一種玻璃布補強高導熱雲母帶及其製備方法
2023-09-17 21:54:00 2
專利名稱：一種玻璃布補強高導熱雲母帶及其製備方法
技術領域：
本發明涉及ー種玻璃布補強高導熱雲母帶及其製備方法，特別適用於高壓電機和大功率變頻電機作主絕緣材料。
背景技術：
現代大型和中型高壓電機技術的發展，對電機的絕緣性能提出了越來越高的要求。電機工作溫度、額定功率、電容量和體積都顯著増加，絕緣結構需承受更高的電應力、機械應力、熱應カ和環境應力，電機工作環境愈加惡劣。這就要求絕緣材料具有更好的絕緣和耐熱等性能。與普通大功率高壓電機相比，中高壓大功率變頻電機對其絕緣結構有更高的要求。大功率變頻電機的絕緣是熱的絕緣體，能阻礙運行過程中產生的熱量向鐵芯和其它較低溫的介質傳導，導致電機溫升較高，運行溫度過高會引起其絕緣材料老化、降低介電性能及機械性能，導致電機效率降低及壽命減少。在大功率變頻電機中未採用高導熱的絕緣 材料，不能把多餘的熱量從導體中傳遞到定子直線部分的鐵心中，以及周圍的冷卻氣體之中(主要指端部繞組)，因此不能有效阻止電機溫升，從而造成絕緣材料老化，影響電機效率和使用壽命。
發明內容
本發明的ー個目的在於，克服現有技術的缺點，提供一種用於高壓電機和大功率變頻電機的玻璃布補強高導熱雲母帯。該雲母帶可以把多餘的熱量從導體中傳遞到定子直線部分的鐵心以及周圍的冷卻氣體之中，能有效阻止電機溫升、延緩絕緣材料老化、提高電機效率和延長使用壽命。本發明的另ー個目的在於，提供ー種エ藝簡易、質量穩定可靠的玻璃布補強高導熱雲母帶製備方法。本發明的玻璃布補強高導熱雲母帶技術方案為
ー種玻璃布補強高導熱雲母帶，它由補強材料層、混合有膠粘劑的填料層和雲母紙層構成；所述混合有膠粘劑的填料層位於補強材料層與雲母紙層之間；所述補強材料層的材料是電エ用高強度無鹼玻璃布。所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，其雲母紙層材料為雲母紙，採用非煅燒型粉雲母紙。所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，雲母紙定量在100_180g/m2之間。所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，其混合有膠粘劑的填料層其膠粘劑選自於環氧樹脂型膠粘劑、聚酯型膠粘劑、聚酯亞胺型膠粘劑或聚酯環氧型膠粘劑四者中的ー種。所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，其混合有膠粘劑的填料層其填料是將填料的原材料用偶聯劑進行表面處理後所得到的表面處理過的填料。所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，其填料的原材料選自於Si02、A1203或BN三者中的I種，或2種或3種的混合物；三種材料其各自粒徑為I納米至I微米。
所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，其偶聯劑選自於矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、氨基矽烷偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑四者中的ー種。本發明的玻璃布補強高導熱雲母帶的製造方法技術方案為
一種本發明所述的玻璃布補強高導熱雲母帶的製造方法，步驟包括
首先對填料的原材料用偶聯劑進行表面處理，得到表面處理過的填料；然後將表面處理過的填料加入到膠粘劑和可揮發的溶劑中，三者一起混合攪拌均勻後再鋪在補強材料層上構成混合有膠粘劑的填料層；再在該混合有膠粘劑的填料層上鋪上雲母紙層；最後將所述補強材料層和混合有膠粘劑的填料層及雲母紙層結合在一起的初級產品進行加熱、烘乾和收卷，從而製得玻璃布補強高導熱雲母帶成品。所述的玻璃布補強高導熱雲母帶的製造方法，其混合有膠粘劑的填料層在混合攪拌時，參與混合的物質組分按重量百分比計表面處理過的填料為15% 60%，膠粘劑為59Γ35%，其餘為可揮發的溶劑，該可揮發的溶劑可以是丙酮。
所述的玻璃布補強高導熱雲母帶的製造方法，其混合有膠粘劑的填料層在混合攪拌時是機械攪拌，選自於砂磨機攪拌，或乳化機攪拌。本發明技術效果顯著本發明的雲母帶中使用補強材料無鹼玻璃布主要改善了雲母帶的機械強度，使雲母帶能夠承受包繞過程中的張力，避免雲母帶受到較大損傷，在固化後補強材料變成絕緣的骨架。混合有膠粘劑的填料層其填料可以改變雲母帶的導熱性，從而使玻璃布補強高導熱雲母帶導熱係數實現在O. 25w/m · k以上。
