一种少胶母带的制备方法及由其制得的少胶云母带

申请号 CN201510866791.0 申请日 2015-12-01 公开(公告)号 CN106816205A 公开(公告)日 2017-06-09
申请人 株洲时代新材料科技股份有限公司; 发明人 陈子荣; 盛科山; 李亮亮; 王清; 曾智;
摘要 本 发明 涉及一种少胶 云 母带的制备方法,包括如下步骤:1)在云母纸的一面涂敷促进剂溶液;2)在补强材料的一面涂敷胶粘剂,所述胶粘剂以胶粘剂的总重量计,固体含量大于40wt%;3)将涂有促进剂溶液的云母纸和涂有胶粘剂的补强材料进行 挤压 复合并干燥,得到少胶云母带,其中,云母纸未涂有促进剂溶液的另一面朝着补强材料涂有胶粘剂的一面进行挤压复合。本发明还涉及尤其制得的少胶云母带。
权利要求

1.一种少胶母带的制备方法,包括如下步骤:
1)在云母纸的一面涂敷促进剂溶液;
2)在补强材料的一面涂敷胶粘剂,所述胶粘剂以胶粘剂的总重量计,固体含量大于
40wt%;
3)将涂有促进剂溶液的云母纸和涂有胶粘剂的补强材料进行挤压复合并干燥,得到少胶云母带,其中,云母纸未涂有促进剂溶液的另一面朝着补强材料涂有胶粘剂的一面进行挤压复合。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述胶粘剂以胶粘剂的总重量计,固体含量大于75wt%,优选大于90wt%。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述胶粘剂为熔融胶粘剂,优选为环树脂、聚酯树脂和有机树脂中的一种或多种,更优选为环氧树脂
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述胶粘剂为环氧树脂、聚酯树脂和有机硅树脂中的一种或多种的溶液,优选为环氧树脂的溶液。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述胶粘剂的含量以固体计,占少胶云母带的总重量的(8±3)wt%,优选(5±3)wt%。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,步骤2)所述涂敷为辊涂,并且在辊涂前将所述胶粘剂加热至35-85℃、优选60-80℃,以便于辊涂。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述云母纸为非煅烧大鳞片白云母纸和/或人工合成云母纸、优选为非煅烧大鳞片白云母纸,所述云母纸的定量为70-
260g/m2,优选为120-180g/m2;并且
所述补强材料为电工无玻璃布、电工用无纺布和聚芳酰胺纤维纸中的一种或多种,所述补强材料的厚度为0.02mm-0.14mm;优选的,所述电工无碱玻璃布的厚度为0.025mm-
0.10mm,所述电工用无纺布的厚度为0.03mm-0.06mm,和/或所述聚芳酰胺纤维纸的厚度为
0.035mm-0.06mm。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述促进剂溶液为选自于异辛酸锌、乙酰丙锌、乙酰丙酮、乙酰丙酮钴和乙酰丙酮铬中的一种或多种的溶质,溶于选自于甲苯乙醇、丙酮和丁酮中的一种或多种的溶剂所得到的溶液;所述促进剂溶液的溶质优选为异辛酸锌、乙酰丙酮锌和乙酰丙酮钴中的一种或多种;所述促进剂溶液的溶剂优选为甲苯和/或丁酮。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,步骤3)中所述的干燥为在40-
80℃的温度下、优选在60-80℃的温度下进行烘焙,进行干燥之后优选还进行收卷和/或分切,在对云母纸进行涂敷之前优选还对云母纸进行放卷,对补强材料进行涂敷之前优选对补强材料还进行放卷。
10.一种通过权利要求1-9中任一项所述的方法制得的少胶云母带,其特征在于,所述少胶云母带包括云母纸层(1)、补强材料层(3)以及云母纸层(1)与补强材料层(3)之间的胶粘剂层(2),所述少胶云母带的厚度优选为0.075-0.25mm,更优选为0.11-0.16mm。

