用于处理选自聚酰胺、聚酯和聚(甲基)丙烯酸酯或盐的材料的方法技术

本发明专利技术涉及用于处理选自聚酰胺、聚酯和聚(甲基)丙烯酸酯或盐的材料的方法。根据本发明专利技术，该方法包括其中在超临界流体中在该材料和极性有机溶剂之间进行接触的步骤。本发明专利技术还涉及用于由分散的形式的选自聚酰胺、聚酯和聚(甲基)丙烯酸酯或盐的材料制造零件的方法。最后，本发明专利技术涉及通过所述方法处理的材料以及通过所述制造方法制造的零件在低电压、中电压或高电压电气工业中的用途。

【技术实现步骤摘要】
用于处理选自聚酰胺、聚酯和聚(甲基)丙烯酸酯或盐的材料的方法
本专利技术涉及用于处理电气设备的部件(component)的材料以对由此处理的材料赋予改善的防潮性(耐湿性)性质的新方法。本专利技术还涉及用于制造这样的部件的零件(part)的方法以及经处理的材料和所制造的零件在低、中或高电压电气工业中的用途。
技术介绍
在电气工业领域中，电气设备的电绝缘部件常规地由聚合物材料制成。特别地，该材料可为复合材料，即，由包括聚合物基质(基体)和填料或者加强剂(其可为颗粒或纤维的形式)的材料构成。作为实例，这些电气设备的部件由基于聚酰胺并且包括二氧化硅填料、特别地玻璃纤维的复合材料形成。相对于所述复合材料的总质量，这些玻璃纤维典型地以等于在30％m和50％m之间的质量比例存在。在电气设备的部件中使用聚合物材料正变得越来越频繁。然而，必须确保这些部件(其贯穿其使用寿命都遭受高应力并且如果有任何水摄入到所述材料中的话，其性质可劣化)的特别高性能的介电和/或机械性质。为了限制基于聚酰胺并且包括二氧化硅填料的复合材料的水摄入，文献WO2018/078114(下文中参考文献[1])公开了通过如下而处理该复合材料的方法：将该材料在超临界二氧化碳CO2中用至少一种疏水性添加剂浸渍。这样的疏水性添加剂更特别地选自介电性硅油和疏水性氟化化合物，这些油和化合物可溶于超临界CO2中。虽然从经处理的复合材料特征在于在90℃的水中浸渍3星期之后小于或等于1％的水摄入的意义来说，文献[1]中描述的方法是相当令人满意的，但是本专利技术人将其目的定位为找到用于获得如下材料的替代处理方法：在暴露于温暖和潮湿环境差不多6个星期的时期之后，其特征在于小的水摄入值(典型地小于或等于3％)、和非常良好的电学和/或机械性质。
技术实现思路
因此，首先，通过用于处理电气设备的部件的材料的方法可实现该目的和其它目的，所述材料选自聚酰胺、聚酯和聚(甲基)丙烯酸酯或盐。根据本专利技术，该方法包括其中在表示为SC1的超临界流体中在该材料和极性有机溶剂之间进行接触的步骤(1)。本专利技术人观察到，预料不到地且令人惊讶地，使这样的材料与超临界流体在极性有机溶剂的存在下接触使得可以特别显著并且实际上明确的方式提取(萃取)所述材料中包含的残留水，并且因此，对该材料赋予改善的防潮性性质。此外，特别值得注意的是，根据本专利技术的处理方法可在工业上容易、快速且经济地实施。因此，根据本专利技术的方法可不仅降低特定聚合物材料的水含量，而且降低其水摄入，形成所述材料的聚合物选自聚酰胺、聚酯和聚(甲基)丙烯酸酯或盐。该材料有利地为聚酰胺。所述聚酯为包含由选自多元醇、酸酐和羧酸的一种或若干种(多种)单体的羧酸和二醇官能团的缩聚产生的酯官能团的聚合物。这些聚酯可为脂族均聚酯或共聚酯、半芳族聚酯、或芳族聚酯。作为脂族均聚酯的实例，可提及聚(羟基乙酸)PGA、聚(乳酸)PLA、聚己内酯PCL、聚羟基(链)烷酸酯PHA和聚-β-羟基丁酸酯PHB。作为脂族共聚酯的实例，可提及聚己二酸乙二醇酯PEA和聚琥珀酸丁二醇酯PBS。作为半芳族或芳族聚酯的实例，可提及聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、聚对苯二甲酸丙二醇酯(三亚甲酯)PTT、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN和聚芳酯。