Многослойный пленочный материал Советский патент 1977 года по МПК C08J7/04 B32B27/36 

1

Изобретение относится к области получения многослойного пленочного материала, который может быть использован в качестве изоляции в электротехнической промышленности, в частности для пазовой и межслоевой изоляции на класс нагревостойкости F (155°С) и Н (180°С).

В настоящее время в электротехнической промышленности для пазовой-изоляции двигателей применяют миканиты, слюдиниты и слюдопласты.

Слюдяная изоляция с полимерными связуюшими (шеллак, битумномасляные лаки, глифталь) и нодложкой из бумаги и стеклоткани отличается высокой электропрочностью. Несмотря на высокую стойкость слюдяных диэлектриков к воздействию сшивных электрических нолей изготовление их очень трудоемко.

В ряде случаев слюдиниты не имеют механической прочности. Повышение механической прочности электроизоляции, стремление к уменьшению толшины изоляции и механизации основных обмоточно-изолировочных процессов потребовало разработки новых видов материалов, а именно электроизоляционных пленочных материалов.

Известен многослойный пленочный материал, состояпхий из слоя полиэтилентерефталатной пленки (ПЭТФ), промежуточного слоя полиуретана и слоя картона.

Известен также пленочный материал, состоящий из полиэтилентерефталатной основы толщиной 6-120 мкм и полимерного покрытия толщиной 5-20 мкм, выполненного из полиарплата (пленки Лаварил). Однако этот материал обладает недостаточной электропрочностью.

Ближайшим по технической сущностн к данному изобретению является известный плепочный материал, состоящий из полиэтилентерефталатной основы, слоя полиуретанового клея и полиэтиленовой пленки.

Такие пленочные материалы можно применять в качестве электроизоляцпи, но из-за исдостаточной механической нрочности, электропрочности и теплостойкости их нельзя использовать на класс нагревостойкости F и П.

Целью предлагаемого изобретения является повышенне механической прочности и электронрочности пленочного материала.

Поставленная цель достигается тем, что полиэтилентерефталатная основа имеет толщину 20-200 мкм, а полимерная пленка выполпена из полиарилата и имеет толщину 12- 100 мкм.

Полиэтилентерефталатную пленку, покрытую слоем полиуретана, дублируют с полиарилатной пленкой, являющейся продуктом

поликонденсации ароматических дикарбоновых кислот с двухатомными фенолами.

Полученный многослойный пленочный материал, названный «аривсан, представляет собой двуосноориентированную полиэтилентерефталатную пленку, на которую наносится слой полиуретанового клея толщиной 2- 10 мкм, а затем полиарилатная пленка. Возможны варианты одностороннего нанесения полиарилатной пленки (аривсан-1, аривсан-3) и двухстороннего нанесения полиарилатной пленки (аривсан-2, аривсап-4) и др.

Процесс получения многослойного пленочного материала «аривсан состоит в том, что двухоспоориептированная полиэтилентерефталатпая пленка с размоточного устройства проходит узел нанесения клея, включающий вал, купающийся в ванне с раствором полиуретанового клея и систему передающих валков.

Затем пленка ПЭТФ с клеевым слоем поступает в сушильную камеру с температурой воздуха 60-100°С и в течение 2-5 мин производится подсугика клея. Затем ПЭТФ-пленка с клеевым слоем направляется в зазор обогреваемых дублирующих валков, где и соединяется (склеивается) с полиарилатной пленкой. Температура обогреваемого вала 100- 170°С, давление в зазоре 30-40 кг/см, скорость протяжки пленки от 5 до 35 м/мин.

