专利名称：一种耐电晕组合物及其制备方法
技术领域：
本发明属于耐电晕材料技术领域，具体涉及ー种含聚酰亚胺、纳米氧化铝和纳米蒙脱土的耐电晕组合物及其制备方法。
背景技术：
聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的ー类聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。聚酰亚胺具有以下优良的性能可耐高温，热稳定性高；具有优良的机械性能，未填充的塑料的抗张强度都在IOOMpa以上；具有很高的耐辐照性能，其薄膜在5X109rad快电子辐照后強度保持率为90%;具有良好的介电性能，介电常数为3. 4左右，弓丨入氟，或将空气纳米尺寸分散在聚酰亚胺中，介电常数可以降到2. 5左右，介电损耗为10_3，介电强度为100-300KV/mm，广成热塑性聚酰亚胺为300KV/mm，体积电阻为1017 Q cm。这些优良的性能使得聚亚酰胺适合作为电器绝缘的有机薄膜。
目前的聚酰亚胺虽然耐高温和耐电晕，但是，不能适应高的电压强度和变频电压，使高压或变频电器的使用寿命降低。加入抗高压纳米颗粒可以提高耐压强度，纳米氧化铝、纳米蒙脱土及纳米云母都能提高抗电压强度，混合使用效果更佳。
发明内容
本发明的目的在于克服上述耐电晕聚亚酰胺薄膜的缺陷，提出一种耐电晕组合物及其制备方法，提高耐电晕聚亚酰胺薄膜的抗压强度和抗变频能力。一种耐电晕组合物，由以下重量份数的成分组成聚亚酰胺140-180份，纳米氧化铝1-1. 5份，纳米蒙脱土 4-8份，纳米云母1-5份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷1-5份，分散剂
0.5-1 份。所述分散剂为苯こ烯-丁ニ烯嵌段共聚物、三こ基己基磷酸、纤维素衍生物或聚丙烯酰胺。所述纤维素衍生物为纤维素硝酸酷、纤维素こ酸酷、纤维素こ酸丁酸酷、甲基纤维素、羧甲基纤维素、こ基纤维素、羟こ基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或纤维素黄酸酷。所述纳米氧化铝的粒径大小为50-15000纳米。所述纳米蒙脱土的粒径大小为50-10000纳米。所述纳米云母的粒径大小为150-20000纳米。上述耐电晕组合物的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行(I)按重量份数取纳米氧化铝トI. 5份，纳米蒙脱土 4-8份，纳米云母1-5份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷1-5份和分散剂0. 5-1份，加入溶剂80-200份，搅拌均匀，制成浆料；(2)将等重量份数的芳香族ニ胺、四羧酸ニ酐依次加入到步骤(I)中制备的浆料中，加热到30-80°C引发聚合反应，搅拌0. l_24h，制得复合浆料；(3)将复合浆料加热至80-200 V，脱气，干燥，发生酰亚胺化反应，得到耐电晕组合物。所述芳香族ニ胺为间苯ニ胺、对苯ニ胺、3，3’ - ニ甲基联苯胺、2，5_ ニ氨基甲苯、4，4’ - ニ氨基ニ苯甲酮或2，4_ ニ氨基-6-氯甲苯中的ー种。所述四羧酸ニ酐为3，3’，4，4’ - ニ苯酮四羧酸ニ酐、均苯四甲酸ニ酐、3，3’，4，4’ -联苯四羧酸ニ酐、2，2’，3，3’ -联苯四羧酸ニ酐、1，4，5，8_萘四羧酸ニ酐、1，2，5，6_萘四羧酸ニ酐、菲_1，8，9，10-四羧酸ニ酐或苯_1，2，3，4_四羧酸ニ酐。所述溶剂为ニ甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。本发明的有益效果本发明的耐电晕组合物，可制成耐高温和耐电晕聚亚酰胺薄膜，其耐电晕时间为12万小时以上，抗压电強度和抗变频电压能力有了大幅的提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进ー步说明。实施例I一种耐电晕组合物，由以下重量份数的成分组成聚亚酰胺140份，纳米氧化铝I. 2份，纳米蒙脱土 4份，纳米云母2份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷3份，三こ基己基磷酸0. 5份。