一種利用芳綸樹脂制備芳綸絕緣薄膜的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電氣設備絕緣材料技術領域，具體地指一種利用芳綸樹脂制備芳綸絕 緣薄膜的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著電工技術的發展，人們對電氣絕緣材料的電性能、力學性能、耐化學藥品性 能、耐腐蝕性能和使用壽命提出了更高的要求，性能單一的纖維材料已很難滿足高性能電 氣產品的要求，而人工合成絕緣材料的優越性在電工技術領域逐開始逐步顯現，其中，高分 子聚合物絕緣材料在油浸式變壓器中得到使用，提高了絕緣材料的耐高溫和耐老化性能。
[0003] 國際電工委員會按照絕緣材料的耐熱程度將其分為七個等級：工作溫度90°C，耐 熱等級為Y級；工作溫度105°c，耐熱等級為A級；工作溫度120°C，耐熱等級為E級；工作 溫度130°C，耐熱等級為B級；工作溫度155°C，耐熱等級為F級；工作溫度，耐熱等級180°C 為H級；工作溫度200°C，耐熱等級為C級。
[0004] 既有的電工絕緣薄膜有聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚丙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚 乙烯和聚輻射乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜等，耐熱等級在H級以上的只有聚酰亞胺薄膜等少 數幾種，耐熱等級在E級以下的只有聚酯等少數幾種，而耐熱等級在B級和F級還沒有適宜 的品種可供應用。
[0005] 絕緣材料的研制和開發水平是制約電工技術的關鍵因素。在低壓電器領域，絕緣 材料的機械強度，斷裂伸長率，耐熱等級作為其應用的主要要求。
[0006] 聚間苯二甲酰間苯二胺（芳綸1313樹脂）具有優異的耐熱性，耐燃性以及優良的 高溫下的尺寸穩定性，電絕緣性，耐老化性，耐輻射性。用其制成的聚間苯二甲酰間苯二胺 纖維在260°C下持續使用1000h，其剩余強度能保持原來強度的65%~75%。在高溫下熔 融，加熱到400°C才開始碳化。基于芳綸的優異性能，若將芳綸樹脂薄膜應用于低壓電器領 域具有極大的潛力。
[0007] 目前關于芳綸的應用，主要集中在芳綸纖維及其復合材料方面，如專利號為 CN200410026569. 1的中國專利，公開了一種芳綸酰胺紙及其制備方法與應用，其特征包括： 在水中加入20 %~90 %的芳綸短纖維、0~40 %芳綸原纖化纖維、1 %~80 %的芳綸漿柏及 分散助劑，得到分散漿料，上網成型、脫水、壓榨、干燥、熱壓成型。
[0008] 專利號為CN201020265909. 7的中國實用新型專利，公開了一種聚酰亞胺薄膜與 聚芳酰胺纖維紙復合材料，包括聚酰亞胺薄膜。聚酰亞胺薄膜的雙面通過耐熱膠粘劑各粘 貼一層聚芳酰胺纖維紙，其中：聚酰亞胺薄膜的厚度為〇. 05~0. 125mm，聚芳酰胺纖維紙的 厚度為〇. 05~0. 13_，可作為H級絕緣材料。
[0009] 專利號為CN 103174053 A的中國專利申請公布號，公開了一種芳綸1414紙基材 料的生產方法，將芳綸1414短切纖維漿料、改性熱塑性纖維漿料以及芳綸1414漿柏纖維漿 料混合均勻后疏解，然后加入馬來酸配一丙烯酸共聚物進行混漿分散，然后調整紙漿濃度， 將得到的漿料懸浮液經抄造成形、熱壓，得芳綸1414紙基原紙；芳綸1414紙基原紙在聚酞 亞胺樹脂膠液中浸漬，然后干燥除去揮發性溶劑，即得芳綸1414紙基材料。
[0010] 以上既有技術表明，目前還沒有一種芳綸樹脂薄膜絕緣材料。
【發明內容】
[0011] 本發明的目的就是要提供一種利用芳綸樹脂制備芳綸絕緣薄膜的方法，利用該方 法制備的芳綸絕緣薄膜具有良好的機械性能和電絕緣性能，并且其耐熱老化性能可達到B 級或F級耐熱等級。
[0012] 為實現此目的，本發明所設計的利用芳綸樹脂制備芳綸絕緣薄膜的方法，其特征 在于，包括如下步驟：
[0013] 步驟1 :利用聚間苯二甲酰甲苯二胺與二甲基乙酰胺-氯化鈣（DMAc-CaCl2)酰胺 鹽溶液制備聚間苯二甲酰間苯二胺（芳綸1313)樹脂溶液，其中聚間苯二甲酰甲苯二胺的 質量百分數濃度范圍為19~22% ;
[0014] 步驟2 :將所述聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂溶液在室溫下靜置脫泡；
[0015] 步驟3:將脫泡后的聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂置于平板玻璃模板上流涎，并用 刮膜器均勻涂膜；
[0016] 步驟4 :將具有脫泡后聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂的平板玻璃模板放入干燥箱中 在90~105°C下靜置2~4h，使溶劑揮發，聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂薄膜固化；
[0017] 步驟5 :從平板玻璃模板上揭取固化后的聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂薄膜；
[0018] 步驟6:將步驟5獲取的固化后的聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂薄膜放在干燥箱中， 以160~210°C的溫度熱處理15~60min，獲得均勻透明的芳綸絕緣薄膜。
[0019] 上述技術方案的步驟2中，將所述聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂溶液在室溫下靜置 脫泡10~30min，優選為20min。
[0020] 上述技術方案的步驟3中，刮膜器涂膜時的涂膜速度范圍為10~50cm/min，優選 為35cm/min，涂膜速度在35cm/min時形成的薄膜厚度均勾，性能穩定。
[0021 ] 上述技術方案的步驟4和步驟6中的干燥箱均為恒溫鼓風干燥箱，使用恒溫干燥 箱可以使溶劑較快揮發。
[0022] 上述技術方案的步驟4中，靜置時間為3h，可以使溶劑揮發完全。
[0023] 上述技術方案中，所述聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂薄膜固化后的厚度范圍為 0. 03~0. 08mm。優選為0. 04mm，薄膜厚度為0. 04mm時機械性能和電性能良好，易于老化試 驗的進行。
[0024] 上述技術方案的步驟6中，將步驟5獲取的固化后的聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂 薄膜放在干燥箱中，以200°C溫度熱處理30min，高溫處理促進了分子鏈的有序排列，增大 了其剛性，有利于薄膜的尺寸穩定性，薄膜薄膜在200°C熱處理30min各項性能都達到最大 值。
[0025] 上述各種參數的設計均能促進芳綸絕緣薄膜分子鏈的有序排列，增大韌性，增加 結晶度，以利于芳綸絕緣薄膜的尺寸穩定，保證了所獲得的芳綸絕緣薄膜均勻透明。
[0026] 本發明的有益效果：
[0027] 本發明通過上述步驟，實現了利用聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂制備芳綸絕緣薄 膜，該成膜樹脂易于獲得，制備方法簡單，薄膜厚度容易控制，便于轉化為機械化制備，所制 備的芳綸絕緣薄膜機械強度和斷裂伸長率較高，電性能優良。并且其耐熱老化性能可達到 B級或F級耐熱等級。
【具體實施方式】
[0028] 以下結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明：
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