可低溫?zé)Y(jié)聚酰亞胺粘結(jié)薄膜

1、可低溫?zé)Y(jié)聚酰亞胺粘結(jié)薄膜屠強(qiáng)沈惠麗胡水華上海市金山區(qū)前峰絕緣材料廠上海201514摘要:通過(guò)研究低溫固化的芳香族聚酯亞胺粘結(jié)劑及其在聚酰亞胺薄膜上的涂覆工藝多項(xiàng)的技術(shù)性能實(shí)測(cè) 數(shù)據(jù)對(duì)比及用戶的應(yīng)用表明研制的可低溫?zé)Y(jié)聚酰亞胺粘結(jié)薄膜產(chǎn)品完全能滿足生產(chǎn)聚酰亞胺薄膜燒結(jié) 繞包線要求產(chǎn)品適應(yīng)于無(wú)高頻燒結(jié)設(shè)備或高頻燒結(jié)設(shè)備功率小的繞包線生產(chǎn)單位。關(guān)鍵詞:聚酯亞胺粘結(jié)劑聚酰亞胺薄膜電磁線中圖分類號(hào):TM215.3TM245TQ323.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1概況生產(chǎn)FH聚酰亞胺薄膜燒結(jié)繞包線一般需要高頻燒結(jié)設(shè)備，但目前這方面技術(shù)還不成熟，而且大多數(shù)電磁 線企業(yè)的高頻發(fā)生器功率均太低，一般在10-15kW之間

2、，只能生產(chǎn)截面10mm2以下的電磁線。即使功率 大一些的，其設(shè)備故障也較多，影響聚酰亞胺薄膜燒結(jié)線的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。FH聚酰亞胺復(fù)合薄膜的粘結(jié)劑使用的是聚全氟乙丙烯F-46乳液，其燒結(jié)溫度相當(dāng)高，達(dá)到350以上， 而且燒結(jié)時(shí)間比較長(zhǎng)。普通型的繞包機(jī)的溫度難以達(dá)到350r以上，即使能達(dá)到，由于銅扁線表面溫度過(guò) 高，幾乎全部會(huì)產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，造成繞包線外觀不合格，而且影響薄膜與導(dǎo)體之間的附著力，從而降低電 機(jī)的使用壽命。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要開發(fā)了不用高頻燒結(jié)設(shè)備，而用普通加熱方法低溫?zé)Y(jié)的QF-6253聚酰亞胺粘結(jié)膜。 它是將改性聚酯亞胺粘結(jié)劑涂覆在聚酰亞胺薄膜表面，經(jīng)過(guò)適當(dāng)加溫使之達(dá)到A固化階段的聚

3、酰亞胺粘結(jié) 膜。粘結(jié)劑具有優(yōu)良的電氣絕緣性能、優(yōu)異的附著性、化學(xué)穩(wěn)定性和較高的耐熱性。從94年開始投入小 批量生產(chǎn)QF-6253聚酰亞胺粘結(jié)薄膜，由當(dāng)時(shí)年產(chǎn)量200多公斤發(fā)展到現(xiàn)在平均每年約一噸的產(chǎn)量說(shuō)明 QF-6253聚酰亞胺粘結(jié)薄膜已得到用戶的認(rèn)可。粘結(jié)劑的制備將一定比例的多元酸、醇在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行酯化反應(yīng)，除去部分水及雜質(zhì)等得到一種高分子量聚合物，再 通過(guò)與異氰酸酯等反應(yīng)，最后以酸酐封端即成粘結(jié)劑。合成階段中NCO與酐的摩爾比例不一定完全相等， 故在涂膠前稀釋粘結(jié)劑過(guò)程中要再加入少量酐或胺，其在高溫烘干時(shí)酐或胺與NCO反應(yīng)這樣使膠層表面 在常溫下無(wú)粘性，對(duì)加工工藝有利，這是個(gè)關(guān)鍵。為了使