上述耐电晕组合物的制备方法(I)按重量份数取纳米氧化铝I. 2份，纳米蒙脱土 4份，纳米云母2份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷3份和分散剂0. 5-1份，加入ニ甲基甲酰胺80-200份，搅拌均匀，制成浆料；(2)将70份芳香族ニ胺、70份四羧酸ニ酐依次加入到步骤(I)中制备的浆料中，加热到30°C引发聚合反应，搅拌0. 5h，制得复合浆料；(3)将复合浆料加热至80°C，脱气，干燥，发生酰亚胺化反应，得到耐电晕组合物。实施例2—种耐电晕组合物，由以下重量份数的成分组成聚亚酰胺150份，纳米氧化铝I. 0份，纳米蒙脱土 6份，纳米云母I份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷4份，苯こ烯-丁ニ烯嵌段共聚物0.6份。上述耐电晕组合物的制备方法(I)按重量份数取纳米氧化铝I. 0份，纳米蒙脱土 6份，纳米云母I份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷4份，苯乙烯-丁ニ烯嵌段共聚物0. 6份，加入N-甲基吡咯烷酮80-200份，搅拌均匀，制成浆料；(2)将75份芳香族ニ胺、75份四羧酸ニ酐依次加入到步骤(I)中制备的浆料中，加热到50°C引发聚合反应，搅拌2h，制得复合浆料；(3)将复合浆料加热至90°C，脱气，干燥，发生酰亚胺化反应，得到耐电晕组合物。实施例3一种耐电晕组合物，由以下重量份数的成分组成聚亚酰胺160份，纳米氧化铝I. 3份，纳米蒙脱土 5份，纳米云母5份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷3份，聚丙烯酰胺I份。上述耐电晕组合物的制备方法(I)按重量份数取纳米氧化铝I. 3份，纳米蒙脱土 5份，纳米云母5份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷3份，聚丙烯酰胺I份，加入ニ甲基甲酰胺80-200份，搅拌均匀，制成浆料；
(2)将80份芳香族ニ胺、80份四羧酸ニ酐依次加入到步骤(I)中制备的浆料中，加热到70°C引发聚合反应，搅拌8h，制得复合浆料；(3)将复合浆料加热至120°C，脱气，干燥，发生酰亚胺化反应，得到耐电晕组合物。实施例4一种耐电晕组合物，由以下重量份数的成分组成聚亚酰胺180份，纳米氧化铝I. 5份，纳米蒙脱土 8份，纳米云母5份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷5份，纤维素こ酸酯I份。上述耐电晕组合物的制备方法(I)按重量份数取纳米氧化铝I. 5份，纳米蒙脱土 8份，纳米云母5份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷5份，纤维素こ酸酯I份，加入N-甲基吡咯烷酮80-200份，搅拌均匀，制成浆料；
(2)将90份芳香族ニ胺、90份四羧酸ニ酐依次加入到步骤(I)中制备的浆料中，加热到75°C引发聚合反应，搅拌10h，制得复合浆料；(3)将复合浆料加热至150°C，脱气，干燥，发生酰亚胺化反应，得到耐电晕组合物。实施例5一种耐电晕组合物，由以下重量份数的成分组成聚亚酰胺170份，纳米氧化铝I. 3份，纳米蒙脱土 6份，纳米云母3份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷4份，纤维素こ酸酯0. 8份。上述耐电晕组合物的制备方法(I)按重量份数取纳米氧化铝I. 3份，纳米蒙脱土 6份，纳米云母3份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷4份，纤维素こ酸酯0. 8份，加入ニ甲基甲酰胺80-200份，搅拌均匀，制成浆料；(2)将85份芳香族ニ胺、85份四羧酸ニ酐依次加入到步骤(I)中制备的浆料中，加热到60°C引发聚合反应，搅拌16h，制得复合浆料；(3)将复合浆料加热至140°C，脱气，干燥，发生酰亚胺化反应，得到耐电晕组合物。实施例6一种耐电晕组合物，由以下重量份数的成分组成聚亚酰胺160份，纳米氧化铝