Для создания многослойного пленочного материала- аривсан используются полиарилатные пленки, полученные из полиарилатов различного химического строения: пленка Д-4П (на основе полиарилата, полученного из дифенилолпропана (Д) и смеси дихлорангидридов изофталевой кислоты (И) и терефталевой кислоты (Т), взятых в различных молярных соотношениях:

Д : И : Т 1 : 0,5 : 0,5; Д:И:Т 1 : 0,15: 0,85; Д:И:Т 1 :0,4:0,5; Д:И:Т 1 : 0,25:0,75;

пленки Ф-2П; Ф-1П (на основе полиарилата, полученного из дихлорангидрида терефталевой кислоты (Ф-2П) и дихлорапгидрида изофталевой кислоты (Ф-1П) и фенолфталеина); пленки ДФ-55П (на основе полиарилата, полученного из дихлорангидрида терефталевой кислоты и смеси двухатомных фенолов - фенолфталеина (Ф) и дифенилолпропана (Д), взятых в различных молярных соотношениях:

Т:Ф:Д 1 : 0,5: 0,5;

Т:Ф : 0,8: 0,2;

Т:Ф:Д 1 : 0,6: 0,4;

Т:Ф : 0,75: 0,25;

Т: Ф:Д 1:0,4:0,6.

Пленки Д-8П (на основе полиарилата, полученного из смеси дихлорангидридов фенилфосфорпой и терефталевой кислот и дифенилолпропана).

Плепки Ф-8П (па основе полиарилата, полученного из фенолфталеина и смеси дихлорангидридов кислот - изофталевой и терефталевой, взятых в различных молярных соотпошениях:

Ф:И:Т 1:0,5:0,5; Ф:И:Т 1 :0,75:0,25.

Пример 1. Получение пленки аривсан-1.

Полиэтилентерефталатная пленка (ПЭТФ) толщиной 20 мкм с размоточного устройства подается на узел нанесепия полиуретанового клея и систему передающих валков, затем пленка, на поверхность одной стороны которой нанесен адгезионный термостойкий слой полиуретанового клея толщиной 2-3 мкм, поступает в сушильную камеру с температурой воздуха 60-100°С, время сушки клеевого слоя 2-5 мин. Далее ПЭТФ-пленка с нанесенным слоем клея поступает в зазор обогреваемых дублирующих валов, куда подается также полиарилатная пленка толщиной 12 мкм марки Д-4П (па основе полиарилата, полученного из дифенилолпропана (1 моль) и смеси дихлорангидридов изофталевой (0,5 моль) и терефталевой кислот (0,5 моль), где происходит дублирование многослойного материала. Температура обогреваемого вала 100-170°С, давление в зазоре 30-40 кг/см, скорость протяжки от 5 до 35 м/мин. Общая толщина пленки аривсап-1 35 мкм.

пр. при 20°С 310-320 кв/мм. пр. при 200°С 130 кв/мм.

Пример 2. Ползчепие пленки аривсан-2.

Па пленку аривсан-1 толщиной 35 мкм, полученную как описано в примере 1, со стороны ПЭТФ-пленки наносят слой клея (как описано в примере I), затем пленка с клеем поступает в зазор обогреваемых дублирующих валков, где склеивается с полиарилатпой пленкой Д-4П, толщипой 12 мкм (как описано в примере 1). Общая толщина пленки аривсан-2 50 мкм.

пр. при 20°С 350 кв/мм.

Е„р. при 100°С 130 кв/мм.

Пример 3. Получение пленки аривсан-3.

Па полиэтилентерефталатную пленку (ПЭТФ) толщиной 200 мкм наклеивают с одной стороны (как описано в примере 1) полиарилатную пленку марки Ф-2П (на основе полиарилата, полученного из днхлорангидрпда терефталевой кислоты и фенолфталеина) толщиной 100 мкм. Общая толщина пленки аривсан-3 303 мкм.

Ёпр. при кв/мм.

пр. при 200°С 280 кв/мм.

Пример 4. Получение пленки аривсан-6. Пленку ПЭТФ, толщиной 60 мкм склеивают (как описано в примере 1) с полиарилатной пленкой марки ДФ-55П, толщиной 50 мкм (на основе полиарилата, полученного из дихлорангидрида терефталевой кислоты и смеси двухатомных фенолов - фенолфталеина и дифепилолиропапа). Общая толщина пленки аривсан-6 120 мкм.

