一种耐高温高导热槽绝缘复合材料及其制备方法与流程

本发明实施例涉及绝缘材料技术领域，特别是涉及一种耐高温高导热槽绝缘复合材料及其制备方法。

背景技术

传统电机的绝缘材料有单纯绝缘纸，单纯绝缘膜以及纸与膜多层复合的柔性绝缘材料，随着新能源技术不断发展，新能源电机用绝缘材料要求越来越高，如对材料热成型、高导热要求、耐老化都提出了越来越高要求，现有技术对高性能复合纸的研究较少，特别是聚芳酰胺纤维纸与高导热聚酰亚胺的复合材料领域。目前传统复合材料耐温等级差，导热系数偏低，已不能满足新能源汽车领域高端电机的使用要求。

技术实现要素：

本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种耐高温高导热绝缘材料，满足新能源电机槽绝缘过程中热成型良好，材料耐温稳定性好、不易老化，材料的导热效率高。

为了达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：提供一种耐高温高导热绝缘复合材料，其是三层复合材料，分别是轧光聚芳酰胺纤维纸外层、高导热聚酰胺膜中间层、轧光聚芳酰胺纤维纸外层，轧光聚芳酰胺纤维纸与高导热聚酰胺膜通过复合胶水采用干式复合方法复合而成；所述的复合胶水是由无机纳米粉体通过偶联剂与聚氨酯胶形成有机无机的复合界面。

其中，所述的轧光聚芳酰胺纤维纸是nomex绝缘纸，包括410纸、416纸、464纸，所述轧光聚芳酰胺纤维纸的厚度是0.0375mm、0.05mm或0.08mm。

其中，所述高导热聚酰胺膜是高导热膜，其导热系数为0.4～0.8w/m.k。

其中，所述的复合胶水是聚氨酯改性油性胶水，胶水耐温等级c级以上。

其中，所述的无机纳米粉体是导热粉体，包括纳米氮化硅、三氧化二铝(α-al2o3)、氮化硼、氮化铝。

其中，所述偶联剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂。

其中，所述胶水是油性双组份聚氨酯胶，胶水是双组份组成，主剂是大分子聚酯加成物，固化剂是六亚甲基二异氰酸酯加成物，所述的主剂和固化剂溶剂是丙酮、乙酸乙酯、丁酮中的一种或多种混合物。

其中，所述干式复合工艺方法是将双组份胶水进行稀释剂稀释搅拌均匀后均匀涂胶于聚酰亚胺薄膜，然后经过烘道除去溶剂，再与轧光聚芳酰胺纤维纸进行热压复合，最后进入熟化房进行处理得到复合结构的绝缘材料。

一种耐高温高导热绝缘复合材料制备方法，其特征在于，包括：

(1)将主剂、固化剂、溶剂、无机纳米粉体以及偶联剂按比例进行处理后搅拌均匀；

(2)搅拌均匀后凃敷在的高导热聚酰胺膜上。

(3)经过烘干然后与轧光聚芳酰胺纤维纸进行热压复合，得到三层复合材料。

其中，所述比例为：20:2:15:1.5:0.1或20:2.6:10:1.4:0.12；所述高导热聚酰胺膜厚度为0.125mm或0.075mm；所述三层复合材料的厚度为0.25mm或0.18mm。

本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术，本发明提供的是一种耐高温高导热绝缘复合材料，在新能源电机槽绝缘上易于常温成型及热成型，材料的耐温等级更高，热阻更高，导热系数更低，散热效果更好，延长了材料的使用寿命，对电机的保护效果更好。

附图说明

图1是本发明实施例提供的耐高温高导热槽绝缘复合材料的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、方法方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参阅图1，本发明实施例提供的一种耐高温高导热槽绝缘复合材料包括：轧光聚芳酰胺纤维纸10以及高导热聚酰胺膜20。轧光聚芳酰胺纤维纸10采用干式复合工艺方法通过复合胶水复合粘贴在高导热聚酰胺膜20上。其中轧光聚芳酰胺纤维纸10位于外层、高导热聚酰胺膜20位于中间层、轧光聚芳酰胺纤维纸10为外层组成三层复合结构。

其中，所述的轧光聚芳酰胺纤维纸10是nomex绝缘纸，如410纸、416纸、464纸，所述的厚度是0.0375mm、0.05mm或0.08mm，优选厚度是0.05mm，在保证绝缘等级的同时，材料的成本也可以兼顾。