圖I為本發明的玻璃布補強高導熱雲母帶的結構示意圖2為本發明的玻璃布補強高導熱雲母帶的製造エ藝流程圖。附圖中各標記名稱為1-補強材料層；2_混合有膠粘劑的填料層；3_雲母紙層；4_雲母紙輸送機棍軸；5_玻璃布及混合有膠粘劑的填料層輸送機棍軸；6_加熱機；7_加熱抽風機；8_輔助加熱機；9_烘箱；10_烘箱抽風機；11_收卷機輥軸。
具體實施方式
[HC-0741]結合附圖對本發明作進ー步說明如下
實施例I:是基本實施例。如圖I所示，ー種玻璃布補強高導熱雲母帶，它由補強材料層I、混合有膠粘劑的填料層2和雲母紙層3構成；所述混合有膠粘劑的填料層2位於補強材料層I與雲母紙層3之間；所述補強材料層I的材料是電エ用高強度無鹼玻璃布。雲母紙層3材料為雲母紙，採用非煅燒型粉雲母紙。所述的雲母紙定量在100-180g/m2之間。混合有膠粘劑的填料層2其膠粘劑選自於環氧樹脂型膠粘劑、聚酯型膠粘劑、聚酯亞胺型膠粘劑或聚酯環氧型膠粘劑四者中的ー種。混合有膠粘劑的填料層2其填料是將填料的原材料用偶聯劑進行表面處理後所得到的表面處理過的填料；所述表面處理是將填料的原材料與偶聯劑攪拌混合處理。填料的原材料選自於Si02、A1203或BN三者中的I種，或2種或3種的混合物；三種材料其各自粒徑為I納米至I微米；所述填料的原材料BN名稱為氮化硼。所述的偶聯劑選自於矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、氨基矽烷偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑四者中的ー種。實施例2 :是ー個優選的實施例。與實施例I不同的是，雲母紙定量為160g/m2 ;膠粘劑為聚酯環氧型膠粘劑；填料的原材料為納米級BN,粒徑在20納米至100納米之間；偶聯劑為矽烷偶聯劑。實施例3 :是又ー個優選的實施例。與實施例I不同的是，雲母紙定量為100g/m2 ；膠粘劑為環氧樹脂型膠粘劑；填料的原材料為納米級Si02和A1203，兩原料粒徑均為I納米至100納米之間；偶聯劑為氨基矽烷偶聯劑。
實施例4 :是又ー個優選的實施例。本與實施例I不同的是，雲母紙定量為180g/m2 ;膠粘劑為聚酯亞胺型膠粘劑；填料的原材料為納米級Si02，粒徑在500納米至I微米之間；偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。實施例5 :是ー種本發明所述的玻璃布補強高導熱雲母帶的製造方法基本實施例，步驟包括首先對填料的原材料用偶聯劑進行表面處理，得到表面處理過的填料；然後將表面處理過的填料加入到膠粘劑和可揮發的溶劑中，三者一起混合攪拌均勻後再鋪在補強材料層I上構成混合有膠粘劑的填料層2 ;再在該混合有膠粘劑的填料層2上鋪上雲母紙層3 ;最後將所述補強材料層I和混合有膠粘劑的填料層2及雲母紙層3結合在一起的初級產品進行加熱、烘乾和收卷，從而製得玻璃布補強高導熱雲母帶成品；所述加熱分兩次，第一次為基本加熱，第二次為進一歩加熱；所述的烘乾是通過烘箱烘乾。所述的混合有膠粘劑的填料層2在混合攪拌時，參與混合的物質組分按重量百分比計表面處理過的填料為15% 60%，膠粘劑為59Γ35%，其餘為可揮發的溶劑，該可揮發的溶劑可以是丙酮。所述的混合有膠粘劑的填料層2在混合攪拌時是機械攪拌，選自於砂磨機攪拌，或乳化機攪拌。本發明方法製成的玻璃布補強高導熱雲母帶導熱係數在O. 25w/m · k以上。如圖2所示，本發明的專用設備是玻璃布補強高導熱雲母帶製造成套設備系統，該成套設備系統包括雲母紙輸送機棍軸4 ;玻璃布及混合有膠粘劑的填料層輸送機棍軸5,加熱機6，加熱抽風機7，輔助加熱機8，烘箱9，烘箱抽風機10，收卷機輥軸11。エ藝流程按下述順序進行原料分別從雲母紙輸送機輥軸4及並列布置安裝的玻璃布及混合有膠粘劑的填料層輸送機輥軸5進入，緊接著順序進入的是加熱機6，輔助加熱機8，烘箱9，收卷機輥軸11。加熱抽風機7在加熱機6上或與加熱機6並列安裝，烘箱抽風機10在烘箱9上或與烘箱9並列安裝。實施例6 :是ー個較優選的實施例。本實施例玻璃布補強高導熱雲母帶是上述實施例2的組分和配製參數，即雲母紙定量為160g/m2 ;膠粘劑為聚酯環氧型膠粘劑；填料的原材料為納米級BN，粒徑在20納米至100納米之間；偶聯劑為矽烷偶聯劑。製造方法步驟與實施例5不同的是，所述的混合有膠粘劑的填料層2在混合攪拌吋，參與混合的物質組分按重量百分比計表面處理過的填料為45%，膠粘劑為20%，其餘為可揮發的溶劑丙酮。混合攪拌時是砂磨機攪拌。實施例7 :是又ー個較優選的實施例。本實施例玻璃布補強高導熱雲母帶是上述實施例3的組分和配製參數。製造方法步驟與實施例5不同的是，所述的混合有膠粘劑的填料層2在混合攪拌時，參與混合的物質組分按重量百分比計表面處理過的填料為15%，膠粘劑為35%，其餘為可揮發的溶劑丙酮。混合攪拌時是乳化機攪拌。實施例8 :是又ー個較優選的實施例。本實施例玻璃布補強高導熱雲母帶是上述實施例4的組分和配製參數。製造方法步驟與實施例5不同的是，所述的混合有膠粘劑的填料層2在混合攪拌時，參與混合的物質組分按重量百分比計表面處理過的填料為60%，膠粘劑為5%，其餘為可揮發的溶劑丙酮。混合攪拌時是乳化機攪拌。