说明书全文

一种少胶母带的制备方法及由其制得的少胶云母带

技术领域

[0001] 本发明涉及一种方法,尤其涉及一种制备方法。本发明还涉及由其制得的少胶云母带。

背景技术

[0002] 针对高压电机(额定电压6kV-27kV)主要采用少胶云母带真空浸渍(VPI)绝缘处理,随着电机电压等级和容量的不断提升,绝缘厚度相应增大,对作为主绝缘材料的少胶云母带的透气度要求也不断提高,以便VPI处理时更好地渗透绝缘层,得到整体性好的绝缘。
[0003] 现有少胶云母带生产技术,是使用固体含量5%-20%的胶粘剂溶液浸渍补强材料后复合云母纸,再进行加热蒸发去除溶剂的方法制造少胶云母带,胶粘剂中含有的大量溶剂(80%-95%)挥发,不仅造成材料浪费,同时污染环境。此外采用现有工艺生产的少胶云母带,由于云母纸内胶粘剂的大量渗入,填充了云母片间的间隙,导致少胶云母带的透气度下降,在VPI处理过程,影响浸渍树脂的快速渗透,容易导致VPI处理的绝缘结构内部出现气隙和发空,电机运行过程中就会产生局部放电,直接影响电机的可靠性和使用寿命。

发明内容

[0004] 为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明采用高固体含量胶,大幅度降低有机溶剂用量,在保证少胶云母带复合性、柔软性适当的情况下提高透气度,以满足不同电压等级的高压电机应用要求。
[0005] 本发明的一个目的在于,提供一种少胶云母带的制备方法,包括如下步骤:
[0006] 1)在云母纸的一面涂敷促进剂溶液;
[0007] 2)在补强材料的一面涂敷胶粘剂,所述胶粘剂以胶粘剂的总重量计,固体含量大于40wt%;
[0008] 3)将涂有促进剂溶液的云母纸和涂有胶粘剂的补强材料进行挤压复合并干燥,得到少胶云母带,其中,云母纸未涂有促进剂溶液的另一面朝着补强材料涂有胶粘剂的一面进行挤压复合。
[0009] 上述方法中的步骤1)-3)可以以任何逻辑上可行的方式进行,例如步骤1)可在步骤2)的之前、之后或者同时进行。在本发明的一个优选的实施方式中,按照步骤1)至步骤3)的顺序依次进行。
[0010] 在本发明中,所述“少胶云母带”是指云母带中胶粘剂的含量为11wt%以下的云母带。
[0011] 采用本发明的高固体含量胶(固体含量大于40wt%、优选大于75wt%、更优选大于90wt%的胶粘剂),可以提高胶粘剂的粘度,减少胶粘剂渗透至云母纸内,保留云母鳞片间的气隙,有利于透气度提高,同时有机溶剂可大幅度减少。
[0012] 在本发明的一个优选的实施方式中,所述胶粘剂以胶粘剂的总重量计,固体含量大于75wt%,优选大于90wt%。
[0013] 在本发明的一个优选的实施方式中,所述胶粘剂为熔融胶粘剂。
[0014] 在本发明的一个优选的实施方式中,所述熔融胶粘剂为环树脂、聚酯树脂和有机树脂中的一种或多种,优选为环氧树脂
[0015] 在本发明的一个优选的实施方式中,所述胶粘剂为环氧树脂、聚酯树脂和有机硅树脂中的一种或多种的溶液,优选为环氧树脂的溶液。
[0016] 在本发明的一个优选的实施方式中,所述胶粘剂的含量以固体计,占少胶云母带的总重量的(8±3)wt%,优选(5±3)wt%。
