[发明专利]复合薄膜

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种多层复合薄膜。

背景技术

近年来，随着混合动力汽车、电动汽车等新能源汽车的逐步发展，电动马达有向小型化、高输出化、高可靠性化发展的趋势。绝缘薄膜(或称绝缘纸)用于线圈和铁芯之间绝缘，也有高性能化的迫切要求。尤其是某些油冷式(或油浸式)马达，在其工作状态下，线圈、铁芯及其绝缘薄膜浸渍在自动变速箱油中。所以当绝缘薄膜运用在此种马达中时，需要具有在高低温交变的有微量的水存在的变速箱油中长期浸泡，其力学性能和绝缘性能也不会显著变化的优良性质。

目前，已知有以下几种绝缘薄膜正在新能源汽车的电动马达中被使用：

1.芳香族聚酰胺纸，即芳纶纸，如美国杜邦公司的产品，商品名称诺梅克斯(Nomex)。该类纸耐油性和耐水解性一般，在油冷马达中使用会出现断裂伸长率下降、脆性提高的问题。刚性较差，有时难以适应实际加工需求。而且由于是纸类材料，绝缘性也较差。

2.双轴拉伸聚苯硫醚(PPS)薄膜具有优异的耐油性和耐水解性，但是受其制备方法的限制，单层PPS薄膜的厚度较薄，刚性不足以应用在绝缘薄膜中。特开平2-45144号公报提出了将PPS薄膜与未拉伸PPS片材进行热熔合而成的叠层薄膜作为电绝缘用叠层薄膜用于电动马达领域的提案。但是，该方案得到的薄膜，由于层间粘结性能较低，在加工或使用过程中，会发生因应力集中而分层、产生裂缝的现象。

3.CN 201080028738.9提供了一种复合材料解决方案，对芳纶纸和PPS薄膜中至少一种材料的表面实施低温等离子体处理后，直接进行加压层叠而不使用胶黏剂制得复合材料，简称NSN。该类复合材料具有较好的耐油性和耐水解性，但其缺点在于：该低温等离子体处理的设备和复合工艺复杂，生产周期过长，成本较高，不适合大规模生产；处理过程中，材料有带静电的可能，影响使用性能的可靠性；脆性，在加工过程中容易断裂。

4.芳纶纸与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)薄膜的复合薄膜，分别简称为NMN、NPN、NHN。其虽然具有加工简单的优势，但由于PET、PEN、PI的耐油性差，在油老化测试过程中，PET、PEN、PI会发生力学性能的显著下降，甚而破碎，所以不能适用于油冷马达。

所以，目前尚需要一种高性能的，具有耐老化性优异、绝缘性佳、刚性好、加工方法简单、成本低廉特点的绝缘薄膜，以应对新能源汽车的发展趋势，尤其是油冷马达的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐老化性优异、绝缘性佳、刚性好、加工方法简单、成本低廉的绝缘薄膜，尤其适用于油冷马达。

本发明人为了解决上述课题而进行深入研究，结果发现如下复合薄膜可以解决上述课题，即一种复合薄膜，设有一层或一层以上的聚合物薄膜层和一层或一层以上的胶黏剂层，所述的复合薄膜经循环4次的油老化性试验后，断裂强度保持率大于50％，且剥离强度大于1N/cm。优选断裂强度保持率大于70％，且剥离强度大于1.5N/cm。

一般，复合薄膜在纵向(MD)方向、横向(TD)方向的力学性能不一定相同。如无特别说明，本申请中提到的复合薄膜的力学性能指其MD方向的力学性能。

进而考虑到材料需要在一定程度上保持韧性，所述的复合薄膜经循环4次的油老化性试验后，优选断裂伸长率保持率大于30％，且绝缘破坏电压大于8kV。断裂伸长率保持率小于30％时，材料可能太脆，在使用过程中有破碎的可能。绝缘破坏电压小于8kV时，材料的绝缘性能可能变差，在使用过程中有不能发挥绝缘效果的可能。进一步优选断裂伸长率保持率大于50％，且绝缘破坏电压大于10kV。

所述的油老化性试验是指，将样品浸渍在由99.5体积％的自动变速箱油和0.5体积％的水组成的混合液体中，以约2℃/分的速率由室温升温至155℃后等温40小时，继而以约2℃/分的速率降温至-45℃后等温8小时，再以约2℃/分的速率升温至室温，以此为一个循环的老化实验。

考虑到进一步提高材料的耐老化性能，进一步的，所述的复合薄膜经循环8次的油老化性试验后，断裂强度保持率大于50％，且剥离强度大于1N/cm。优选断裂强度保持率大于60％。考虑到材料需要在一定程度上保持韧性，所述的复合薄膜更进一步优选经循环8次的油老化性试验后，断裂伸长率保持率大于30％，且绝缘破坏电压大于8kV。