耐电晕聚酰亚胺薄膜研究进展及发展概况

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1、研究耐电晕聚酰亚胺薄膜的发展概况1耐电晕聚酰亚胺薄膜的应用聚酰亚胺薄膜是聚酰亚胺最早的商品之一，在电工行业主要用于电机的槽绝缘以及电线电缆的包覆材料。国外产品主要有杜邦的Kapton.宇部兴产的UPHex系列和钟渊的APIcalo聚酰亚胺薄膜是冃前耐热性最好的有机薄膜，可在555。C矩期内保持其物理性能，长期使用温度达200°C以上。不仅如此，聚酰亚胺薄膜的电气性能、耐辐射性能和耐火性能也I•分突HU在高新技术的发展中.特別是航空航天工业、电子电气工业和信息产业的发展中.聚酰亚胺薄膜发挥了非常重要的作用。但聚酰亚胺由于其木身是启机高聚物•耐电晕性不高.这就限制

2、了它在高压发电机、高压电动机、脉宽调制供电的变频电机等工业上的应用P-21O2耐电晕聚酰亚胺薄膜概况H从1994年杜邦公司推出耐电晕聚酰亚胺(KaptonOR)薄膜和含氟聚酰亚胺(KaptonFCR)耐电晕薄膜以來，耐电晕材料的制备、性能以及纳米材料在耐电晕性能的提高方面所起的用成为各国学者研究的热点乙一。杜邦公司KaptonCR采用50-500nm的气相氧化铝填充聚酰亚胺薄膜，使该薄膜的耐电晕性能提高了10倍以上⑼。冃前杜邦公司的KoptOQ薄膜仍然占据主导地位。除常用的Kapton薄膜外•杜邦公司又开发了半导体型、导热型、热收缩型、电荷转移型、耐电晕型、高

3、粘型和日粘型等多种牌号约30余种规格的Kap-ton薄膜产品。我国1995年后相继由株洲机车研究所、哈尔滨大电机研究所分别在高速电力机车电机绝缘、高压主泵F级电动机新型绝缘上应用了杜邦公司的KaptonCR耐电晕聚酰亚胺薄膜。哈尔滨理「•大学1995年与哈尔滨人电机研究所合作采用美国Dupont公司KaptonCR薄膜制作核电主泵F级电动机新型绝缘结构.满足了/核电0工程的技术要求。常熟电磁线总厂于1997年采用杜邦公司的KaptonCR耐电晕聚酰亚胺薄膜制成的绕包线.绝缘厚度薄.导热性与耐热性高，耐电晕性能好，质量稳定，达到国际领先水平。但是，所冇这些都是采

4、川进口的耐电晕薄膜进行的应用研究，当时国內尚不能产业化生产耐电晕聚酰亚胺薄膜。2000年以后，上海汉邦化工有限公司将具有电屏蔽功能的组分引入高分子漆基树脂的缩聚反应，制成耐电晕漆包线漆.经涂线工艺试验和漆包线性能测试.达到了用户的要求.通过了上海市的技术鉴定，已批最生产供多家生产厂试验和应用4。常熟豪威富(集团)公司与上海交通人学、上海电缆研究所、上海电器科学研究所和上海南洋电机厂等单位合作，采川上海汉邦化工有限公司生产的耐电晕漆，试制成功耐电晕漆包线，经多家电机制造厂多种变频电机的应用，性能良好.满足使用要求.经省级鉴定后已投入生产［门。该公司还牛•产耐电晕

5、薄膜绕包线供制造高速机车牵引电机等使用.并生产耐电晕漆包绕包电磁线供特种变频电机使用閔。据了解.有些企业使用国内试制的耐电晕漆•试制了耐电晕漆包线，収得了成功，耐电晕绝缘薄膜也冇单位在试制中。fl前国内生产的耐电晕聚酰亚胺薄膜为F46复合薄膜(HF&FHF),是由耐电晕聚酰亚胺薄膜单血或双血涂敷聚全氟乙丙烯树脂经高温烧结而成。综合了耐电晕聚酰业胺薄膜和氛塑料的特点•高的耐电杲性能及导热性能、耐高低温、耐辐射、电气性能优越、尺寸稳定.同时具备自粘性。可在-80-+260e的温度范围内长期使用。广泛地应用于级耐电晕牵引电机、发电机和特种电机的电磁线的绕包绝缘.耐电

6、晕寿命50h。3耐电晕聚酰亚胺薄膜研究进展虽然国内耐电杲聚酰亚胺薄膜制品的关键性能仍低于杜邦公司的产品水平.但实验室阶段的研究已取得一定的进展。李鸿岩等【7〕采用原位分散聚合法制备了聚酰亚胺/纳米AI2。3复合材料，并采用透射电了显微镜(TEM)对纳米AI的分散状态进行了表征。研究表明.随着纳米Al93含量的增加•材料的耐电晕性能显著增强.在?910V(双极性)、15kHz条件下.纳米AI2O3质量分数为20%的聚酰业胺(PI)薄膜的耐电晕寿命达到极大值，为纯PI薄膜寿命的25倍，聚酰亚胺/纳米AI203复合材料的体积电阻率和电气强度没冇明显的劣化，而相对介

7、电常数和介质损耗因数有所增加。他们还采用原位分散聚合法制备了聚酰亚胺/纳米TiO2£合材料。通过透射电镜研究了纳米Ti6粒子在聚酰亚胺基体中的分散状态并在此基础上研究了纳米Ti6添加量对该复合材料介电性能的影响。结果表明.随着纳XTiO.含量的增加.聚酰亚胺/纳米丁i6复合材料的体积电阻率和电气强度出现不同程度的劣化.并造成了介电常数和介质损耗因数的增加，但是材料的耐电晕性能显著增强，在12MV/m的电场强度F,纳米Ti6含量为15%的PI薄膜的耐电晕寿命为纯PI薄膜的40多倍［恥张营堂等⑼通过超声机械混合方法制备纳米二氧化硅/聚酰亚胺复合耐电晕薄膜.并对其耐

8、电晕性进行测虽:。用红外光谱(IR)和