[0017] 在本发明的一个优选的实施方式中,步骤2)所述涂敷为辊涂,并且在辊涂前将所述胶粘剂加热至35-85℃、优选60-80℃,以便于辊涂。
[0018] 在本发明的一个优选的实施方式中,所述云母纸为非煅烧大鳞片白云母纸和/或2
人工合成云母纸、优选为非煅烧大鳞片白云母纸,所述云母纸的定量为70-260g/m ,优选为
120-180g/m2。
[0019] 在本发明的一个优选的实施方式中,所述补强材料为电工无玻璃布、电工用无纺布和聚芳酰胺纤维纸(NOMEX纸)中的一种或多种,所述补强材料的厚度为0.02mm-0.14mm;优选的,所述电工无碱玻璃布的厚度为0.025mm-0.10mm,所述电工用无纺布的厚度为0.03mm-0.06mm,和/或所述NOMEX纸的厚度为0.035mm-0.06mm。
[0020] 在本发明的一个优选的实施方式中,所述促进剂溶液为选自于异辛酸锌、乙酰丙锌、乙酰丙酮、乙酰丙酮钴和乙酰丙酮铬中的一种或多种的溶质,溶于选自于甲苯乙醇、丙酮和丁酮中的一种或多种的溶剂所得到的溶液;所述促进剂溶液的溶质优选为异辛酸锌、乙酰丙酮锌和乙酰丙酮钴中的一种或多种;所述促进剂溶液的溶剂优选为甲苯和/或丁酮。
[0021] 在本发明的一个优选的实施方式中,步骤3)中所述的干燥为在40-80℃的温度下、优选在60-80℃的温度下进行烘焙。在本发明的一个优选的实施方式中,进行干燥之后优选还进行收卷和/或分切。在本发明的一个优选的实施方式中,在对云母纸进行涂敷之前优选还对云母纸进行放卷。在本发明的一个优选的实施方式中,对补强材料进行涂敷之前优选对补强材料还进行放卷。
[0022] 在本发明的一个优选的实施方式中,本发明的制备方法包括如下步骤:
[0023] 1)将云母纸放卷,底涂促进剂溶液;
[0024] 2)将补强材料放卷,在补强材料一面通过辊涂熔融胶粘剂和/或高固含胶粘剂;
[0025] 3)将已底涂促进剂的云母纸和已辊涂胶粘剂的补强材料经挤压复合,低温烘焙、收卷、分切得到高透气少胶云母带,其中,云母纸未涂有促进剂溶液的另一面朝着补强材料涂有胶粘剂的一面进行挤压复合。
[0026] 在本发明的一个优选的实施方式中,所述少胶云母带是一类单面纤维材料补强的少胶云母带,根据不同的使用场合及要求,所述少胶云母带的厚度范围为0.075mm-0.25mm;优选的,所述少胶云母带的厚度范围为0.11mm-0.16mm。
[0027] 在本发明中,除非另有说明,所有份数均为质量份数,所有百分比均为重量百分比。
[0028] 本发明的另一个目的在于,提供一种通过上述方法制得的少胶云母带,其特征在于,所述少胶云母带包括云母纸层(1)、补强材料层(3)以及云母纸层(1)与补强材料层(3)之间的胶粘剂层(2),所述少胶云母带的厚度优选为0.075-0.25mm,更优选为0.11-0.16mm。
[0029] 本发明的有益效果在于:采用本发明的方法制备少胶云母带能够大幅度降低有机溶剂用量,在保证少胶云母带复合性、柔软性适当的情况下提高透气度,透气度可达(200-800)s/100cm3,能够满足不同电压等级的高压电机应用要求。
附图说明
[0030] 图1为本发明的少胶云母带的一个示意图,其中(1)表示云母纸(层);(2)表示胶粘剂(层);(3)表示补强材料(层)。

