耐电晕聚酰亚胺薄膜研究

      高频脉冲波在其传输过程中很容易产生高频过电压,一旦电机绝缘中的气隙在高电压下起晕放电，会大大降低绝缘材料的寿命,因此具有耐电晕功能的PI薄膜才能满足市场需求。

高耐电晕PI薄膜产品比较成熟的是美国杜邦公司与ABB公司、西门子公司合作开发的Kapton100CR,其在50 Hz交流电、20 kV/ mm的电场强度下,寿命超过100 000 h,而普通Kapton PI薄膜的寿命只有200 h。

      目前,耐电晕PI薄膜主要以纳米掺杂制备为主,如纳米Al,O3/PI掺杂,纳米SiO./PI掺杂。通过在PI基体中掺杂纳米氧化铝及纳米氧化硅的溶胶,制备得到了一系列无机纳米杂化PI薄膜,研究表明,硅溶胶掺杂量较小时,杂化薄膜的耐电晕时间比纯膜有较大幅度提高;当硅/铝摩尔比为1:13时,1.5 kV条件下耐电晕时间达62.15 h,是纯膜的18倍;随着硅溶胶掺杂量的增加,杂化薄膜的击穿强度呈现先减小后增大的现象,但均低于纯膜的击穿强度。

      制备了一系列含有氧化错与氧化铝的纳米粒子分散液,采用原位聚合法制备出了耐电晕PI薄膜,结果表明,在155 ℃，2.5 kV条件下,其耐电晕性能均高于杜邦 Kapton CR膜,当Zxr/Al摩尔比为1:7时,薄膜的耐电晕时间为Kap-ton CR膜的4倍。

      使用共混法制备了纳米SiO/ PI复合薄膜,结果发现,复合薄膜的耐电晕性能大幅提高,当SiO含量为15%时,其耐电晕寿命在3kV电压下超过纯PI膜寿命的20倍,在2kV电压下超过纯PI膜寿命的30倍,耐电晕性能随着树脂体系中固含量的增大而增大,以19 %为**。