4、固化度更高，加入部分三官能團(tuán)的單體替代了部 分單官能團(tuán)的材料，使之固化時(shí)能產(chǎn)生較多的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。選擇了低沸點(diǎn)的溶劑代替高沸點(diǎn)的溶劑，在低溫 階段溶劑已揮發(fā)干凈，高溫階段不再有溶劑揮發(fā)，使燒結(jié)后表觀質(zhì)量得到提高。性能對(duì)比3.1基本參數(shù)QF-6253聚酰亞胺粘結(jié)薄膜與FH聚酰亞胺復(fù)合薄膜的基本參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。表1兩種薄膜的基本參數(shù)對(duì)比型號(hào)編號(hào)標(biāo)稱規(guī)格 mm 基材厚 mm 粘接劑厚 mmQF-6253 粘結(jié)膜 10.0370.0250.01220.0370.0250.01230.0500.0370.013FH復(fù)合薄膜10.03750.0250.012520.03750.0270.010530.0500

5、.0400.01042屠強(qiáng)等:可低溫?zé)Y(jié)聚酰亞胺粘結(jié)薄膜3.2機(jī)械性能兩種薄膜的機(jī)械性能對(duì)比如表2所示從表2可以看出，QF26253粘結(jié)薄膜的拉伸強(qiáng)度比FH復(fù)合薄膜略低，但也都達(dá)到了技術(shù)要求。3.3電氣性能兩種薄膜的電氣性能對(duì)比如表3所示從表3看出，兩種薄膜的電氣性能差別并不大。3.4剝離強(qiáng)度兩種薄膜的剝離強(qiáng)度對(duì)比如表4所示從表4可以看QF-6253粘結(jié)薄膜的剝離強(qiáng)度比FH復(fù)合薄膜大，這是由于QF-6253粘結(jié)薄膜粘合劑較厚， 剝離強(qiáng)度也大一些。QF-6253粘結(jié)膜燒結(jié)溫度為230，F(xiàn)H復(fù)合薄膜燒結(jié)溫度為350-370C，時(shí)間均為60秒，壓力均為145kPa。 可以看出，前者的燒結(jié)溫度比后者要

6、低得多，約120C。因此節(jié)能相當(dāng)可觀。表2 兩種薄膜的機(jī)械性能對(duì)比型號(hào)及編號(hào)拉伸強(qiáng)度MPa斷裂伸長(zhǎng)率技術(shù)要求實(shí)測(cè)技術(shù)要求實(shí)測(cè)QF266253粘結(jié)薄膜123縱向120橫向 120縱向130橫向121縱向126橫向122縱向130橫向135縱向45橫向45縱向66橫向59縱向84橫 向92縱向68橫向71FH復(fù)合薄膜123縱向120橫向120縱向167橫向141縱向153橫向131縱向132 橫向130縱向40橫向40縱向79橫向64縱向88橫向72縱向66橫向62 表3 兩種薄膜的電氣性能對(duì)比型號(hào)編號(hào)工頻電氣強(qiáng)度MVm表面電阻率8體積電阻率8O9O9m技術(shù)要求實(shí)測(cè)技術(shù)要求實(shí)測(cè)技術(shù)要求實(shí)測(cè) QF-

7、6253 粘 結(jié) 薄 膜 FH 復(fù) 合 薄 膜 1231231502192462312292222281.0 x10141.47x10141.67x10141.52x10143.96x10141.04x10145.48x10151.0 x10133.62x10133.36x10134.23x10133.89x10133.37x10132.97x1013表4 兩種薄膜的剝離強(qiáng)度對(duì)比型號(hào)編號(hào)薄膜與粘合劑N25mm粘合劑與粘合劑N25mmQF-6253粘結(jié)薄膜17.913215.319.7321.324.2FH復(fù) 合薄膜 18.216.527.6711.0313.271464應(yīng)用情況分別選擇了有代表