聚(甲基)丙烯酸酯或盐为得自(甲基)丙烯酸的聚合物，表述“(甲基)丙烯酸”涵盖丙烯酸和甲基丙烯酸两者。这些聚(甲基)丙烯酸酯或盐可为聚(甲基)丙烯酸的盐或酯。作为聚(甲基)丙烯酸盐的实例，可提及聚(甲基)丙烯酸锂和聚(甲基)丙烯酸钠。作为聚甲基丙烯酸酯的实例，可提及聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚甲基丙烯酸乙酯PEMA、聚甲基丙烯酸丁酯PBMA和聚甲基丙烯酸月桂酯。所述聚酰胺为包含由选自内酰胺、羧基氨基酸、二羧酸和二胺的一种或若干种单体的羧酸和胺官能团的缩聚产生的酰胺官能团的聚合物。这些聚酰胺可为脂族均聚物或共聚物(表示为PA)、半芳族聚酰胺或聚苯二甲酰胺(表示为PPA)、或者芳族聚酰胺或芳纶(表示为PAA)。作为脂族均聚物的实例，可提及PA6、PA4.6、PA6.6、PA6.9、PA6.10、PA6.12、PA10.10和PA10.12。作为脂族共聚物的实例，可提及PA6/6、PA6.6/6和PA6/6.6/6.10。作为聚苯二甲酰胺(由于其优异的机械性质和耐高温性,其为所谓的“高性能”聚酰胺)的实例，可提及PA6.T、PA9.T、PA10.T、PA6.I、PA6/6.T、PA6.6/6.T和PAMXD.6。有利地，通过根据本专利技术的方法处理的材料的聚酰胺选自PA6、PA6.6、PA6.10、PA6.12和聚苯二甲酰胺。优选地，通过根据本专利技术的方法处理的材料的聚酰胺选自PA6.6和PA6.T。在所述方法的一种变型中，通过根据本专利技术的方法处理的材料可不包括任何填料。不存在任何引入的填料具有如下优点：获得透明的或半透明的材料，使得操作者可透过所述材料看到位于电气设备内部的部件的状态。在所述方法的另一变型中，通过根据本专利技术的方法处理的材料可为复合物并且还可包括填料。选择在所述材料中引入填料具有两个优点：一方面，进一步限制所述聚合物的水摄入，并且另一方面，保持贯穿其使用寿命都高度受应力的部件的高性能的介电和/或机械性质。填料可为有机的或无机的。特别地，填料可选自二氧化硅、聚酯、芳纶、氮化硼、三氧化二锑和氧化铝填料及其混合物。这些填料可有利地为二氧化硅填料。所述填料可为颗粒、纤维的形式或者其混合物的形式。当所述填料且特别地二氧化硅为颗粒的形式时，这些颗粒的最大尺寸可在0.1μm和100μm之间和有利地在0.2μm和40μm之间。规定以上提及并且在本申请中使用的表述“在……和……之间”应当理解为不仅意指在该区间内的值，而且意指该区间的边界值。当所述填料为纤维、特别地二氧化硅纤维(也称作玻璃纤维)的形式时，它们可具有在5μm和100μm之间和有利地在10μm和70μm之间的直径，它们的长度在50μm和1000μm之间和有利地在200μm和700μm之间。在一种有利的变型中，所述纤维、特别地二氧化硅纤维的长度/直径比率在5和100之间和优选地在10和50之间。在根据本专利技术的方法的一种变型中，相对于复合材料的总质量，所述填料、并且特别地二氧化硅的质量比例大于或等于20％m、有利地在25％m和60％m之间和优选地在30％m和50％m之间。在根据本专利技术的方法的该步骤(1)中，使聚合物材料与极性有机溶剂在超临界流体SC1中接触。规定“超临界流体”意指在高于其相应的临界温度和压力值的温度和压力值下使用的流体。根据本专利技术的方法中使用的极性有机溶剂可同样良好地为质子的或非质子的。如果该溶剂为质子极性有机溶剂，其可有利地为醇。优选地，所述醇为甲醇或乙醇。如果该溶剂为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于处理电气设备的部件的材料以对该材料赋予改善的防潮性性质的方法，所述材料选自聚酰胺、聚酯和聚(甲基)丙烯酸酯或盐，该方法包括其中在超临界流体SC1中在该材料和极性有机溶剂之间进行接触的步骤(1)。/n

