专利名称：一种单面玻璃布补强多胶粉云母带及其制造方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明属于组成包括云母的绝缘材料及其制造方法和用途，涉及一种单面玻璃布补强多胶粉云母带及其制造方法和用途。本发明制得的单面玻璃布补强多胶粉云母带适用于大中型高压发电机、电动机线圈(棒)主绝缘结构制造，特别适用作6kV及以上电压级别的高压电机中电磁线圈(棒)的主绝缘材料-单面玻璃布(此处的玻璃布实际是电工无碱玻璃纤维布，中国电工材料行业内通称“玻璃布”，下同)_补强多胶粉云母带。
背景技术：
目前，大中型高压发电机、电动机的主绝缘结构的制造和生产，通常采用两种方式少胶(或中胶)VPI浸渍(真空压力浸渍)和多胶模压绝缘处理。以西屋(WH)、西门子 (Siemens)、丰罗(Vonroll)等公司为代表的少胶VPI浸渍技术，其特点是生产效率高，其绝缘结构可基本做到无气隙绝缘，绝缘性能好，但其生产所需设备、材料和维护管理要求较高，导致其成本相对较高；而以GE公司为代表的多胶模压技术，其绝缘性能与少胶VPI绝缘技术相差不大，但生产工艺和设备要求较低，其成本也相对较低，仅为VPI浸渍技术成本的 1/5 1/3。提高主绝缘结构中的云母含量，提高大中型高压发电机、电动机在长期运行过程中的可靠性，保持良好的机械性能和电气性能，特别是长期耐热电老化性能，是大中型高压发电机、电动机向高电压、大容量发展的方向和必然要求。目前，国外大中型高压发电机、 电动机所使用的主绝缘材料，尤其是采用少胶VPI浸渍体系方式时，所采用的主绝缘材料多为单面玻璃布或薄膜补强，胶含量在4% 10%的少胶粉云母带，其特点是所生产的线圈 (棒)的主绝缘结构固化后的云母含量相对较高，其云母含量一般可达到60%左右。而国内电机厂家，在大中型高压发电机生产中多采用多胶模压体系，云母带材料主要为双面玻璃布补强多胶粉云母带，所采用的云母纸多为80 g/m2左右，其模压成型后主绝缘结构中云母含量通常在45%左右，明显低于采用少胶VPI浸渍体系工艺方式成型后主绝缘结构中的云母含量，因而主绝缘结构性能较差，尤其是长期耐电老化性能相对较差。为了改变目前国内多胶模压体系绝缘结构中云母含量偏低的现状，开发一种实用的玻璃布单面补强的多胶云母带，提高模压成型后的绝缘结构中的云母含量，已成为国内大中型高压发电机多胶模压主绝缘结构发展必须解决的重大瓶颈问题。长期以来，探索实用的单面玻璃布补强多胶粉云母带工作做了许多，但因其制造工艺、多胶带的表面粘性大及产品结构组成等原因，导致其卷成盘的云母带产品的玻璃布表面与粉云母纸表面极易发生粘连，造成使用中无法开卷，难以进行线圈(棒)包绕，粉云母纸一面的云母被另一面的玻璃布一面粘连脱落等系列技术难题。中国专利申请公开号CN101211679A公开的申请人上海电工材料同立有限公司提供的“单面补强环氧玻璃布多胶云母带”，在单面补强玻璃布多胶云母带上做了尝试，但存在如下问题(1)该产品本质上为双面(薄膜和玻璃纤维布同时起到了补强材料的作用，且薄膜层还起隔离作用)补强云母带(其结构层依次为薄膜层、粉云母纸、胶、玻璃纤维布四层)，不是真正意义的单面玻璃布补强多胶云母带(其结构依次为粉云母纸、胶、玻璃纤维布三层)；(2)该类产品的绝缘结构中含有薄膜层，会降低固化成型后主绝缘结构中的整体连续性，应用于大型高压发电机制造有一定的局限性，影响电机的绝缘性能、长期耐热电老化和整体寿命。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种单面玻璃布补强多胶粉云母带及其制造方法和用途。从而提供一种具有真正意义的用于大中型高压发电机、电动机线圈(棒)的单面玻璃布补强多胶粉云母带生产方法和应用。