其中，所述高导热聚酰胺膜20是高导热双向拉伸膜，不同于常规的低导热率单向流延聚酰胺膜，其导热系数在0.4～0.8w/m.k,所述的膜如kaptonmt膜、kaptonmt+膜，所述的膜的厚度是0.075～0.188mm，优选地选用kaptonmt+膜，优选的厚度是0.125mm。

其中，所述的复合胶水是改性聚氨酯油性胶水，是由高导热的无机纳米粉体通过偶联剂与聚氨酯胶形成有机无机的复合界面，达到高导热作用。胶水耐温等级c级以上，所述胶水的固化温度是60～100℃，固化时间是48～96h；优选地固化温度是70℃，固化时间72h。

其中，复合胶水中包含有高导热粉体与偶联剂。

所述的无机纳米粉体是高导热粉体，包括纳米氮化硅、三氧化二铝(α-al2o3)、氮化硼、氮化铝等，优选的粉体是氮化硅、三氧化二铝(α-al2o3)。

所述偶联剂有硅烷偶联剂，如a151(乙烯基三乙氧基硅烷)、a171(乙烯基三甲氧基硅烷)、a172(乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷)、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(kh560)，钛酸酯偶联剂，如单烷氧基型、单烷氧基焦磷酸酯型、整合型和配位体型等，优选地的偶联剂为kh560。

其中，所述复合胶水是油性双组份聚氨酯胶，胶水是双组份组成，主剂是大分子聚酯加成物，如colflexhp8050，loctifela2681，liofolla2638；固化剂是六亚甲基二异氰酸酯加成物，如hardeerz、loctifela5500、desmodurn3390。所述的主剂和固化剂溶剂是丙酮、乙酸乙酯、丁酮中的一种或多种混合物，优选的主剂、固化剂、溶剂优选为colflexhp8050、hardeerz和丙酮。

其中，所述复合胶水的组成比例是主剂(大分子聚酯加成物)：固化剂(六亚甲基二异氰酸酯加成物)：溶剂：高导热粉体：偶联剂＝20:2～2.6:10～25:1～2:0.05～0.5。优选比例为20:2～2.2:12～15:1.2～1.5:0.1～0.3

其中，干式复合工艺方法是将双组份胶水进行稀释剂稀释搅拌均匀后均匀涂胶于聚酰亚胺薄膜20，然后经过烘道除去溶剂，再与轧光聚芳酰胺纤维纸10进行热压复合，最后进入熟化房进行处理得到复合结构的绝缘材料，所述的胶水粘度是200～1000mpa.s,优选的是250～500mpa.s。

其中，涂于聚酰亚胺薄膜20上的胶量在15～35g/m2，优选胶量为20～25g/m2。

其中，所述绝缘复合纸绝缘复合材料的总厚度是0.18～0.35mm，优选的厚度设计配比是2:3:2或2:5:2，相应的厚度是0.18mm和0.25mm。

其中，所述的绝缘复合材料的导热系数是0.3～0.4w/m.k，比常规的导热系数高0.1～0.15w/m.k。

其中，所述的绝缘复合材料耐温检测要求是能经受住如下的测试而不分层、不起泡、不流胶，所述的条件是220℃/2000h。

以下的实施例将对本发明进一步说明，但并不因此限制于本发明。

实施例1

耐高温高导热槽绝缘复合材料制备方法如下：

(1)将hp8050：hardeerz：丙酮：三氧化二铝(α-al2o3)：kh560＝20:2:15:1.5:0.1进行处理后搅拌均匀。

(2)搅拌均匀后凃敷在0.125mm的kaptonmt+膜上。

(3)经过烘干然后与0.05mm的410纸进行热压复合，得到三层复合材料，厚度为0.25mm。

所述的绝缘复合材料拉伸强度机械方向80mpa，横向拉伸强度60mpa，介电强度15kv，耐温c级，导热系数0.37w/m.k。

实施例2

耐高温高导热槽绝缘复合材料制备方法如下：

(1)将loctifela2681：loctifela5500：乙酸乙酯：氮化硼：kh560＝20:2.6:10:1.4:0.12进行处理后搅拌均匀。

(2)搅拌均匀后凃敷在0.075mm的kaptonmt+膜上。

(3)经过烘干然后与0.05mm的464纸进行热压复合，得到三层复合材料，厚度为0.18mm。

所述的绝缘复合材料拉伸强度机械方向75mpa，横向拉伸强度65mpa，介电强度13kv，耐温c级，导热系数0.3w/m.k。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。