【技术特征摘要】
20191220 FR 19152621.用于处理电气设备的部件的材料以对该材料赋予改善的防潮性性质的方法，所述材料选自聚酰胺、聚酯和聚(甲基)丙烯酸酯或盐，该方法包括其中在超临界流体SC1中在该材料和极性有机溶剂之间进行接触的步骤(1)。


2.根据权利要求1的方法，其中所述材料为包含填料的复合材料。


3.根据权利要求2的方法，其中所述填料为二氧化硅填料。


4.根据权利要求2或3的方法，其中所述填料为颗粒、纤维的形式或者其混合物的形式。


5.根据权利要求2-4任一项的方法，其中相对于所述复合材料的总质量，所述填料的质量比例大于或等于20％m、有利地在25％m和60％m之间和优选地在30％m和50％m之间。


6.根据权利要求1-5任一项的方法，其中所述极性有机溶剂为质子极性有机溶剂，有利地醇和优选地甲醇或乙醇。


7.根据权利要求1-5任一项的方法，其中所述极性有机溶剂为非质子极性有机溶剂，其有利地选自酮、醚和氯代烷烃，所述酮和所述醚优选且分别地为丙酮和四氢呋喃。


8.根据权利要求1-7任一项的方法，其中所述超临界流体SC1选自二氧化碳、甲烷、丙烷、丁烷、分子氮和二甲基醚，并且有利地选自二氧化碳和丁烷。


9.根据权利要求1-8任一项的方法，其中步骤(1)在80℃和200℃之间的温度下和在100巴和400巴之间的超临界流体SC1的压力下进行。


10.根据权利要求1-9任一项的方法，其进一步包括如下步骤(2)：使在步骤(1)结束时获得的材料在超临界流体SC2中与一种或若干种化合物接触，所述化合物可溶于所述超临界流体SC2中并且各自满足下式(I)：
R-(N＝C＝O)n(I)
其中
-n等于1或2，和
-R选自
·包括至少2个碳原子的饱和或不饱和的、线型或支化的、脂族烃基团，和
·包括至少3个碳原子的饱和或不饱和的、可能支化的、环状的脂族烃基团，
R还可包括可自由基聚合的烯属不饱和基团例如乙烯基、烯丙基或(甲基)丙烯酸酯或盐基团。


11.根据权利要求10的方法，其中，在步骤(2)期间，使所述材料与式(I)的化合物在所述超临界流体SC2中在非质子极性有机溶剂的存在下接触，所述非质子极性有机溶剂有利地选自酮、醚和氯代烷烃，所述酮和所述醚优选且分别地为丙酮和四氢呋喃。


12.根据权利要求10或11的方法，其中所述超临界流体SC2选自二氧化碳、甲烷、丙烷、丁烷、分子氮和二甲基醚，并且有利地为二氧化碳。


13.根据权利要求10-12任一项的方法，其中步骤(2)在60℃和200℃之间的温度下和在35...

【专利技术属性】
技术研发人员：O庞塞莱特，D格托，O雷纳德，M哈桑扎德，R马拉登，K赫拉尔，
申请(专利权)人：原子能和代替能源委员会，施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR