Электроизоляционный материал

О П И С А Н И Е (а 917216.ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Союз Советских(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23,05,80 (21) 292940624-07с прнсоелинением заявки Рй(51)М. Кл,Н 01 В 19/ОО 1 ооударотееннцй квинтет СССР но делам изобретений и открытий(54) ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЛ МАТЕРИ Изобретение относится к электротехнике и может найти применение, в частности для герметизации равно и электрической аппаратуры.Известен электроизоляционный материал, в котором в качестве основы использована полипиромеллитимидная пленка марки ПМ, а в качестве покры тия фторлон-чМД, Этот материал имеет высокие электрические и механические свойства и рекомендуется для эксплуатации в интервале температур от ."60 до +200 С, Режим сварки: температура 200- 350 С, давление 0,6-5 кгс/см ,2 время 1-30 с С 13.Следует отметить, что фторлон"4 МД является термопластом и, следовательно, соединение указанных материалов друг с другом возможно только при его размягчении, которое происходит уже при 200 С. Температура размягчения ОторлонаМД определяет также и максимальную рабочую температуру, которал согласно вышеприведенным данным составляет 200 СИменно в этомзаключается недостаток, которым обладает известный материал.Цель изобретения - разработка дуб"-лированной пленки, обладающей болеевысокой рабочей температурой (выше200 С), чем известные дублированныепленки, а также стойкостью к действию масел (ИПМи ВТ) .Для достижения указанной цели вкачестве подложки использовали поли"пиромеллитимидную пленку (марки ПМ),а в качестве покрытия олигобисмалеимидамин (ОБМИА), полученный привзаимодействии 1 моль 4,4-диаминодифенилметана и 2 молей И,И "гексамеытиленбисмалеимида. При этом содержание первичных аминогрупп в,ОБМИА должно лежать в интервале от 1,05 до1,36 лас.Ж.Известно, что пленка ПМ являет"ся полимером, полученным на основепиромеллитового диангидрида и диаминодифенилового эФира, с концевыми3 9172аминогруппами. Поэтому повышение рабочих температур электроизоляционного материала, выполненного в видедублированной пленки (ДП) на основеПМ возможно в том случае, если материал покрытия является термореактивным и при этом способным взаимодействовать с концевыми группами полипиромеллитимида. В случае использованиядля покрытия термореактивного материала, взаимодействующего с ПМ, отсутствует температура перехода материа"ла покрытия в вязко-текучее состояние, и следовательно, ресурс дублиро.ванной пленки будет определяться наиболее слабым элементом ее. Так каклюбой олигополималеимидамин (ОПМИА)представляет собой продукт взаимодействия полиамина (ПА)и полималеимида (ПМИ) при, по крайней иере,двухмольном избытке последнего, тоолигомер всегда содержит два различных по химическому строению полималеимида: исходный, взятый для получения ОБМИР и ПМИ, получаемый при взаи," 5модействии двух молей ПМИ с одниммолем ПА. Таким образом, любой ОБМИАсодержит двойные связи ПМИ., активированные сопряжением с карбонильнойгруппой. Именно двойные связи ОПМИАвзаимодействуют с концевыми аминогруппами полипиромеллитимида в процессе формирования покрытия. При соединении ДП, например, друг с другоми нагревании, происходит расплавле"ние и химическое взаимодействие поззкрытия с образованием между ними неплавкого и нерастворимого слоя, химически связанного с подложкой. Од.