I.2份，纳米蒙脱土 6份，纳米云母3份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷4份，羟丙基纤维素0. 8份。上述耐电晕组合物的制备方法(I)按重量份数取纳米氧化铝I. 2份，纳米蒙脱土 6份，纳米云母3份，丁ニ烯基三こ氧基硅烷4份，羟丙基纤维素0. 8份，加入ニ甲基甲酰胺80-200份，搅拌均匀，制成浆料；(2)将80份芳香族ニ胺、80份四羧酸ニ酐依次加入到步骤(I)中制备的浆料中，加热到60°C引发聚合反应，搅拌llh，制得复合浆料；(3)将复合浆料加热至180°C，脱气，干燥，发生酰亚胺化反应，得到耐电晕组合物。
权利要求
1.一种耐电晕组合物，其特征在于，由以下重量份数的成分组成聚亚酰胺140-180份，纳米氧化铝1-1. 5份，纳米蒙脱土 4-8份，纳米云母1-5份，丁二烯基三乙氧基硅烷1-5份，分散剂0. 5-1份。
2.根据权利要求I所述一种耐电晕组合物，其特征在于，所述分散剂为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、三乙基己基磷酸、纤维素衍生物或聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求2所述一种耐电晕组合物，其特征在于，所述纤维素衍生物为纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯、甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或纤维素黄酸酯。
4.根据权利要求I所述一种耐电晕组合物，其特征在于，所述纳米氧化铝的粒径大小为50-15000纳米。
5.根据权利要求I所述一种耐电晕组合物，其特征在于，所述纳米蒙脱土的粒径大小为50-10000纳米。
6.根据权利要求I所述一种耐电晕组合物，其特征在于，所述纳米云母的粒径大小为150-20000 纳米。
7.权利要求I所述耐电晕组合物的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行 (1)按重量份数取纳米氧化铝1-1.5份，纳米蒙脱土 4-8份，纳米云母1-5份，丁二烯基三乙氧基硅烷1-5份和分散剂0. 5-1份，加入溶剂80-200份，搅拌均匀，制成浆料； (2)将等重量份数的芳香族二胺、四羧酸二酐依次加入到步骤(I)中制备的浆料中，力口热到30-80°C引发聚合反应，搅拌0. l_24h，制得复合浆料； (3)将复合浆料加热至80-200°C，脱气，干燥，发生酰亚胺化反应，得到耐电晕组合物。
8.根据权利要求7所述耐电晕组合物的制备方法，其特征在于，所述芳香族二胺为间苯二胺、对苯二胺、3，3’_ 二甲基联苯胺、2，5_ 二氨基甲苯、4，4’_ 二氨基二苯甲酮或2，4_ 二氨基-6-氯甲苯中的一种。
9.根据权利要求7所述耐电晕组合物的制备方法，其特征在于，所述四羧酸二酐为3，3’，4，4’ - 二苯酮四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’ -联苯四羧酸二酐、2，2’，3，3’ -联苯四羧酸二酐、1，4，5，8_萘四羧酸二酐、1，2，5，6_萘四羧酸二酐、菲-1，8，9，10-四羧酸二酐或苯-1，2，3，4-四羧酸二酐。
10.根据权利要求7所述耐电晕组合物的制备方法，其特征在于，所述溶剂为二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
全文摘要
本发明公开了属于耐电晕材料技术领域的一种含聚酰亚胺、纳米氧化铝和纳米蒙脱土的耐电晕组合物及其制备方法。该组合物由以下重量份数的成分组成聚亚酰胺140-180份，纳米氧化铝1-1.5份，纳米蒙脱土4-8份，纳米云母1-5份，丁二烯基三乙氧基硅烷1-5份，分散剂0.5-1份。本发明的耐电晕组合物，可制成耐高温和耐电晕聚亚酰胺薄膜，其耐电晕时间为12万小时以上，抗压电强度和抗变频电压能力有了大幅的提高。
文档编号C08K13/02GK102796376SQ201210317139
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者宋成根, 苗培权, 徐伟伟, 陆启俊 申请人:江苏亚宝绝缘材料股份有限公司