【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜、复合材料及制备方法，属于耐电晕材料。
技术介绍
1、随着电力电子技术的发展，将电力电子技术与高频变压器相结合的电力电子变压器成为智能电网、高铁动车、航空航天等多个领域的关键电气设备。
2、高频变压器作为电力电子变压器中的核心设备，能够高效地实现电压等级变换、电气隔离、功率调控及能量双向流动等功能。由于高频变压器的运行工况复杂，尤其是施加在线圈绕组上的电压具有幅值大、频率高及上升时间短等特点，再加上绕组内部结构紧凑，热量难以散发出去导致温度积聚，在这种多物理场的耦合作用下，匝间绝缘作为绝缘的薄弱位置很容易诱发电晕放电，从而加快了绝缘材料的老化并在短时间内引发电晕击穿，严重危害电气设备的使用安全。
3、在高频高压的特殊电应力作用下，目前绝缘材料易出现放电发展与过早失效等问题，许多绝缘材料的介电强度差别不大，但耐电晕性能却相差很大。且高介电绝缘材料在高频电场作用下会产生较高的能量损耗，降低电能传输效率。所以绝缘材料介电性能也会直接影响到装备绝缘系统的实际运行性能。
4、中国专利申请cn115946414a公开了一种用于新能源汽车电机的耐电晕复合片材及其制备方法，复合片材包括以下重量百分比的原料制备而成：第一热熔膜层10-40％、云母纸层20-80％和第二热熔膜层10-40％，该专利申请中使用热熔膜对云母纸层进行补强，但是其耐电晕性能依然相对较低。中国专利申请cn112321863a中公开了一种汽车电机壳用高强度耐电晕复合材料及其制备方法，通过在成型薄膜外壁
5、因此，对于高频高压电场下的应用，提高材料的耐电晕性能降低材料的介电常数具有理论和实际意义。开发具有优异耐电晕性能的绝缘材料成为当前需要解决的首要问题。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜、复合材料及制备方法，所述复合材料具有优异的耐电晕性能，适合在高频高压电场下的应用。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜的制备方法，所述制备方法为：
3、s1、聚合液的制备：
4、芳香族二胺与间苯二甲酰氯在溶剂中进行聚合反应，并经中和剂调ph得到所述聚合液，所述芳香族二胺包括间苯二胺、4,4’-二氨基二苯醚和4,4’-二氨基二苯硫醚；
5、s2、薄膜的制备：
6、将聚合液经过滤后，通过模头在浴液中铸膜成型，在热水中依次进行纵向拉伸、横向拉伸，然后经烘干、热定型后得到所述耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜。
7、进一步的，步骤s1中，所述芳香族二胺在溶剂中的质量浓度为8%~14%；所述芳香族二胺与所述间苯二甲酰氯的摩尔比为1：（0.95~1.02）；所述间苯二胺、4,4’-二氨基二苯醚（oda）和4,4’-二氨基二苯硫醚（sda）的质量比为135:（100~200）：（59.5~186）；聚合液的粘度为700-1000po。
8、优选的，所述芳香族二胺在溶剂中的质量浓度为10%；所述间苯二胺、4,4’-二氨基二苯醚和4,4’-二氨基二苯硫醚的质量比为135：150：124。
9、进一步的，步骤s1的具体操作为：
10、s1.1、预聚合：
11、将芳香族二胺和溶剂在调配釜中调配成芳香族二胺溶液，通过溶液聚合将芳香族二胺与部分间苯二甲酰氯先进行预聚合，然后加入中和剂1调节ph为6.8~7.8，经过滤后得到预聚合液；
12、s1.2、后聚合：
13、向预聚合液中补加原料配方中的剩余间苯二甲酰氯进行后聚合，再加入中和剂2调节ph为6.8~7.8，得到所述聚合液。
14、进一步的，步骤s1.1中，所述预聚合的反应温度为-5℃~5℃，所述预聚合的反应时间20~40min；所述预聚合过程中加入的部分间苯二甲酰氯为配方中所述间苯二甲酰氯总质量的80~95%；所述中和剂1为氨水。
15、步骤s1.2中，所述后聚合的反应温度为20℃~40℃，所述后聚合的反应时间10~30min；所述预聚合过程中加入的剩余间苯二甲酰氯为配方中所述间苯二甲酰氯总质量的5-20%；所述中和剂2为甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺中的任意一种或几种组合。
16、所述溶剂为n甲基吡咯烷酮、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺的一种或几种组合。
17、优选的，步骤s1.1中，所述预聚合的反应温度为2℃，所述预聚合的反应时间30min；所述预聚合过程中加入的部分间苯二甲酰氯为配方中所述间苯二甲酰氯总质量的93%，在该条件下预聚合效果更好，更利于后续的薄膜制备。
18、优选的，步骤s1.2中，所述后聚合的反应温度为25℃，所述后聚合的反应时间15min；所述预聚合过程中加入的剩余间苯二甲酰氯为配方中所述间苯二甲酰氯总质量的7%；在该条件下聚合效果更好。优选的，所述中和剂2为二乙胺。
19、优选的，所述溶剂为n，n-二甲基乙酰胺。
20、进一步的，步骤s2中，所述浴液为dmac的水溶液，其中dmac在所述浴液中的质量浓度为45~55%，所述浴液的温度为30~50℃；
21、所述热水温度为50~60℃，所述纵向拉伸的拉伸比1~2，所述横向拉伸的拉伸比0.6~1.2；烘干温度为90~110℃；热定型温度290~330℃。
22、优选的，步骤s2中，所述浴液为dmac的水溶液，其中dmac在所述浴液中的质量浓度为50%，所述浴液的温度为34℃；
23、所述热水温度为57℃，所述纵向拉伸的拉伸比1.2，所述横向拉伸的拉伸比0.8；烘干温度为102℃；热定型温度308℃。
