可低溫燒結聚酰亞胺粘結薄膜

1、可低溫燒結聚酰亞胺粘結薄膜屠強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:通過研究低溫固化的芳香族聚酯亞胺粘結劑及其在聚酰亞胺薄膜上的涂覆工藝多項的技術性能實測 數(shù)據(jù)對比及用戶的應用表明研制的可低溫燒結聚酰亞胺粘結薄膜產(chǎn)品完全能滿足生產(chǎn)聚酰亞胺薄膜燒結 繞包線要求產(chǎn)品適應于無高頻燒結設備或高頻燒結設備功率小的繞包線生產(chǎn)單位。關鍵詞:聚酯亞胺粘結劑聚酰亞胺薄膜電磁線中圖分類號:TM215.3TM245TQ323.7文獻標識碼:A1概況生產(chǎn)FH聚酰亞胺薄膜燒結繞包線一般需要高頻燒結設備，但目前這方面技術還不成熟，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，其設備故障也較多，影響聚酰亞胺薄膜燒結線的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。FH聚酰亞胺復合薄膜的粘結劑使用的是聚全氟乙丙烯F-46乳液，其燒結溫度相當高，達到350以上， 而且燒結時間比較長。普通型的繞包機的溫度難以達到350r以上，即使能達到，由于銅扁線表面溫度過 高，幾乎全部會產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，造成繞包線外觀不合格，而且影響薄膜與導體之間的附著力，從而降低電 機的使用壽命。為了適應市場的需要開發(fā)了不用高頻燒結設備，而用普通加熱方法低溫燒結的QF-6253聚酰亞胺粘結膜。 它是將改性聚酯亞胺粘結劑涂覆在聚酰亞胺薄膜表面，經(jīng)過適當加溫使之達到A固化階段的聚

3、酰亞胺粘結 膜。粘結劑具有優(yōu)良的電氣絕緣性能、優(yōu)異的附著性、化學穩(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聚酰亞胺粘結薄膜，由當時年產(chǎn)量200多公斤發(fā)展到現(xiàn)在平均每年約一噸的產(chǎn)量說明 QF-6253聚酰亞胺粘結薄膜已得到用戶的認可。粘結劑的制備將一定比例的多元酸、醇在氮氣保護下進行酯化反應，除去部分水及雜質(zhì)等得到一種高分子量聚合物，再 通過與異氰酸酯等反應，最后以酸酐封端即成粘結劑。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劑過程中要再加入少量酐或胺，其在高溫烘干時酐或胺與NCO反應這樣使膠層表面 在常溫下無粘性，對加工工藝有利，這是個關鍵。為了使

4、固化度更高，加入部分三官能團的單體替代了部 分單官能團的材料，使之固化時能產(chǎn)生較多的網(wǎng)狀結構。選擇了低沸點的溶劑代替高沸點的溶劑，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)，使燒結后表觀質(zhì)量得到提高。性能對比3.1基本參數(shù)QF-6253聚酰亞胺粘結薄膜與FH聚酰亞胺復合薄膜的基本參數(shù)對比見表1。表1兩種薄膜的基本參數(shù)對比型號編號標稱規(guī)格 mm 基材厚 mm 粘接劑厚 mmQF-6253 粘結膜 10.0370.0250.01220.0370.0250.01230.0500.0370.013FH復合薄膜10.03750.0250.012520.03750.0270.010530.0500

5、.0400.01042屠強等:可低溫燒結聚酰亞胺粘結薄膜3.2機械性能兩種薄膜的機械性能對比如表2所示從表2可以看出，QF26253粘結薄膜的拉伸強度比FH復合薄膜略低，但也都達到了技術要求。3.3電氣性能兩種薄膜的電氣性能對比如表3所示從表3看出，兩種薄膜的電氣性能差別并不大。3.4剝離強度兩種薄膜的剝離強度對比如表4所示從表4可以看QF-6253粘結薄膜的剝離強度比FH復合薄膜大，這是由于QF-6253粘結薄膜粘合劑較厚， 剝離強度也大一些。QF-6253粘結膜燒結溫度為230，F(xiàn)H復合薄膜燒結溫度為350-370C，時間均為60秒，壓力均為145kPa。 可以看出，前者的燒結溫度比后者要