пр. при 20°С 360 кв/мм.

Пленка аривсан-6 получена при одностороннем нанесении полиарилатной пленки на

ПЭТФ пленку методом, описанным в примере 1.

Пример 5. Получение пленки аривсан-5.

На ПЭТФ-пленку толщиной 50 мкм наклеивают с одной стороны пленку Ф-1П толщиной 30 мкм, как описано в примере 1. Общая толщииа пленки 83 мкм.

пр при 20°С 270 KB/MM.

пр. при 200°С 170 KB/MM.

Пример 6. Получение пленки аривсан-7.

На пленку ПЭТФ толщиной 50 мкм наносят с помощью клея полиарилатную пленку Д-8П толщиной 50 мкм, как описано в примере 1. Общая толщина пленки аривсан-7 - 103 мкм.

Е„р. при 20°С 370 KB/MM.

Пример 7. Получение пленки аривсан-9.

На ПЭТФ-пленку толщиной 50 мкм наносят

с помощью слоя клея полиарилатную пленку

Ф-8П толщиной 50 мкм, как описано в примере 1. Общая толщина пленки аривсан-9

105 мкм.

пр. при 20°С 300 KB/MM.

Епр. при 200°С 185 KB/MM.

Из примеров видно, что пределы толщины всех слоев многослойного пленочного материала аривсан от 35 мкм до 305 мкм.

Сравнительные свойства физико-механических и диэлектрических показателей пленочного материала аривсан и прототипа (пленка ПЭЛАК-3) представлены в табл. I.

Таблица 1

Результаты, представленные в табл. 2, показывают, что соотношение исходных компонентов полнарилата влияет на стабильность диэлектрических свойств при повышенных температурах. Для подтверждения этого довода взята полиарилатная пленка типа Д-4П при различных соотношениях исходных компонентов и исследованы некоторые диэлектрические характеристики.

Таблица 2

Удельное объемное электрическое сопротивление, ом-см

при 200°С

при 20°С

2, МО

7,3-101«

1:0,5:0,5 8,5-10 S.MOi 1:0,15:0,85

Полученные по данному изобретению пленки аривсан в сравнении с известными пленками лаварил дают возможность получать электроизоляционный пленочный материал толш,иной свыше 400 мкм с повышенной электропрочностью.

Соответствуюш,ие сравнительные данные представлены в табл. 3.

Таблица 3

Средняя пробивная напряженность при 20°С для пленок

Толщина

Полученный по данному изобретению многослойный пленочный материал аривсан обеспечивает получение электроизоляционного материала с повышенной прочностью к электропробою до 360 KB/MM и повышенной термостойкостью (до 180°С).

В настояш,ее время многие отрасли промышленности предъявляют к полимерным пленочным материалам такие требования, как высокое сопротивление разрушению, устойчивость к электропробою, создание диэлектриков толщиной до 250-400 мкм н ряд других. Особенно эти вопросы встают при создании новых типов электрооборудования, предназначенного для работы в условиях высоких температур и напряжений.

Разработанный пленочный материал аривсан представляет несомненный интерес для использования его в ряде отраслей народного хозяйства и прежде всего в электротехнической промышленности в качестве пазовой изоляции электрических машин, так как позволяет использовать электроизоляционные материалы толшиной до 400 мкм, механизировать обмоточно-изолировочные работы и использовать этот материал на классы нагревостойкости F и Н.

Разработанный пленочный материал аривсан наряду с высокой механической прочностью обладает высокими диэлектрическими свойствами до температуры 200°С. Наиболее

интересным является факт получения у аривсана высокого показателя к электроиробою, как ири нормальных условиях, так и при повышенной температуре.

Формула изобретения

Многослойный пленочный материал, состоящий из полиэтилентерефталатной основы, слоя полиуретанового клея и полимерной пленки, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности и электропрочности, полиэтилентерефталатная основа имеет толщину 20-200 мкм, а полимерная пленка выполнена из полиарилата и имеет толщину 12-100 мкм.