24、本专利技术还公开了一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜，所述耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜为采用本专利技术所述制备方法制备的耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜。
25、本专利技术还公开了一种耐电晕芳纶柔性绝缘复合材料的制备方法，所述制备方法为：
26、1）沉析浆料和芳纶短纤的制备：
27、沉析浆料制备：
28、将水、甘油、氯化盐混合制备成混合液，然后将所述混合液与聚合液按照比例混合后得到浆料，所述浆料经高速剪切、冷却成型、多级水洗即可得到所述沉析浆料；
29、芳纶短纤制备：
30、将聚合液经过滤、凝固成型、水洗、烘干、热处理、分切后得到所述芳纶短纤；
31、所述聚合液为前述步骤s1所述的聚合液；
32、2）耐电晕纸材的制备：
33、先将沉析浆料进行打浆分散，将芳纶短纤进行疏解分散，然后将打浆分散后本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
2.根据权利要求1所述一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述芳香族二胺在溶剂中的质量浓度为8%~14%；所述芳香族二胺与所述间苯二甲酰氯的摩尔比为1:（0.95~1.02）；所述间苯二胺、4,4’-二氨基二苯醚和4,4’-二氨基二苯硫醚的质量比为135:（100~200）:（59.5~186）；聚合液的粘度为700-1000Po。
3.根据权利要求1所述一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S1的具体操作为：
4.根据权利要求3所述一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S1.1中，所述预聚合的反应温度为-5℃~5℃，所述预聚合的反应时间20~40min；所述预聚合过程中加入的部分间苯二甲酰氯为配方中所述间苯二甲酰氯总质量的80~95%；所述中和剂1为氨水；
5.根据权利要求1所述一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述浴液为DMAC的水溶液，其中DMAC在所述浴液中的
6.一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜，其特征在于，所述耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜为权利要求1-5任意一项所述制备方法制备的耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜。
7.一种耐电晕芳纶柔性绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
8.根据权利要求7所述一种耐电晕芳纶柔性绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1）的沉析浆料制备过程中，水、甘油、氯化盐的质量为（28~50）：（49~70）：（1~2）；所述氯化盐选自氯化钙、氯化锂、氯化镁、氯化钾中的任意一种或几种组合；
9.根据权利要求7所述一种耐电晕芳纶柔性绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述沉析浆料和所述芳纶短纤的质量比为（40~70）：（30~60）；所述打浆分散工艺参数为：打浆度为30~90°SR，浆料水分散液质量浓度为0.2％~1.8％；所述压榨烘干的压力条件为0.8~1.8MPa，所述压榨烘干的温度条件为80~160℃；所述热压成型的温度条件为260~320℃，所述热压成型的压力条件为12~36MPa；
10.一种耐电晕芳纶柔性绝缘复合材料，其特征在于，所述耐电晕芳纶柔性绝缘复合材料为权利要求7-9任意一项所述制备方法制备的耐电晕芳纶柔性绝缘复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
2.根据权利要求1所述一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述芳香族二胺在溶剂中的质量浓度为8%~14%；所述芳香族二胺与所述间苯二甲酰氯的摩尔比为1:（0.95~1.02）；所述间苯二胺、4,4’-二氨基二苯醚和4,4’-二氨基二苯硫醚的质量比为135:（100~200）:（59.5~186）；聚合液的粘度为700-1000po。
3.根据权利要求1所述一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s1的具体操作为：
4.根据权利要求3所述一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s1.1中，所述预聚合的反应温度为-5℃~5℃，所述预聚合的反应时间20~40min；所述预聚合过程中加入的部分间苯二甲酰氯为配方中所述间苯二甲酰氯总质量的80~95%；所述中和剂1为氨水；
5.根据权利要求1所述一种耐电晕芳香族柔性绝缘薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述浴液为dmac的水溶液，其中dmac在所述浴液中的质量浓度为45~55%，所述浴液的温度为30~50℃；
6.一种耐...
【专利技术属性】
技术研发人员：王梅阁，李鹏周，宋西全，杜玉春，贾海萌，
申请(专利权)人：烟台民士达先进制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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