本发明为一种单面玻璃布补强多胶粉云母带及其制造方法和用途，主要解决四方面的技术问题(1)通过溶液涂覆工艺方式将隔离剂一含氢硅油树脂溶液均勻涂覆在云母纸表面，其本质在于利用含氢硅油树脂在钼络合物催化剂的作用下可发生交联成膜，使两个彼此易于粘连的物体表面之间形成一个阻止粘连的隔离界面涂层，即在卷成盘的云母带两面一涂覆有胶粘剂云母纸表面与涂覆有胶粘剂的玻璃布背面之间存在一层有机硅隔离膜，从而使卷成盘的云母带易于开盘，避免云母纸被云母带的玻璃布背面粘连脱落； (2)合成具有高内聚能状态的环氧酸酐类树脂作为云母胶粘剂(高内聚能即提高云母带中胶粘剂分子间相互作用力)，使得云母纸中云母颗粒之间的粘接强度得到提高，提高了云母带中云母纸与玻璃布间的粘接强度；(3)含氢硅油树脂中的活泼氢在钼类络合物催化剂的作用下与桐马酸酐中的活性双键进行加成反应，高温条件下可与云母带胶粘剂中的羟基进行进一步的交联反应，因此该隔离剂中的含氢硅油树脂可以与云母胶粘剂形成一个完整的固化体系，不降低最终产品固化后的主绝缘结构电气绝缘与机械强度等技术性能；(4)针对目前传统多胶模压体系采用双层玻璃布夹一层云母纸的云母带结构，通常固化成型后主绝缘结构中的云母含量只能达到45%左右，无法提升大型高压发电机、电动机的整体绝缘性能、机械性能和使用寿命等问题，在多胶模压体系单面玻璃布补强多胶粉云母带中采用高定量粉云母纸(105. 0士8. Og/m2 180. 0士 14. Og/m2)和单层玻璃布(厚度0. 025mm 0. 04mm)的组合，使固化成型后主绝缘结构中的云母含量提高到60%左右。本发明的内容是一种单面玻璃布补强多胶粉云母带，其特征是依次由隔离剂层、云母纸层、以及浸渍有云母胶粘剂后的玻璃纤维布层组成。本发明的内容中所述隔离剂层由隔离剂(含氢硅油树脂溶液)组成，该隔离剂的原料组分组成和质量配比包括含氢硅油树脂100质量份、P22钼络合物催化剂(为市售商品，生产企业有溧阳市蓝海化工有限公司等)0. 5 0.9质量份、以及溶剂A 235 1920 质量份；
所述含氢硅油树脂(例如高、低含氢硅油/佛山市矽美有机硅材料有限公司生产，含氢硅油/上海润康硅材料有限公司生产，含氢硅油/深圳市淳昌硅橡胶有限公司生产等)中氢的质量百分比含量为0. 03% 1. 6% ；
所述溶剂A为甲苯、二甲苯中的一种或两种的混合物；
将含氢硅油树脂溶解在溶剂A中，混合均勻，(配成固体量较好的为5% 30%的溶液)， 再加入P22钼络合物催化剂搅拌均勻，即制得隔离剂(含氢硅油树脂溶液)。本发明的内容中所述云母胶粘剂的原料组分组成和质量配比包括双酚A型环氧树脂100质量份、桐马酸酐(为市售商品，生产企业有扬州广润化工有限公司、常州市赛佛电子绝缘材料有限公司等)140 210质量份、催化剂B 0. 1 3质量份、以及溶剂B 160 470质量份；
所述双酚A型环氧树脂的环氧值为0. 44 0. M ；
所述催化剂B为N，N-二甲基苄胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚和乙酰丙酮铝中的一种或两种以上的混合物；
所述溶剂B为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯中的一种或两种以上的混合物； 将双酚A型环氧树脂加入反应釜中，搅拌下升温至60 140°C，加入催化剂B、桐马酸酐，在搅拌下反应40分钟至4个小时，冷却制室温，再加入到溶剂B中，混合均勻，即制得 (固体量较好的为40% 60%)云母胶粘剂溶液。本发明的内容中所述的单面玻璃布补强多胶粉云母带产品的厚度为0. Ilmm 0. 17mm ；
本发明的内容中所述的补强材料玻璃纤维布，厚度为0. 025mm 0. 04mm,宽度根据云母带生产设备确定，向生产商定制，该玻璃纤维布生产企业有四川玻纤有限责任公司生产的电工无碱玻璃纤维布等；
本发明的内容中所述的粉云母纸为白云母粉纸，定量范围为105.0 士 8. Og/m2 180.0 士 14. Og/m2;宽度根据云母带生产设备确定，向生产商定制，该粉云母纸的生产企业有通城云奇云母制品有限公司、富阳华威纸业有限公司、富阳南方云母绝缘材料有限公司、四川美丰云母工业有限责任公司等。本发明的另一内容是一种单面玻璃布补强多胶粉云母带的制造方法，其特征是包括下列步骤
a、配制隔离剂(即含氢硅油树脂溶液)
隔离剂的原料组分组成和质量配比包括含氢硅油树脂100质量份、P22钼络合物催化剂(为市售商品，生产企业有溧阳市蓝海化工有限公司等)0. 5 0. 9质量份、以及溶剂A 235 1920质量份；
所述含氢硅油树脂中氢的质量百分比含量为0. 03% 1. 6% ； 所述溶剂A为甲苯、二甲苯中的一种或两种的混合物；
