电工薄膜

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四、聚酰亚胺薄膜
1、简介 R、R’为芳环或其 为芳环或其 它耐热基团
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4
耐高温
ρv> 1014 .m 1010 .m(200℃) ℃ Eb:>180kV/mm ε :3.5 tgδ:≤4.0×10-3 :≤4.0× :≤4.0
耐低温性能
电性能
机械性能、 机械性能、 抗辐射性能、 抗辐射性能、 化学稳定性
产量低于 聚乙烯和 聚氯乙烯 丙烯单体聚合
PP
等规 无规 间规
1、聚丙烯薄膜简介
介电强度
介电损耗
耐热性能
耐化学性能
ρv>1014 .m
Eb: >100kV/mm
非极性， 非极性， ε=2.2 tgδ=0.0002
Y级 级
耐许多化学 药品和溶剂， 药品和溶剂， 不溶于常用 的有机溶剂
ρv>1014 .m Eb:>50kV/mm ε :2.9~3.4 tgδ:≤5.0×10-3 :≤5.0× :≤5.0
A 聚丙烯薄膜
C
槽绝缘
E
复合绝缘材料
D
对地绝缘
3、聚酰亚胺薄膜制造方法
1
浸渍法
2
流涎法
3
流涎拉伸法
（1） 聚酰亚胺薄膜的浸渍制造法
浸渍法生产聚酰亚胺薄膜工艺流程图 1—溶剂高位计量罐 2—混漆釜 3—树脂高位储罐 溶剂高位计量罐 混漆釜 树脂高位储罐 4—立式上胶机 5—高温亚胺化炉 立式上胶机 高温亚胺化炉
电 工 薄 膜 化学组成
聚酯薄膜
聚丙烯薄膜
聚酰亚胺薄膜
二、聚酯薄膜
1、聚酯薄膜简介
由对苯二甲酸二 甲酯和乙二醇在 催化剂存在下加 热，经酯交换和 真空缩聚制得
聚对苯二甲酸乙 醇二酯,PET 醇二酯,PET
涤纶
聚酯薄膜
采用平膜双轴拉伸法,BOPET 采用平膜双轴拉伸法,BOPET
1、聚酯薄膜简介
电性能
（2）聚酰亚胺薄膜的流涎制造法
1
2
将树脂溶于溶剂中配成溶液，将此溶液 均匀分散到一个连续的金属带上，经过烘 箱蒸发溶剂，由金属带上剥离下薄膜后， 再经亚胺化炉脱水亚胺化，然后经骤冷、 卷取，得到连续长度的薄膜。
4 3
（3）聚酰亚胺薄膜的流涎拉伸制造法
冷风 横向拉伸机 纵向拉伸机 来自流涎机
流涎拉伸法生产聚酰亚胺工艺流程图 1—预热辊 2—拉伸辊 3—冷却辊 4—轨道 及铗子 5、6—加热装置 7—风冷装置 8—切 边及测厚装置 9—收卷机
压延成型法
挤出成型法
流涎成型法
T型模头法 型模头法
吹塑法
第一步 制造厚片
(1) 用挤出机加热、挤出 树脂
(2) 通过模头成型
(3) 在冷却辊筒上急冷成厚片
第二步 纵横拉伸
(1) 依次双向拉伸
纵拉伸机
慢速组
快速组
慢速组
拉伸辊
快速组
纵拉伸机辊筒排列示意图 a)单点拉伸法 b)多点拉伸法 1—预热辊 2—加热辊 3—冷却辊 4—压辊 5—导向辊 6—拉伸辊
1、聚酯薄膜简介
与其它用途的 聚酯薄膜的生 产企业没有明 确的分界线， 确的分界线， 很多生产线可 很多生产线可 以共用
不容乐观
总产量在过去 产量在过去 的五年中，猛 的五年中， 增一倍以上， 增一倍以上， 06年年底生 年年底生 产能力达58 产能力达 万吨/年 万吨 年
原料价格上 涨 ，产品 价格下降 价格下降
（1）聚酰亚胺薄膜的浸渍制造法
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将底材铝箔通过胶槽， 浸渍上聚酰胺酸溶液，然后 进入烘箱烘焙干燥，得到附 在铝箔上的聚酰胺酸薄膜。 将该薄膜卷松散地放入高温 烘焙炉中，由室温升至高温 进行脱水亚胺化。最后再剥 离收卷，即可制得聚酰亚胺 4 薄膜。
（2） 聚酰亚胺薄膜的流涎制造法
流涎法生产聚酰亚胺薄膜工艺流程示意图 1—后转鼓 2—进风口 3—上烘干道 4—钢带 5—下烘干道 6—出风口 7—树脂 储罐 8—流涎嘴 9—前转鼓 10—剥离辊 11—亚胺化炉 12—收卷机
马寒冰
高分子绝缘材料
第九章 电工薄膜
主要内容