нако для получения покрытия для ДП40пригоден не любой. ОБМИА, а толькотакой, который бы обеспечил получение покрытия, позволяющего провестивытяжку ДП. С этой целью использовался ОПИИ на основе алифатическогоПМИ:ГМВМИ,который обладает большей4 экинетической гибкостью цепи, чем,например, другие промышленно-доступные ПНИ:И,3 -метафениленбисмалеимиди И,И -и-и -дифенилметанбисмаленмид,Получение предлагаемого материалав виде дублированной пленки (ДП) состоит из следующих операций: получение олигобисмалеимидамина (ОБМИА);нанесение покрытия на пленку ПМ,П р и м е р 1. Получение олигобисмалеимидамина. В 6-литровой реактор из нержавеющей стали г оубашкой 16 4для. обогрева, мешалкой, термометром, дозатором порошков. и приспособлением для быстрого слива олигомера загру- жают 1372 г (6,93 м) ДАМ. Повышают температуру ДАМ до 140+1 С и загружают с постоянной скоростью 1912 г(693 м) ГМБМИ в течение 30 мин. Остальное против эквимольного количества ГМБМИ, т.е. 1912 г (6,93 м) загружают также с постоянной скоростью в течение 15 мин при 110+5 С. Затем температуру реакционной массы повышают до 147+1 С за 30 мин и перемешивают при этой температуре в течение 180 мин. Олигомер быстро сливают и охлаждают, до комнатной температуры. Полученный ОБМИА содержит 1,20 масА первичных аминогрупп (концентрация первичных аминогрупп, отнесенная к взятому мольному соотношению исход"ных ГМБМИ и ДАМ - 4,21 масА). Температура плавления олигомера (ГОСТ189954-73) 75-80 С) .Максимальная концентрация олигомера в хлористом метилене 25,1 масА. Концентрацию первичныхаминогрупп определяют потенциометрическим титрованием 0,1 н раствором хлорной кислоты в метилэтилкетоне навески, растворенной в смеси хлороформа и апетонитрила (объемное соотношение 4:1), Относительная ошибка определения +23Получение дублированнои пленки.Обезжиренную бензином и высушенную полипиромеллитимидную пленку марки ПМ(толщина 40 мк) пропускают через ванночку объемом 0,5 л с 25/-ным раствором олигобисмалеимидамина (концентрация первичных аминогрупп 1,20 мас,) в хлористом метилене., Температура раствора 20+5 С, Далее пленка поступает в вертикальную сушилку длиной 2 м с тремя зонами температур: 35,80 и 165 С, После охлаждения пленки на воздухе вся операция нанесения слоя на ПМ повторяется еще один раз, Время одноразового прохода составляет 4 мин. Толщина двухстороннего покрытия за два прохода 25 мк.Свойства ДП в исходном состоянии, а также после термостарения на возду. хе, в масле ВТи ИПМприведены в табл. 1-3.Зависимость предела прочности при ;сдвиге от длительности териостарения на воздухе при 200 и 250 С, в масле ИПМО при 180 С и в масле ВТпои 200 С приведена в табл.1."С Предел прочности при сдвиге, к гс/им,Длительность термостарения, ч 50100ЗОО500 Воздух,6,6(Л) 6,5(Л), 6 1(Л) 6,6(Л) 6,5(к) 6,1(К) 6,1(К) 1) 7(К) 5,Щ 3,8 ГК 1 200 250Масло ВТ1,6,6(Л) 6,6(Л) 6,5(А) 6) 6)2(А) 6,6(А), 7,0(А) 6,9(Л) б)6(Л) 6)" (Л) 200 Масло ИП М" 10, 180 П р и м е ч а н и е: Максимальная рабочая температураО Оматериала-прототипа на воздухе 200 С. Режим сварки ДП: 250 С,давление 0,1-0,3 кгс/см) время 60 мин. Предел прочностипри сдвиге определяют при 20+5 С на образцах с линейнымиразмераии 20 х 200 мм, склеенных внахлест (площадь склейки20 х 50 мм), на разрывной машине (тип РПМ) при скоростиопускания нижнего зажииа 60 мм/мин. В скобках указан видразрушения: А - адгезионное, К - когезионное. 5 9172Зависимость разрушающего напряжения при растяжении (6 р) и относительного удлинения при разрыве (ь ) ДП от длительности термостарения на воздухе, в масле ВТи ИПМпри ведена в табл. 2.