将含氢硅油树脂溶解在溶剂A中，混合均勻，配成固体量较好的为5% 30%的溶液，再加入P22钼络合物催化剂搅拌均勻，即制得隔离剂(含氢硅油树脂溶液)，备用；
b、配制云母胶粘剂
云母胶粘剂的原料组分组成和质量配比包括双酚A型环氧树脂100质量份、桐马酸酐 (为市售商品，生产企业有扬州广润化工有限公司生产，常州市赛佛电子绝缘材料有限公司等)140 210质量份、催化剂B 0. 1 3质量份、以及溶剂B 160 470质量份； 所述双酚A型环氧树脂的环氧值为0. 44 0. M ；
所述催化剂B为N，N-二甲基苄胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚和乙酰丙酮铝中的一种或两种以上的混合物；
所述溶剂B为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯中的一种或两种以上的混合物； 将双酚A型环氧树脂加入反应釜中，搅拌下升温至60 140°C，加入催化剂B、桐马酸酐，在搅拌下反应40分钟至4个小时，冷却制室温，再加入到溶剂B中，混合均勻，即制得 (固体量较好的为40% 60%)云母胶粘剂溶液，备用；C、制备单面玻璃布补强多胶粉云母带
在通用型的云母带生产设备(即现有技术生产设备)上，将玻璃纤维布和粉云母纸 (即云母纸层)的车速控制在1. 0 3. 0 m/min,首先用步骤b所配制的云母胶粘剂溶液浸渍补强材料玻璃纤维布(即玻璃纤维布层)，即将玻璃纤维布通过盛有步骤b配制的云母胶粘剂溶液的胶液槽，使玻璃纤维布双面表面及内部蘸满浸透云母胶粘剂溶液；再将浸渍过云母胶粘剂溶液的玻璃纤维布与粉云母纸粘连结合在一起；然后再将步骤a所配制的隔离剂——含氢硅油树脂溶液通过双辊转移方式涂覆在已粘合好的玻璃纤维布与粉云母纸复合材料的粉云母纸一面的表面；接着进入烘道烘焙，烘道长度16m、分为四段第1段温度 80 100°C、第2段温度120 140°C、第3段温度130 150°C、第4段温度120 140°C; 经收卷并分切成(约)IOmm 40mm宽的盘卷，即制得单面玻璃布补强多胶粉云母带产品； 所述的单面玻璃布补强多胶粉云母带产品的厚度为0. Ilmm 0. 17mm ； 所述的补强材料玻璃纤维布，厚度为0. 025mm 0. 04mm,宽度根据云母带生产设备确定，向生产商定制，该玻璃纤维布生产企业有四川玻纤有限责任公司生产的电工无碱玻璃纤维布等；
所述的粉云母纸为白云母粉纸，定量范围为105. 0 士8. Og/m2 180. 0 士 14. Og/m2 ；宽度根据云母带生产设备确定，向生产商定制，该粉云母纸的生产企业有通城云奇云母制品有限公司、富阳华威纸业有限公司、富阳南方云母绝缘材料有限公司、四川美丰云母工业有限责任公司等。本发明的另一内容中步骤a所述隔离剂中，P22钼络合物催化剂的质量配比用量较好的为0. 65 0. 75质量份，特别适用于单面补强玻璃布多胶粉云母带的云母带盘的开卷隔离。本发明的另一内容中所述补强材料玻璃纤维布的厚度较好的为0. 04mm ；所述云母材料粉云母纸可以为煅烧型白云母纸，定量范围为105. 0士8. Og/m2。本发明的另一内容中步骤c所述玻璃纤维布和粉云母纸的车速较好的是控制在 2 m/min，烘道长度16m、分为四段第1段温度90 100°C、第2段温度130 140°C、第3 段温度140 150°C、第4段温度130 140°C。本发明制得的单面玻璃布补强多胶粉云母带特别适用于大中型高压发电机、电动机线圈(棒)主绝缘结构的生产制造。与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果
(1)本发明所生产的单面玻璃布补强多胶粉云母带可进行手工包扎或机器包扎，易开盘，不反粘，贮存期良好，使用效果优良。下表1、表2为本发明中所述单面玻璃布补强多胶粉云母带贮存期柔软性、变化基本性能。表1 单面玻璃布补强多胶粉云母带柔软性随时间变化(室温25 30°C)
贮存时间(天)0102030406090柔软性(mm)162160157152146112105
