(fù)合物，該復(fù)合物的厚度范圍為0.075～0.45mm。在此步驟中，不添加任何膠黏劑，減少二次污染。
步驟三、將另一張聚酰亞胺纖維紙與上述獲得的復(fù)合物一起進(jìn)行高溫壓輥熱壓整飾處理，溫度為50～350℃，車速為2～40m/min，得到本發(fā)明的聚酰亞胺阻燃絕緣柔軟復(fù)合材料。將獲得的聚酰亞胺阻燃絕緣復(fù)合材料貯存在干燥潔凈的庫(kù)房中，溫度控制在40℃以下，遠(yuǎn)離火源、熱源，避免日光直射。產(chǎn)品貯存期為一年，超過(guò)貯存期按技術(shù)要求重新檢測(cè)合格仍可使用。
通過(guò)本發(fā)明的制備方法制備的一種聚酰亞胺復(fù)合材料，具有良好的機(jī)械性能、電氣性能、收縮性低、吸濕性低和可靠耐熱性能，并且該復(fù)合材料絕緣性能好、復(fù)合性高，不會(huì)產(chǎn)生起層現(xiàn)象，能夠很好的保護(hù)電器絕緣設(shè)備的運(yùn)行。經(jīng)過(guò)測(cè)試，本發(fā)明的聚酰亞胺復(fù)合材料在-190～300℃溫度條件下對(duì)各種頻率的高電壓具有較強(qiáng)的耐高溫性能和阻燃性能，能夠保證各種電氣產(chǎn)品的耐受性。
實(shí)施例1兩層聚酰亞胺復(fù)合材料(zm)的制備
本發(fā)明的一種聚酰亞胺復(fù)合材料的制備方法，其具體制備過(guò)程如下：
步驟一、聚酰亞胺纖維紙的抄造
將聚酰亞胺短切纖維進(jìn)行有效分散，經(jīng)壓榨脫水、烘干、高溫壓光亞胺化處理后，得到厚度為0.05mm的聚酰亞胺纖維紙(z)。
步驟二、采用流涎的方法將聚酰胺酸膠液涂布在聚酰亞胺纖維紙(z)上形成聚酰胺酸膠膜(m)，再將聚酰亞胺纖維紙和聚酰胺酸膠膜一起進(jìn)行亞胺化處理，亞胺化處理溫度為40℃—60℃—80℃—100℃—120℃—150℃—200℃—250℃—300℃，在亞胺化處理的過(guò)程中，控制聚酰胺酸膠膜的厚度為0.025mm，得到聚酰亞胺纖維紙與聚酰亞胺薄膜的復(fù)合物(zm)，該復(fù)合物的厚度為0.075mm。
步驟三、對(duì)上述獲得的聚酰亞胺纖維紙與聚酰亞胺薄膜的復(fù)合物(zm)進(jìn)行高溫壓輥熱壓整飾處理，溫度為200℃，車速為20m/min，得到本發(fā)明的聚酰亞胺阻燃絕緣柔軟復(fù)合材料(zm)。
經(jīng)檢測(cè)，上述獲得的聚酰亞胺阻燃絕緣柔軟復(fù)合材料(zm)的厚度為0.075mm，拉伸強(qiáng)度縱向≥90n/cm，拉伸強(qiáng)度橫向≥60n/cm，擊穿電壓≥6kv，具有耐高溫耐高壓、收縮性低等性能。
實(shí)施例2三層聚酰亞胺復(fù)合材料(zmz)的制備
本發(fā)明的一種聚酰亞胺復(fù)合材料的制備方法，其具體制備過(guò)程如下：
步驟一、聚酰亞胺纖維紙的抄造
將聚酰亞胺短切纖維進(jìn)行有效分散，經(jīng)壓榨脫水、烘干、高溫壓光亞胺化處理后，得到厚度為0.05mm的聚酰亞胺纖維紙(z)。
步驟二、使用兩張厚度均為0.05mm的聚酰亞胺纖維紙，采用涂覆的方法將聚酰胺酸膠液涂布在其中一張聚酰亞胺纖維紙(z)上形成聚酰胺酸膠膜(m)，再將此聚酰亞胺纖維紙與其上的聚酰胺酸膠膜一起進(jìn)行亞胺化處理，亞胺化處理溫度為40℃—60℃—80℃—100℃—120℃—150℃—200℃在亞胺化處理的過(guò)程中，控制聚酰胺酸膠膜的厚度為0.025mm，得到聚酰亞胺纖維紙與聚酰亞胺薄膜的復(fù)合物(zm)，該復(fù)合物的厚度為0.075mm。
步驟三、將另一張聚酰亞胺纖維紙(z)與上述獲得的復(fù)合物(zm)一起進(jìn)行高溫壓輥熱壓整飾處理，溫度為50℃，車速為40m/min，得到本發(fā)明的聚酰亞胺阻燃絕緣柔軟復(fù)合材料(zmz)。
經(jīng)檢測(cè)，上述獲得的聚酰亞胺阻燃絕緣柔軟復(fù)合材料(zmz)的厚度為0.13mm(一般標(biāo)準(zhǔn)是0.13mm，小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)，兩層聚酰亞胺纖維紙中間夾一層聚酰胺酸膠膜，拉伸強(qiáng)度縱向≥120n/cm，拉伸強(qiáng)度橫向≥80n/cm，擊穿電壓≥8kv，具有耐高溫耐高壓、收縮性低等性能。
實(shí)施例3三層聚酰亞胺復(fù)合材料(zmz)的制備
本發(fā)明的一種聚酰亞胺復(fù)合材料的制備方法，其具體制備過(guò)程如下：
步驟一、聚酰亞胺纖維紙的抄造
將聚酰亞胺短切纖維進(jìn)行有效分散，經(jīng)壓榨脫水、烘干、高溫壓光亞胺化處理后，得到厚度為0.05mm的聚酰亞胺纖維紙(z)。
步驟二、使用兩張厚度均為0.05mm的聚酰亞胺纖維紙，采用涂覆的方法將聚酰胺酸膠液涂布在其中一張聚酰亞胺纖維紙(z)上形成聚酰胺酸膠膜(m)，再將此聚酰亞胺纖維紙與其上的聚酰胺酸膠膜一起進(jìn)行亞胺化處理，亞胺化處理溫度為40℃—60℃—80℃—100℃—120℃—150℃—200℃，在亞胺化處理的過(guò)程中，控制聚酰胺酸膠膜的厚度為0.05mm，得到聚酰亞胺纖維紙與聚酰亞胺薄膜的復(fù)合物(zm)，該復(fù)合物的厚度為0.1mm。
步驟三、將另一張聚酰亞胺纖維紙(z)與上述獲得的復(fù)合物(zm)一起進(jìn)行高溫壓輥熱壓整飾處理，溫度為350℃，車速為2m/min，得到本發(fā)明的聚酰亞胺阻燃絕緣柔軟復(fù)合材料(zmz)。
經(jīng)檢測(cè)，上述獲得的聚酰亞胺阻燃絕緣柔軟復(fù)合材料(zmz)的厚度為0.15mm，兩層聚酰亞胺纖維紙中間夾一層聚酰胺酸膠膜，拉伸強(qiáng)度縱向≥140n/cm，拉伸強(qiáng)度橫向≥90n/cm，擊穿電壓≥10kv，具有耐高溫耐高壓、收縮性低等性能。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和發(fā)明構(gòu)思，做出相應(yīng)改變和替代，而且得到與本發(fā)明具有相同層結(jié)構(gòu)的一種聚酰亞胺復(fù)合材料，其性能也必然相同，都應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。