Зависимость электрической прочности дублированной пленки от длительности, термостарения на воздухепри 200 и 250 С, в масле ВТив масле 0 ИПМ приведена в табл. 3.П р и м е р 2. Получение олигомера. Все операции по получению олигомера выполняются также, как в примере 1. Однако переившивание реакцион ной массы после добавления всего количества ГМВМИ и повышения температуры до 147+1 С проводят в течение 150 иин, затем олигомер сливают и охлаждают. ОБМИА содержит 1,36 мас., 20 максимальная концентрация олигомера в хлористом метилене. при 20 С - 23,5 мас.З..Получение дублированной пленки проводят аналогично примеру 1, Толщина 25 двухстороннего покрытия пленки 22 ик ДП имеет следующие свойства при 20 С: разрушающее. напряжение при растяжении 7,5 .кгс/мм , относительное удлинение при разрыве 11)03 и электричес кую прочность 72 кВ/мм.П р и м е р 3. Получение.олигомера проводится аналогично прииеру 1. 16 6Однако дли тел ьност ь перемешивания реакционной массы после достижения егО температуры 1 ч 7 й 1 С составляет 210 мин Олигомер содержит 1,05 иас.4 первичных аминогрупп, максимальная концентрация в хлористом метилене при 20 С - 21,0 мас.3.Получение дублированной пленки осуществляется аналогично примеру 1, Толщина двухстороннего покрытия 20- 22 мк.Свойства ДП (при 20 С): разрушаю- . щее напряжение при растяжении 7,кгс/ии , относительное удлине"йни е 10,6"., зле ктри чес кая прочност ь 74 кВ/мм.Как видно из табл. 1-3, применение для. покрытия полипиромеллитимидной пленки вместо флортона-)МД олигобксмалеимидамина на основе ГМБМИ и ДАМ, дает возможность получить ДП, которая может эксплуатироваться на воздухе при температурах вплоть до 250 С в течение не менее 500 ч, в то время как рабочая температура материала базового образца не превышает 200 С.о Кроме того, предлагаемый материал может эксплуатироваться в углеводородном (ИПМ) и кремнийорганическои (ВТ) маслах в течение не менее чем 500 час при 180 и 200 С соответственно (табл. 1 - 3)Т абли ца(ммх Длител ьност ь После термостарения, ъ 1 о термостарения,ч в масле в масле на воздухе при на воздухе при ееВТ при200 С те ю ИПМ" 10 при 180 С 250 С 200 С 200"С 250 С ВТ при200 С ИПМ при180 С 0 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 7,4 7,3 5,6 7,2 6,8 5,5 6,9 6,2 12,8 11,6 12,8 12,8 12,8 10,8 12,2 10,0 10,2 9,8 10,0 100 . 7,5 300 6,8 500 11,0 7,4 11,5 10,0 7,2 П р и м е ч а н и е, Образцы после термостарения испытываютсяпри 20+5 С.Т а б л и ц а Средатемпературастарения,Электрическая прочность,кВ/мм Длительность термостарения, ч 0 100 300 500 Воздух 94 70 94 88 76 82 79 64 200 250 Масло ВТ82 72 77 200 МаслоИПМ81 82 180 Формула изобретения на с содержанием первичных аминогруппЭлектроизоляционный материал, пре,05"1,36 мыс., полученного при вза"имуцественно для герметизации радио- имодействии 1 моль 4,4 -диаминодифи 5 Ои электротехнических изделий, состоя" нилметана и 2 молей И,И -гексаметиленщий из полипиромеллитимидной пленки бисмалеимида.с нанесенным на нее покрытием,о т л и- Источники информации,ч а ю ц и й с я тем, что., с целью принятые во внимание при экспертизеповыиения рабочей температуры, покры- . 1, .Кнельц А.И. и др. Пластическиетие выполнено из олигобисмалеимидами- массй, 1976, Ю 6, с, 38-40.55ВНИИПИ Заказ 1895/70 Тираж 758 ПодписноеФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул; Проектная,