具体实施方式

[0031] 下面结合非限制性的具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不局限于下述实施例。
[0032] 实施例1
[0033] 一种高透气少胶云母带及其制备方法,该云母带制备方法包括以下步骤:
[0034] (1)补强材料为厚度为0.03mm电工无碱玻璃布,云母纸为(160±10)g/m2非煅烧大鳞片白云母纸,胶粘剂为双酚A型环氧树脂(软化点为50-75℃),促进剂溶液为异辛酸锌及乙酰丙酮锌的混合物作为溶质,加入甲苯和丁酮的混合溶剂所形成的溶液。
[0035] (2)将定量为(160±10)g/m2非煅烧大鳞片白云母纸放卷,在其一面涂上述促进剂溶液;在厚度为0.03mm的电工无碱玻璃布的一面辊涂双酚A型环氧树脂(软化点45-60℃,其固体含量为55-75wt%),与前述涂有促进剂溶液的云母纸挤压复合,其中,云母纸未涂有促进剂溶液的另一面朝着补强材料涂有胶粘剂的一面进行挤压复合,再经(65±5)℃烘箱烘干,并收卷,分切即得厚度为0.14mm高透气环氧少胶云母带。
[0036] 采用GB/T 5402-2003纸和纸板——透气度的测定(中等范围)第五部分葛尔莱法来测定少胶云母带的透气度。需要注意的是,该方法测得的透气度的数据的数值越低,说明少胶云母带的透气度越高,效果越好。下面实施例和对比例中透气度均采用该方法测定。经测定,由本实施例制得的少胶云母带的透气度为298s/100cm3。
[0037] 实施例2
[0038] 一种高透气少胶云母带及其制备方法,该云母带制备方法包括以下步骤:
[0039] (1)补强材料为厚度为0.04mm电工无碱玻璃布,云母纸为(180±14)g/m2非煅烧大鳞片白云母纸,胶粘剂为双酚A型环氧树脂(软化点65-85℃),促进剂溶液为异辛酸锌及乙酰丙酮锌的混合物作为溶质,加入甲苯和丁酮的混合溶剂所形成的溶液。
[0040] (2)将定量为(180±14)g/m2非煅烧大鳞片白云母纸放卷,在其一面涂上述促进剂溶液;在厚度为0.04mm的电工无碱玻璃布的一面辊涂双酚A型环氧树脂(软化点70-80,其固体含量为75-100wt%,与前述涂有促进剂溶液的云母纸挤压复合,其中,云母纸未涂有促进剂溶液的另一面朝着补强材料涂有胶粘剂的一面进行挤压复合,再经过温度为(65±5)℃烘箱烘干,并收卷,分切即得厚度为0.16mm高透气环氧少胶云母带。
[0041] 经测定,由本实施例制得的少胶云母带的透气度为386s/100cm3。
[0042] 实施例3
[0043] 一种高透气少胶云母带及其制备方法,该云母带制备方法包括以下步骤:
[0044] (1)补强材料为厚度为0.04mm电工用无纺布,云母纸为(120±10)g/m2非煅烧大鳞片白云母纸,胶粘剂为双酚A型环氧树脂(软化点45-60℃),促进剂溶液为异辛酸锌及乙酰丙酮锌的混合物作为溶质,加入甲苯和丁酮的混合溶剂所形成的溶液。
[0045] (2)将定量为(120±10)g/m2非煅烧大鳞片白云母纸放卷,在其一面涂上述促进剂溶液;在厚度为0.04mm的无纺布的一面辊涂双酚A型环氧树脂(软化点45-60℃,其固体含量为45-60wt%),与前述涂有促进剂溶液的云母纸挤压复合,其中,云母纸未涂有促进剂溶液的另一面朝着补强材料涂有胶粘剂的一面进行挤压复合,再经(65±5)℃烘箱烘干,并收卷,分切即得厚度为0.12mm高透气少胶云母带。
[0046] 经测定,由本实施例制得的少胶云母带的透气度为602s/100cm3。
[0047] 对比例1
[0048] 其他条件与实施例1相同,不同之处仅在于,采用低固体含量(固体含量为5-20wt%)的环氧树脂来代替高固体含量(固体含量为55-75wt%)的环氧树脂作为胶粘剂。但是,生产时胶粘剂会迅速渗透进入云母纸内,导致补强材料与云母纸无法复合,不能制成少胶云母带产品。
[0049] 对比例2
[0050] 1)补强材料为厚度为0.03mm电工无碱玻璃布,云母纸为(160±10)g/m2非煅烧大鳞片白云母纸,胶粘剂为双酚A型环氧树脂、高分子量聚酯树脂以及促进剂(该促进剂为异辛酸锌及乙酰丙酮锌)的混合物作为溶质,加入甲苯和丁酮的混合溶剂所形成的溶液(配制一份胶粘剂,固体含量为15wt%;配置另一份胶粘剂,固体含量为6wt%)。
[0051] 2)将厚度为0.03mm的电工无碱玻璃布浸渍步骤1)中所述胶粘剂溶液(其固体含量为15wt%),将定量为(160±10)g/m2的非煅烧大鳞片白云母纸放卷,与前述涂有胶粘剂的玻璃布挤压复合,云母纸的另一面再辊涂步骤1)中所述胶粘剂溶液(其固体含量为(6wt%),再经90-130℃烘箱烘干,并收卷,分切即得厚度为0.14mm普通环氧少胶云母带。
[0052] 经测定,由本对比例制得的普通少胶云母带的透气度在1422s/100cm3。
[0053] 应当注意的是,以上所述的实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述,但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇,而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改,以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例,但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例,相反,本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
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