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    一種聚酰亞胺薄膜表面電荷快速消散方法技術

    技術編號:8796809 閱讀:187 留言:0更新日期:2013-06-13 03:15
    本發明專利技術專利涉及一種聚酰亞胺薄膜表面電荷快速消散方法,他包括利用鹵族元素強的氧化性,采用鹵族元素氣體對聚酰亞胺薄膜系列產品進行表面改性處理,替換薄膜表面一層分子結構中C-H結構上的氫原子,形成一層均勻分布的C-鹵族元素結構。當處于放電環境中,此層能夠有效阻止表面電荷的積累,顯著提高其表面電荷消散速度。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術涉及。
    技術介紹
    聚酰亞胺薄膜作為一種特種工程材料,是在20世紀60年代在美國和前蘇聯軍備競賽及太空發展之下所開發的耐熱性樹脂,也是被公認為最成功的一種樹脂。早期是利用聚酰亞胺優異的耐熱性應用在電機當中,提高高溫熱穩定性。20世紀80年代,由于電子工業的發展,進一步帶動了聚酰亞胺的開發,由于其優異的耐熱性以及良好的加工性,很快成為半導體組以及電路板構裝的一部分。按聚酰亞胺的結構和制備方法可以將其分兩大類。一類是主鏈中含有脂肪族單元的聚酰亞胺,是通過加熱芳香族四甲酸與脂肪族二元胺的鹽進行縮聚而制得。另一類是主鏈中含有芳香族單元的聚酰亞胺,這類聚酰亞胺通常是采用兩步法合成的。聚酰亞胺是一種綜合性能優異的工程材料。由于主鏈上含有芳香環,它作為先進復合材料基體,具有突出的耐溫性能和優異的機械性能,是目前樹脂基復合材料中耐溫性最高的材料之一,可在555°C短期內保持其物理性能,長期使用溫度高達300°C以上,已經廣泛用于航天、軍事、電子等領域。同時聚酰亞胺還具有突出的電氣性能與耐輻射性能,廣泛用于封裝、涂覆、電機絕緣材料等領域。其中主要產品有杜邦的Kapton、宇部興產的UPIlex系列和鐘淵的APIcal。PI薄膜由于其優異的特性得到長足發展,雖然它的價格較高,但因其性能可靠,工程應用很廣泛,受到人們的青睞。但是PI分子主鏈上一般含有苯環和酰亞胺環結構,由于電子極化和結晶性,致使PI存在較強的分子鏈間作用,引起PI分子鏈緊密堆積,從而導致PI明顯的吸水性和熱膨脹性,致使PI薄膜耐電暈性很弱,這限制了其在高溫和精密狀態下的應用。電氣性能的提高成為限制聚酰亞胺薄膜發展的一個重大問題。國內外專家對聚酰亞胺薄膜絕緣失效的機理·進行了廣泛深入的研究,主要認為局部放電時導致絕緣破壞的主要因素,而且表面電荷、空間電荷的累積等在絕緣失效過程中扮演著較為重要的角色。Bellomo等在研究方波電壓下聚酰亞胺的壽命時,發現變頻電機中絕緣材料的壽命主要由局部放電所控制。Foulon等人采用針-板電極,對聚酰亞胺薄膜在脈沖條件下進行試驗,提出匝間絕緣的破壞是由于空間電荷的作用導致絕緣形成的針孔弓I起。Kimura.Ken采用電流傳感器測量了方波脈沖下聚酰亞胺薄膜的表面放電,認為聚酰亞胺薄膜累積的表面電荷對局部放電有著重要影響。因此有效提高聚酰亞胺薄膜的表面電荷消散方法可以提高其耐電能力。本專利技術提供了,通過對聚酰亞胺進行表面改性處理有效提高了聚酰亞胺薄膜抑制表面電荷的積累,顯著的提高了其耐電性能。(一)目的本專利技術的目的在于提供。( 二 )技術方案本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是:利用鹵族元素強的氧化性,采用鹵族元素氣體對聚酰亞胺薄膜系列產品進行表面改性處理,替換薄膜表面一層分子結構中C-H結構上的氫原子,形成一層均勻分布的C-鹵族元素結構。當處于放電環境中,此層能夠有效阻止表面電荷的積累,顯著提高其表面電荷消散速度。有益效果本專利技術的優點和有益效果:①顯著提高產品抑制表面電荷的積聚特性,顯著提高表面電荷消散速度:②對產品機械性能無損傷,保持產品原貌;③生產工藝及流程簡便,且產品性能穩定。附圖說明 圖1是本專利技術實施實例中試樣表面電荷消散圖;圖2是本專利技術實施實例中試樣表面電荷消散時間。最佳實施方式實施案例1:在密閉容器中放入普通聚酰亞胺薄膜,利用惰性空氣持續沖刷容器內部,趕走密閉容器內的空氣,形成一個惰性氣體的環境。然后向密閉容器內充入鹵族元素氣體,在保持50°C溫度環 境下,持續反應10分鐘,形成具有上下兩層表面改性的聚酰亞胺薄膜。未處理試樣與改性處理后試樣表面電荷動態特性如圖1所:從圖中可以看出表面改性處理后試樣初始電荷密度要比未處理試樣小一倍,而且表面改性后試樣其表面電荷在8分鐘內就消散到接近于O,而未處理試樣經過8分鐘消散后其電荷密度還是在±2000pC/mm以上。圖2給出了表面電荷的消散時間,從圖中可以看出未處理試樣,其表面電荷密度消散到初始電荷的10%以下需要80分鐘以上,而經過表面改性處理后其表面電荷密度消散到初始電荷的10%僅需要10分鐘,這說明經過表面改性處理后,能夠顯著的提高聚酰亞胺薄膜的表面電荷消散速度。本專利技術提供了一種有效的聚酰亞胺薄膜表現電荷快速消散方法。本文檔來自技高網...

    【技術保護點】
    利用鹵族元素強的氧化性,采用鹵族元素氣體對聚酰亞胺薄膜系列產品進行表面改性處理,替換薄膜表面一層分子結構中C?H結構上的氫原子,形成一層均勻分布的C?鹵族元素結構。當處于放電環境中,此層能夠有效阻止表面電荷的積累,顯著提高其表面電荷消散速度。

    【技術特征摘要】
    1.本發明專利涉及一種聚酰亞胺薄膜表面電荷快速消散方法,他包括:利用鹵族元素強的氧化性,采用鹵族元素氣體對聚酰亞胺薄膜系列產品進行表面改性處理,替換薄膜...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:杜伯學,李杰,杜偉
    申請(專利權)人:天津學子電力設備科技有限公司
    類型:發明
    國別省市:

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