復合絕緣膜的制作方法
【技術領域】
[0001] 公開了一種用于電絕緣應用的復合絕緣膜。所述復合絕緣膜包括施用于基底支撐 層的部分固化的聚（酰胺）酰亞胺層。
【背景技術】
[0002] 基于聚（酰胺）酰亞胺的樹脂狀涂料組合物形成柔性且耐用的膜，特別適合用作 漆包線漆、清漆、用于層合體的粘合劑、油漆等。這種聚（酰胺）酰亞胺底涂料組合物由于 其長期高溫（例如220Γ )性能而受到特別關注，除了其它性質(zhì)之外，該性質(zhì)使其特別適用 于電絕緣應用，例如磁漆包線漆。這是與不具有這種高持續(xù)耐熱性的常規(guī)聚酯和聚酯酰亞 胺底涂料組合物比較的結(jié)果。
[0003] 聚（酰胺）酰亞胺通常使用相對昂貴的有機溶劑制備，抑制了酰胺酰亞胺涂料的 經(jīng)濟性用途。因此，通常的做法是在較便宜的聚酯或聚酯酰亞胺底涂層上使用這種聚（酰 胺）酰亞胺組合物作為外涂層。
[0004] 由于聚對苯二甲酸乙二酯（PET)膜的機械和電性質(zhì)以及相對較低的生產(chǎn)成本，聚 對苯二甲酸乙二酯（PET)膜廣泛地用作電絕緣膜。但是，PET膜具有低耐熱性，因此被評價 為B類或更低的絕緣體。聚芳酰胺膜，例如購自杜邦公司（Du Pont)的商標為NOMEX的聚 芳酰胺膜，與PET膜相比具有優(yōu)異的耐熱性，但據(jù)報道存在介電擊穿問題。
[0005] 聚（酰胺）酰亞胺膜具有機械性質(zhì)、熱性質(zhì)、耐磨性和耐化學性，使其適合用作電 絕緣材料。雖然聚（酰胺）酰亞胺膜與聚芳酰胺和聚酯膜相比具有一系列優(yōu)異的物理性質(zhì)， 但出于成本和自立式膜性質(zhì)考慮，阻礙了聚（酰胺）酰亞胺膜用于電絕緣應用的商業(yè)化。
[0006] 因此，本領域需要的是一種成本有效的電絕緣材料，其表現(xiàn)出合適的機械性質(zhì)、熱 性質(zhì)、耐磨性和耐化學性的組合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本
【發(fā)明內(nèi)容】
部分旨在提供對本公開的概述，以使讀者對所述復合絕緣膜及其制備 方法和用途有基本的了解。該概述部分不是本公開的所述復合絕緣膜及其制備方法和用 途的詳盡綜覽，既未指指定所述復合膜或方法的關鍵性/決定性要素亦非限定本公開的范 圍。該概述部分的唯一目的是要以簡化形式給出本文公開的一些概念以作為稍后給出的更 加具體的說明之介紹。
[0008] 本文提供了一種柔性和自支撐復合膜，所述膜包括基底支撐層和部分固化的聚 (酰胺）酰亞胺膜層。
[0009] 根據(jù)某些描述性實施方式，本文提供了一種柔性和自支撐復合膜，所述膜包括基 底聚合物層和部分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜層。
[0010] 本發(fā)明還提供了一種制備柔性和自支撐復合膜的方法，所述方法包括提供基底支 撐層，在所述基底支撐層上澆注聚（酰胺）酰亞胺膜層，以及部分固化所述聚（酰胺）酰亞 胺膜層。
[0011] 根據(jù)某些描述性實施方式，本發(fā)明提供了一種制備柔性和自支撐復合膜的方法， 所述方法包括提供基底聚合物層，在所述基底聚合物層上澆注聚（酰胺）酰亞胺膜層，以及 部分固化所述聚（酰胺）酰亞胺膜層。
[0012] 本文還提供了一種向電動馬達或變壓器提供絕緣性的方法，所述方法包括提供柔 性和自支撐復合膜，所述柔性和自支撐復合膜包括基底支撐層和在所述基底支撐層上的部 分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜層，以及向電動馬達槽或變壓器中插入所述復合膜。
[0013] 根據(jù)某些描述性實施方式，本文還提供了一種向電動馬達或變壓器提供絕緣性的 方法，所述方法包括提供柔性和自支撐復合膜，所述柔性和自支撐復合膜包括基底聚合物 層和在所述基底聚合物層上的部分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜層，以及向電動馬達槽或變 壓器中插入所述復合膜。
[0014] 本文還提供了一種包括需要絕緣的組件以及柔性和自支撐復合膜的電動馬達或 變壓器，所述柔性和自支撐復合物膜包括基底支撐層和在所述基底支撐層上與所述組件相 鄰的部分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜層。
[0015] 本文還提供了一種包括需要絕緣的組件以及柔性和自支撐復合膜的電動馬達或 變壓器，所述柔性和自支撐復合膜包括基底聚合物層和在所述基底聚合物層上與所述組件 相鄰的部分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜層。
[0016] 本文還提供了一種向電動馬達提供絕緣性的方法，所述方法包括提供其中具有槽 的電動馬達組件，以及向所述槽中插入柔性和自支撐復合膜，所述柔性和自支撐復合膜包 括基底支撐層和在所述基底支撐層上的部分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜層。