1.电工薄膜简介 1.电工薄膜简介 2.聚酯薄膜生产原料、工艺及设备 2.聚酯薄膜生产原料、 聚酯薄膜生产原料 3.聚丙烯薄膜生产原料、 3.聚丙烯薄膜生产原料、工艺及设备 聚丙烯薄膜生产原料 4.聚酰亚胺薄膜原料、 4.聚酰亚胺薄膜原料、生产工艺及设备 聚酰亚胺薄膜原料
横拉伸机
膜入口
膜出口
预热段
拉伸段
热定型段
冷却段
横拉伸机顶视示意图 1—烘箱 2—导轨 3—铗子转盘 4—冷风静压箱
切边、 第三步 切边、卷取
剪切法 压切法
薄膜冷却后，在线切边
刀片法
切边、 第三步 切边、卷取 卷取(收卷)
薄膜收卷法结构示意图 a)表面收卷法 b)芯轴收卷法 表面收卷法 芯轴收卷法 1—引入薄膜 2—收卷辊 3—接触压力 引入薄膜 收卷辊 接触压力 4—成卷薄膜 5—翻转架 6—驱动电机 成卷薄膜 翻转架 驱动电机
一、电工薄膜简介
厚度一般在350μm以 厚度一般在350μm以 350μm 下，以高分子树脂为 原料制成的膜状物。 原料制成的膜状物。 特点： 特点：厚度薄且有优 异的电气性能的薄膜
电工薄膜
减少绝 缘厚度
缩小 体积
满足电工产品的各种特 殊要求，如耐热、 殊要求，如耐热、耐辐 照、耐化工腐蚀等
一、电工薄膜简介
（3）聚酰亚胺薄膜的流涎拉伸制造法
从流涎机钢带上剥离下来的聚酰胺酸 薄膜直接进入拉伸机，首先进行纵拉， 然后再用铗子夹紧，边横拉边亚胺化。
流涎成型制塑料薄膜的特点
用途 优点 清洁度高，适 清洁度高， 宜制作光学用 塑料薄膜 缺点 流涎膜生产 效率较低， 效率较低， 强度较低， 强度较低， 溶剂成本高 (1)熔融温度高， (1)熔融温度高， 熔融温度高 熔体粘度大的塑 料品种 (2)分解温度与 (2)分解温度与 熔融温度很接近 的塑料品种
机械性能
耐热性能
耐化学性能
较宽的温度和湿 －70~+150℃ ℃ 度范围内有： 度范围内有： 能保持良好的 较高的介电强度 介电强度、 较高的介电强度、 机械性能； 机械性能； 体积电阻率、 体积电阻率、表 面电阻率、 面电阻率、低介 相对湿度对机 械性影响小 电损耗
电气强度 : 50~210kV/mm :≥1.0× 体积电阻率 :≥1.0×1014 Ω·m m 介电常数 :2.9~3.4 介质损耗因数:≤5.0 :≤5.0× 介质损耗因数:≤5.0×10-3
1、聚丙烯薄膜简介
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突出的电 性能、 性能、机 械性能和 耐化学性 能
质轻,良 质轻,良 好的透明 性、光泽 性，低收 缩率
经表面粗化 的聚丙烯薄 膜具有易浸 渍性
价格 便宜
主要用于 电容器
2、聚丙烯薄膜在电工行业的用途
电讯电容器 B
镇流电容器
电力电容器
A 聚丙烯薄膜
C
E
复合膜电容器
D
全膜电容器
(3) 影响薄膜质量的因素
薄膜强度
低温快拉
高分子的定向度
拉伸温度
拉伸比
拉伸速率
热处理
急冷
降低拉 伸温度
(1) 纵横比 例接近 (2) 2.5~3倍 倍 最佳
快速 拉伸
应即利于晶核 的形成又利于 晶核的成长
大于 70℃/min ℃
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三、聚丙烯薄膜简介
1、简介
相对分子量10~15万 万 相对分子量
3、平膜双轴拉伸法制造聚酯薄膜
定义
将热塑性塑料厚片（或膜）在其熔点与 热塑性塑料厚片（或膜）在其熔点与 厚片 玻璃化温度之间，进行纵横 纵横（ 玻璃化温度之间，进行纵横（或称相互 拉伸， 张紧条 垂直的）两个方向拉伸 然后在张紧 垂直的）两个方向拉伸，然后在张紧条 件下进行热处理的一种制膜方法。 件下进行热处理的一种制膜方法。 热处理的一种制膜方法 高聚物的分子链沿外力场作用 高聚物的分子链沿外力场作用 方向解缠 拉直、定向、 解缠、 方向解缠、拉直、定向、结晶 聚集态结构改变 薄膜的各项性能改变
PP:ρv>1014 .m Eb:>100kV/mm ε :2.2 tgδ:2.0×10-4 :2.0× :2.0
PET:ρv>1014 .m Eb:>50kV/mm ε :2.9~3.4 tgδ:≤5.0×10-3 :≤5.0× :≤5.0
2、聚酰亚胺薄膜在电工行业的用途