本發明技術效果顯著，以實施例6為例，玻璃布補強高導熱雲母帶主要性能指標為
權利要求
1.一種玻璃布補強高導熱雲母帶，其特徵在於，它由補強材料層(I)、混合有膠粘劑的填料層(2)和雲母紙層(3)構成；所述混合有膠粘劑的填料層(2)位於補強材料層(I)與雲母紙層(3)之間；所述補強材料層(I)的材料是電工用高強度無鹼玻璃布。
2.根據權利要求I所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，其特徵在於，雲母紙層(3)材料為雲母紙，採用非煅燒型粉雲母紙。
3.根據權利要求2所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，其特徵在於，雲母紙定量在100-180g/m2 之間。
4.根據權利要求I所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，其特徵在於，混合有膠粘劑的填料層(2)其膠粘劑選自於環氧樹脂型膠粘劑、聚酯型膠粘劑、聚酯亞胺型膠粘劑或聚酯環氧型膠粘劑四者中的一種。
5.根據權利要求I所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，其特徵在於，混合有膠粘劑的填料層(2)其填料是將填料的原材料用偶聯劑進行表面處理後所得到的表面處理過的填料。
6.根據權利要求5所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，其特徵在於，所述填料的原材料選自於Si02、A1203或BN三者中的I種，或2種或3種的混合物；三種材料其各自粒徑為I納米至I微米。
7.根據權利要求5所述的玻璃布補強高導熱雲母帶，其特徵在於，所述偶聯劑選自於矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、氨基矽烷偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑四者中的一種。
8.—種權利要求I至7任一權利要求所述的玻璃布補強高導熱雲母帶的製造方法，其特徵在於，步驟包括 首先對填料的原材料用偶聯劑進行表面處理，得到表面處理過的填料；然後將表面處理過的填料加入到膠粘劑和可揮發的溶劑中，三者一起混合攪拌均勻後再鋪在補強材料層(I)上構成混合有膠粘劑的填料層(2);再在該混合有膠粘劑的填料層(2)上鋪上雲母紙層(3);最後將所述補強材料層(I)和混合有膠粘劑的填料層(2)及雲母紙層(3)結合在一起的初級產品進行加熱、烘乾和收卷，從而製得玻璃布補強高導熱雲母帶成品。
9.根據權利要求8所述的玻璃布補強高導熱雲母帶的製造方法，其特徵在於，混合有膠粘劑的填料層(2)在混合攪拌時，參與混合的物質組分按重量百分比計表面處理過的填料為15% 60%，膠粘劑為5°/Γ35%，其餘為可揮發的溶劑，該可揮發的溶劑可以是丙酮。
10.根據權利要求8所述的玻璃布補強高導熱雲母帶的製造方法，其特徵在於，混合有膠粘劑的填料層(2)在混合攪拌時是機械攪拌，選自於砂磨機攪拌，或乳化機攪拌。
全文摘要
本發明涉及一種玻璃布補強高導熱雲母帶及其製備方法，特別適用於高壓電機和大功率變頻電機作主絕緣材料。雲母帶由補強材料層、在補強材料層上的混合有膠粘劑的填料層及外測的雲母紙層構成；補強材料層的材料是電工用高強度無鹼玻璃布。雲母帶及其製備方法步驟包括對填料的原材料進行表面處理、將表面處理過的填料加入到膠粘劑和可揮發的溶劑中混合攪拌壓鋪在補強材料層上成為混合有膠粘劑的填料層、鋪上雲母紙層、初級產品加熱、烘乾和收卷，最終製得玻璃布補強高導熱雲母帶成品。本發明雲母帶優點是導熱係數顯著提高，能有效阻止電機溫升、延緩絕緣材料老化、提高電機效率和延長使用壽命。雲母帶製備方法工藝簡易、質量穩定可靠。
文檔編號H01B3/08GK102820110SQ201210318848
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月3日 優先權日2012年9月3日
發明者張凱, 許曼, 王曉梅, 朱宏, 焦丕玉, 盧軍彩, 尚保仁, 胡梅, 杜靈根 申請人:中國船舶重工集團公司第七一二研究所