[0017] 本文還提供了一種向電動馬達提供絕緣性的方法，所述方法包括提供其中具有槽 的電動馬達組件，以及向所述槽中插入柔性和自支撐復合膜，所述柔性和自支撐復合膜包 括基底聚合物層和在所述基底聚合物層上的部分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜層。 附圖簡述
[0018] 圖1是示出未固化的澆注高分子量聚（酰胺）酰亞胺膜的熱機械分析（TM)圖。
[0019] 圖2是示出完全固化的澆注高分子量聚（酰胺）酰亞胺膜的熱機械分析（TM)圖。
[0020] 圖3是示出未固化的高分子量聚（酰胺）酰亞胺膜的調(diào)制式差示掃描量熱法分析 (mDSC)圖。
[0021] 圖4是顯示高分子量聚（酰胺）酰亞胺膜在第一加熱循環(huán)時逆向和非逆向熱流分 量的差示掃描量熱分析（mDSC)圖。
[0022] 圖5是顯示固化的高分子量聚（酰胺）酰亞胺膜在第二加熱循環(huán)時逆向熱流分量 的差不掃描量熱分析（mDSC)圖。
[0023] 圖6是示出未固化的澆注低分子量聚（酰胺）酰亞胺膜的熱機械分析（TMA)圖。
[0024] 圖7是示出完全固化的澆注低分子量聚（酰胺）酰亞胺膜的熱機械分析（TM)圖。
[0025] 圖8是顯示低分子量聚（酰胺）酰亞胺膜在第一加熱循環(huán)時逆向和非逆向熱流分 量的調(diào)制式差示掃描量熱分析（mDSC)圖。
[0026] 圖9是顯示固化的低分子量聚（酰胺）酰亞胺膜在第二加熱循環(huán)時逆向熱流分量 的差不掃描量熱分析（mDSC)圖。
【具體實施方式】
[0027] 本文公開了一種柔性和自支撐復合絕緣膜。所述復合絕緣膜包括基底支撐層和與 所述基底支撐層的表面相鄰接觸的部分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜。根據(jù)復合絕緣膜的某 些描述性實施方式，將所述部分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜層澆注到所述基底支撐層的表 面上。
[0028] 根據(jù)某些實施方式，所述復合絕緣膜包括基底聚合物層和與所述基底聚合物層的 表面相鄰接觸的部分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜層。根據(jù)復合絕緣膜的某些描述性實施方 式，將所述部分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜層澆注到所述基底聚合物層的表面上。
[0029] 所述部分固化的聚（酰胺）酰亞胺膜層可以從所述基底支撐層的表面剝離，并通 過使用粘合劑層疊到第二基底支撐層的表面。這樣可以使用熱穩(wěn)定性更高或更經(jīng)濟的基底 支撐層，例如玻璃布、無紡材料、有機紙和無機紙。
[0030] 不受限制且僅是示例性地，所述復合絕緣膜的基底支撐層可以選自聚酰胺膜、聚 酰亞胺膜、聚酯膜，例如聚對苯二甲酸酯（PET)或聚萘二甲酸酯（PEN)、聚醚砜膜、聚砜膜、 玻璃布、無紡材料、無機紙、有機紙或聚醚酰亞胺膜。根據(jù)某些描述性實施方式，所述復合絕 緣膜的基底支撐層包括聚酯膜。根據(jù)本實施方式，所述復合絕緣膜包括聚酯的基底支撐層， 所述基底支撐層具有施用在至少部分所述基底聚酯膜層上或以其它方式沉積在至少部分 所述基底聚酯膜層上的聚（酰胺）酰亞胺膜層。
[0031] 所述復合絕緣膜包括聚酯的基底支撐層并且具有施用于其上的聚（酰胺）酰亞胺 膜層，所述復合絕緣膜的厚度可以為約2密耳至約20密耳。根據(jù)某些示例性實施方式，所述 復合絕緣膜可以具有約2. 5密耳至約16密耳的整體厚度。所述復合絕緣膜的部分固化的 聚（酰胺）酰亞胺層的厚度可以為約0. 1至約5密耳。根據(jù)某些描述性實施方式，所述復 合絕緣膜的聚（酰胺）酰亞胺層的厚度可以為約〇· 5至約2密耳。所述聚（酰胺）酰亞胺 層可以施用于所述聚酯層的一個或兩個相背的表面。所述復合膜的薄的性質(zhì)表現(xiàn)為柔性， 足以插入電動馬達槽的結(jié)構(gòu)完整性，以及高達約220°C的熱指數(shù)。
[0032] 所述柔性和自支撐復合絕緣膜可以通過以下方法制備：提供基底支撐層，向所述 基底支撐層的表面施加聚（酰胺）酰亞胺層。
[0033] 根據(jù)某些實施方式，所述復合膜可以通過以下方法制備：首先提供基底聚合物膜 層，并向所述基底聚合物膜層的表面上澆注聚（酰胺）酰亞胺膜層。根據(jù)某些描述性實施 方式，將所述聚（酰胺）酰亞胺膜層澆注到所述基底聚合物層的一個主表面上。但是，根據(jù) 其它描述性實施方式，所述聚（酰胺）酰亞胺膜層可以澆注到所述基底聚合物層的兩個相 背的主表面上。然后將所述一層或多層聚（酰胺）酰亞胺層部分地固化。這樣得到具有結(jié) 構(gòu)完整性的柔性和自支撐復合膜，使