绕包电磁线 B 在带状电缆 和软印刷电 路中应用
管膜法的分割、 管膜法的分割、收卷
分割、 第三步 分割、收卷
冷 却后将 筒分割 成两层 膜片， 再经热 处理后 收卷。
管膜法的厚片制造
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树脂在170~210℃下熔融挤出， 经过滤器从环形旋转机头流出至 内冷却套，冷却得厚管膜。管膜 经红外线预热到拉伸温度，在压 缩空气和前后不同速度的夹辊作 用下，使管膜沿纵横两个方向同 时拉伸，冷却后将筒分割成两层 膜片，再经热处理后收卷。
聚酰亚胺、聚碳酸酯 聚酰亚胺、
注意： 注意：适当增大摩擦力
双轴拉伸聚酯薄膜生产工艺
BOPET
(1) 厚片制造：挤出树脂,在冷却辊筒 上急冷成厚片 纵横拉伸:进入纵拉伸机， (2) 纵横拉伸:进入纵拉伸机，把厚片纵拉到 预定倍数；进入横拉伸机,横拉到预定倍数； 预定倍数；进入横拉伸机,横拉到预定倍数； (3)切边收卷：切边、 (3)切边收卷：切边、收卷得成品 切边收卷
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T型模头法、吹塑法的生产特点
(1)冷却速度快， 冷却速度快 冷却速度 生产效率高 生产效率高； (2) 厚度公差小； 厚度公差小 (3)适于高温挤出 (3)适于高温挤出 适于高温 成型； 成型； (4)透光性好。 透光性好 透光性
T型模头法 型模头法
Text
吹塑法
(1) 力学性好； 力学性好 (2) 宽度易调整， 宽度易调整， 裁边； 无裁边； (3) 易于制袋； 于制袋； (4) 成本低。 成本低 (6)易控制，操 易控制， 作弹性大 作弹性大。
微观 机理 宏观 性能
(1) 双轴拉伸法类型
先横后纵拉伸法
双 轴 拉 伸 法
逐次拉伸法
先纵后横拉伸法
平膜法 同时拉伸法 管膜法
(2) 平膜双轴拉伸法生产工艺
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厚片制造
纵横拉伸
切边收卷
第一步 制造厚片
挤出 机
模头挤出 (1) 水冷却
模头挤出 (2) 骤冷辊冷却
平膜双轴拉伸法
塑料薄膜主要成型方法
E级 级
耐许多化学 药品和溶剂， 药品和溶剂， 不溶于常用 的有机溶剂
1、聚酯薄膜简介
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突出的电 性能、 性能、机 械性能、 械性能、 耐热性能 和耐化学 性能
有光泽， 有光泽， 透明或 透明或 不透明， 不透明， 无毒、 无毒、 无味
不含增塑 剂，不存 在增塑剂 迁移现象， 价格便宜 迁移现象， 长期存放 不发黄变 脆
3、聚丙烯薄膜制造方法
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纵横两步平面拉伸法
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静压管膜同步拉伸法
聚丙烯薄膜制造方法
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3
厚片制造
纵横拉伸
切边收卷
Leabharlann Baidu
管膜法的厚片制造
第一步 制造厚片
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树脂在170~210℃下熔融挤出，经 过滤器从环形旋转机头流出至内冷却 套，冷却得管膜。
管膜法的纵横拉伸
第二步 纵横拉伸
管膜经红外线预热到拉 伸温度，在压缩空气和前后 不同速度的夹辊作用下，使 管膜沿纵横两个方向同时拉 伸。
商机： 商机： (1) 厚膜 (2) 特种电工薄 膜
电工聚酯薄膜的市场情况
2、BOPET聚酯薄膜在电工行业的用途 BOPET聚酯薄膜在电工行业的用途
电容器 B 电缆包扎 匝间绝缘 槽间绝缘 衬垫绝缘 A 聚酯薄膜 C
电视机和终端 显示器的行输 出变压器绝缘
E
与其它柔性 材料复合
D
薄膜开关 柔性印刷电路