胡發偉
(天津工業大學紡織學院,天津 300387)
DMD全稱為聚酯薄膜聚酯纖維非織布柔軟復合材料,該產品是由一層聚酯薄膜(M)涂以粘合劑,兩面為聚酯纖維非織布(D)復合,軋光而成的一種復合絕緣材料制品。美國杜邦(Dupont)公司采用濕法成網工藝制造的芳香聚酞胺纖維紙(商品牌號為Nomex),后來該公司又與西德卡爾·弗洛丁堡公司合作研究長纖維粘結法(即紡粘法),采用干法成網、熱熔纖維粘結網層的工藝制造電絕緣無紡布[1],從此無紡絕緣領域開始得以發展。
由熱軋法制造的聚酯纖維無紡布屬于多孔性材料,尤其是薄型無紡布,其介電性能的測試方法還有待深入探討。東方絕緣材料廠田增析[2-3]選擇厚度為0.15mm的試樣,按聚酯薄膜介電性能的測試方法進行試驗,結果如下:體積電阻系數ρv=1.3x1014Ω ·cm, 而 表 面 電 阻 系 數ρs=1.0x1014Ω,介質損耗值tanδ=5.3x10-2,基本達到了制造B級電絕緣材料的標準。
上海市電器科學研究所電機室復合絕緣模型線圈法耐熱性試驗[3]可以得出DMD絕緣材料相較瀝清片云母板及2930+2820為槽絕緣的模型線圈有高的耐熱能力,使用壽命也比較高。西德卡爾·佛洛丁堡公司制出熱熔粘結制造的聚酯纖維無紡布耐熱等級B/F根據其熱老化曲線其在155度長期工作條件下工作2500小時以上可達F級。
廣州電器科學研究所對聚醋纖維紙即聚醋薄膜復合絕緣用作B級電機槽絕緣應用進行了試驗,證實DMD復合材料滿足要求。長沙電機廠聚醋纖維紙與聚醋薄膜復合(DMD)絕緣材料J:PX82一4劈相機應用試制總結得出用DMD絕緣材料,機械強度高,解決了對地耐壓擊穿的質量問題。上海國榮漆包線廠的王榮富、周安順將一種不可恢復型過熱保護器串接在鎮流器回路中,過熱保護器與繞組之間隔以一種導熱良好的DMD絕緣材料三者良好結合[2],結果表明能夠在溫度急劇上升超過過熱器保護溫度時,過熱器斷電能夠保護鎮流器電路。羅傳勇提出干式變壓器用多層DMD制成的圍板材料標準。黃炳輝、李輝申請的實用新型專利鋁箔線圈,巧妙地利用了DMD絕緣布的性能和鋁箔層結合,提高了鋁箔線圈的應用性[4]。
(l)發展聚酯薄膜連續縮聚法和擠出法,逐漸取代釜式法生產工藝;王維初在法國隆波利聚醋連續縮聚工藝特點[5]文章中根據實驗生產得出了連續縮聚法的應用優點以及工藝的可行性。謝大榮、吳南屏在釜式法與擠出法生產PET厚片與PET薄膜性能的比較[6]中得出擠出法生產的PET具有較快的結晶速率,有較好的拉伸行為,表征熔體冷卻結晶過程DTA放熱峰形對稱,無拖尾現象,有利于工藝參數的選定。(2)消化吸收聚丙烯粗化膜技術著力提高聚酯無紡膜工藝水平,擴大其生產的能力。(3)加強對特厚聚酯薄膜、薄型聚酯薄膜工藝的研究;戴民強的厚型聚醋薄膜生產條件的探索[7]結論中得出厚型聚酯薄膜具有優良的電氣絕緣性能、物理機械性能,而且還具有良好的阻燃效果和耐環境性能。(4)發展亞胺薄膜流延拉伸法,提高應用產品質量自動化生產水平;汪家銘在文章聚酰亞胺薄膜技術進展與市場前景[8]中詳細闡明聚酰亞胺優良的力學性能,電性能和化學穩定向以及今后優越的市場前景。(5)大力發展電工聚酯無紡布熱軋法工藝,逐漸取代浸膠粘合工藝,增多絕緣產品的種類和規格。(6)加大對復合產品的開發和分切工藝設備的研究。
DMD絕緣材料作為有機高分子聚合物材料,在生產制造和使用過程中,不可避免要有有毒有害物質排出。所以要求絕緣材料的研究者、制造者和使用者們在最早期就力爭做到有毒有害物質排放量最小化,以及處理技術成熟化。我國絕緣材料行業今后一個時期,要不斷增進環保型絕緣材料方面的研究和生產,以期在電氣電子產品供應配套絕緣材料或在對世界各國出口時占據主動地位。而DMD絕緣材料作為新型環保材料,具有防潮、透氣、柔韌、質輕、不助燃、容易分解、無毒無刺激性可循環利用等特點,相信今后的市場將會越來越廣闊。
電機的絕緣性能是影響電機使用壽命的重要因素,因此能夠開發出來在各種環境中確保都能擁有高度可靠性的絕緣結構在今后絕緣領域是相當重要的。近年來,在各種特殊環境中使用電機的需求越來越多,對絕緣的可靠性要求也隨之越來越高。應該根據環境有針對性多開發,從而滿足今后對無紡絕緣布方面的需求。電機的特殊絕緣可以依照特殊環境分類(例如像耐放射性、耐油性、防水防潮、耐腐蝕性、耐震動、耐寒性性等材料),然后對應所分類的主要因素,將其應用于各種不同的用途。對于處于特殊環境要求的電機,為了能夠滿足它們在復雜的環境中正常使用,應當加強研發生產能承受更為嚴格條件的絕緣無紡材料。
[1]田增析.電氣絕緣無紡布的結構、性能及應用[J].絕緣材料通訊,1985(06)
[2]田增析.熱軋法制造電絕緣聚酯纖維無紡布[J].絕緣材料,1988(01)
[3]周俊銀.熱軋生產DMD復合材料[J].衡陽絕緣材料總廠
[2]王榮福,周安順.帶過熱保護器的電感型鎮流器.中國專利,CN92215126.1,1993-5-12
[3]羅傳勇.電氣絕緣材料標準化現狀與發展方向淺析.產業評論,2009
[4]黃炳輝,李輝.鋁箔線圈,中國專利,CN201966040U,2011-9-7
[5]王維初,白洪源.法國隆波利聚醋連續縮聚工藝特點.Chemiefas.u.textilind,1981
[6]謝大榮,吳南屏.釜式法與擠出法生產PET厚片與PET薄膜性能的比較.西安交通大學絕緣教研室
[7]戴民強.厚型聚酯薄膜生產條件的探索.絕緣材料的通訊,1997
[8]汪家銘.聚酰亞胺薄膜技術進展與市場前景.合成技術及應用,2012
[9]李遷.絕緣材料行業環保提速.中國工業報.2006