8、性的用戶，將他們使用QF-6253聚酰亞胺粘結(jié)薄膜的情況舉例如下：例1：使用厚度0.0375mm寬1214mm的QF-6253聚酰亞胺粘結(jié)薄膜分別生產(chǎn)1.00mmx5160mm、1.25mmx6100mm、2150mmx5160mm、3115mmx6.30mm扁銅繞包線采用普通繞包設(shè)備生產(chǎn)，烘箱功率為 36kV，線速度為1.51.9mmin，絕緣厚度a邊、b邊均為0.20mm。經(jīng)測(cè)試，彎曲3a4b均合格，附著性合格， 擊穿電壓為6.0-8.0kV之間，符合標(biāo)準(zhǔn)要求3.0kV。產(chǎn)品應(yīng)用工藝符合繞包線生產(chǎn)工藝要求，所生產(chǎn)的繞 包線合格。例2:使用FH粘結(jié)薄膜與QF-6253復(fù)合薄膜分別生產(chǎn)規(guī)格為5

9、.30mmx7.50mm銅扁線，絕緣厚度0.170.20mm 之間，F(xiàn)H復(fù)合薄膜繞結(jié)采用高頻加烘箱雙重加熱，線速度為2.1mmin。QF-6253粘結(jié)薄膜單獨(dú)使用烘箱加 熱，線速度為1.9mmin。測(cè)試結(jié)果如表5所示。從表5看出，使用QF-6253粘結(jié)薄膜可燒結(jié)出合格的繞包線。表5繞包線性能對(duì)比薄膜型號(hào)繞包線規(guī)格mm彎曲性能附著性、拉抻15絕緣失去附著性才1b擊穿電壓3a4.5kvFH5.3x7.5合格 合格 5.0QF262535.3x7.5 合格合格 6.052據(jù)電磁線的用戶反映，用QF-6253聚酰亞胺粘結(jié)薄膜生產(chǎn)的燒結(jié)繞包線制成的交直流電機(jī)線圈與 浸漬漆具有良好的相溶性。例3:使用厚度

10、0.0375mm、寬度14mm的QF-6253薄膜生產(chǎn)F級(jí)、H級(jí)玻璃絲 包聚酰亞胺薄膜粘結(jié)扁銅線用戶對(duì)薄膜的均勻度、斷裂伸長(zhǎng)率及電氣性能等方面感到很滿意。經(jīng)測(cè)試電磁 線具有絕緣厚度薄、密封性能好、機(jī)械、電氣性能好、工藝裕度大等優(yōu)點(diǎn)。從以上QF-6253粘結(jié)薄膜與 FH復(fù)合薄膜幾個(gè)方面的性能對(duì)比看，性能幾乎沒(méi)有什么差異。而從燒結(jié)工藝對(duì)比看，QF-6253粘結(jié)薄膜的 燒結(jié)溫度要比FH復(fù)合薄膜至少要低120C，這是QF-6253薄膜的最大優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)一是改性聚酯酰亞胺 粘結(jié)膠合成較為復(fù)雜，故生產(chǎn)成本較高，但相同規(guī)格的QF-6253粘結(jié)薄膜與FH復(fù)合薄膜售價(jià)相同。其次 的缺點(diǎn)是貯存期為6個(gè)月，比FH薄

11、膜略短了些，今后需要改進(jìn)。4 結(jié)論1 QF-6253聚酰亞胺粘結(jié)薄膜能替代FH聚酰亞胺復(fù)合薄膜用于生產(chǎn)燒結(jié)繞包線。2可使用沒(méi)有高頻燒結(jié)的普通型繞包設(shè)備生產(chǎn)聚酰亞胺薄膜燒結(jié)線降低繞包線的生產(chǎn)成本，使普通型繞 包機(jī)一機(jī)多用。六年來(lái)通過(guò)用戶的質(zhì)量的反饋意見(jiàn)，對(duì)產(chǎn)品不斷進(jìn)行改進(jìn)，使越來(lái)越多的用戶使用該 產(chǎn)品，至今的年產(chǎn)量基本維持在一噸左右。參考文獻(xiàn)第七屆絕緣材料與絕緣技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.1999年青島。PolyimidePolyester-ImideBindingFilmTuQiangShenHui2liHuShui2huaJinshanQianFengInsulationMaterialFactor yShanghai201514ChinaAbstract:Thispaperintroducesanewpolyimidepolyester2imidebindingfilm.Itcanbeusedtoma kewoundflatwireatlowermeltingtemperuture.ComparedwithpolyimdeF46filmitsavestheenergyandtheprope