6、低得多，約120C。因此節(jié)能相當可觀。表2 兩種薄膜的機械性能對比型號及編號拉伸強度MPa斷裂伸長率技術要求實測技術要求實測QF266253粘結薄膜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比型號編號工頻電氣強度MVm表面電阻率8體積電阻率8O9O9m技術要求實測技術要求實測技術要求實測 QF-

7、6253 粘 結 薄 膜 FH 復 合 薄 膜 1231231502192462312292222281.0 x10141.47x10141.67x10141.52x10143.96x10141.04x10145.48x10151.0 x10133.62x10133.36x10134.23x10133.89x10133.37x10132.97x1013表4 兩種薄膜的剝離強度對比型號編號薄膜與粘合劑N25mm粘合劑與粘合劑N25mmQF-6253粘結薄膜17.913215.319.7321.324.2FH復 合薄膜 18.216.527.6711.0313.271464應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，符合標準要求3.0kV。產(chǎn)品應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粘結薄膜與QF-6253復合薄膜分別生產(chǎn)規(guī)格為5

9、.30mmx7.50mm銅扁線，絕緣厚度0.170.20mm 之間，F(xiàn)H復合薄膜繞結采用高頻加烘箱雙重加熱，線速度為2.1mmin。QF-6253粘結薄膜單獨使用烘箱加 熱，線速度為1.9mmin。測試結果如表5所示。從表5看出，使用QF-6253粘結薄膜可燒結出合格的繞包線。表5繞包線性能對比薄膜型號繞包線規(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聚酰亞胺粘結薄膜生產(chǎn)的燒結繞包線制成的交直流電機線圈與 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、H級玻璃絲 包聚酰亞胺薄膜粘結扁銅線用戶對薄膜的均勻度、斷裂伸長率及電氣性能等方面感到很滿意。經(jīng)測試電磁 線具有絕緣厚度薄、密封性能好、機械、電氣性能好、工藝裕度大等優(yōu)點。從以上QF-6253粘結薄膜與 FH復合薄膜幾個方面的性能對比看，性能幾乎沒有什么差異。而從燒結工藝對比看，QF-6253粘結薄膜的 燒結溫度要比FH復合薄膜至少要低120C，這是QF-6253薄膜的最大優(yōu)點。其缺點一是改性聚酯酰亞胺 粘結膠合成較為復雜，故生產(chǎn)成本較高，但相同規(guī)格的QF-6253粘結薄膜與FH復合薄膜售價相同。其次 的缺點是貯存期為6個月，比FH薄

11、膜略短了些，今后需要改進。4 結論1 QF-6253聚酰亞胺粘結薄膜能替代FH聚酰亞胺復合薄膜用于生產(chǎn)燒結繞包線。2可使用沒有高頻燒結的普通型繞包設備生產(chǎn)聚酰亞胺薄膜燒結線降低繞包線的生產(chǎn)成本，使普通型繞 包機一機多用。六年來通過用戶的質(zhì)量的反饋意見，對產(chǎn)品不斷進行改進，使越來越多的用戶使用該 產(chǎn)品，至今的年產(chǎn)量基本維持在一噸左右。參考文獻第七屆絕緣材料與絕緣技術學術會議論文集.1999年青島。PolyimidePolyester-ImideBindingFilmTuQiangShenHui2liHuShui2huaJinshanQianFengInsulationMaterialFactor yShanghai201514ChinaAbstract:Thispaperintroducesanewpolyimidepolyester2imidebindingfilm.Itcanbeusedtoma kewoundflatwireatlowermeltingtemperuture.ComparedwithpolyimdeF46filmitsavestheenergyandtheprope