表2 单面玻璃布补强多胶粉云母带基本性能(规格0. 14 mm)
序号指标名称单位典型值1厚度ΠΙΠΙ0. 142云母含量g/m2105. 03玻璃布含量g/m226. 04胶粘剂含量g/m284. 0
权利要求
1.一种单面玻璃布补强多胶粉云母带，其特征是依次由隔离剂层、云母纸层、以及浸渍有云母胶粘剂后的玻璃纤维布层组成。
2.按权利要求1所述的单面玻璃布补强多胶粉云母带，其特征是所述隔离剂层由隔离剂组成，该隔离剂的原料组分组成和质量配比包括含氢硅油树脂100质量份、P22钼络合物催化剂0. 5 0. 9质量份、以及溶剂A 235 1920质量份；所述含氢硅油树脂中氢的质量百分比含量为0. 03% 1. 6% ； 所述溶剂A为甲苯、二甲苯中的一种或两种的混合物；将含氢硅油树脂溶解在溶剂A中，混合均勻，再加入P22钼络合物催化剂搅拌均勻，即制得隔离剂。
3.按权利要求1或2所述的单面玻璃布补强多胶粉云母带，其特征是所述云母胶粘剂的原料组分组成和质量配比包括双酚A型环氧树脂100质量份、桐马酸酐140 210质量份、催化剂B 0. 1 3质量份、以及溶剂B 160 470质量份；所述双酚A型环氧树脂的环氧值为0. 44 0. M ；所述催化剂B为N，N-二甲基苄胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚和乙酰丙酮铝中的一种或两种以上的混合物；所述溶剂B为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯中的一种或两种以上的混合物； 将双酚A型环氧树脂加入反应釜中，搅拌下升温至60 140°C，加入催化剂B、桐马酸酐，在搅拌下反应40分钟至4个小时，冷却制室温，再加入到溶剂B中，混合均勻，即制得云母胶粘剂溶液。
4.一种单面玻璃布补强多胶粉云母带的制造方法，其特征是包括下列步骤a、配制隔离剂隔离剂的原料组分组成和质量配比包括含氢硅油树脂100质量份、P22钼络合物催化剂0. 5 0. 9质量份、以及溶剂A 235 1920质量份；所述含氢硅油树脂中氢的质量百分比含量为0. 03% 1. 6% ； 所述溶剂A为甲苯、二甲苯中的一种或两种的混合物；将含氢硅油树脂溶解在溶剂A中，混合均勻，配成固体量较好的为5% 30%的溶液，再加入P22钼络合物催化剂搅拌均勻，即制得隔离剂，备用；b、配制云母胶粘剂云母胶粘剂的原料组分组成和质量配比包括双酚A型环氧树脂100质量份、桐马酸酐 140 210质量份、催化剂B 0. 1 3质量份、以及溶剂B 160 470质量份； 所述双酚A型环氧树脂的环氧值为0. 44 0. M ；所述催化剂B为N，N-二甲基苄胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚和乙酰丙酮铝中的一种或两种以上的混合物；所述溶剂B为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯中的一种或两种以上的混合物； 将双酚A型环氧树脂加入反应釜中，搅拌下升温至60 140°C，加入催化剂B、桐马酸酐，在搅拌下反应40分钟至4个小时，冷却制室温，再加入到溶剂B中，混合均勻，即制得云母胶粘剂溶液，备用；C、制备单面玻璃布补强多胶粉云母带在通用型的云母带生产设备上，将玻璃纤维布和粉云母纸的车速控制在1. 0 3. 0 m/min,首先用步骤b所配制的云母胶粘剂溶液浸渍补强材料玻璃纤维布，即将玻璃纤维布通过盛有步骤b配制的云母胶粘剂溶液的胶液槽，使玻璃纤维布双面表面及内部蘸满浸透云母胶粘剂溶液；再将浸渍过云母胶粘剂溶液的玻璃纤维布与粉云母纸粘连结合在一起；然后再将步骤a所配制的隔离剂——含氢硅油树脂溶液通过双辊转移方式涂覆在已粘合好的玻璃纤维布与粉云母纸复合材料的粉云母纸一面的表面；接着进入烘道烘焙，烘道长度 16m、分为四段第1段温度80 100°C、第2段温度120 140°C、第3段温度130 150°C、 第4段温度120 140°C ；经收卷并分切成(约)IOmm 40mm宽的盘卷，即制得单面玻璃布补强多胶粉云母带产品。
5.按权利要求4所述单面玻璃布补强多胶粉云母带的制造方法，其特征是步骤a所述隔离剂中，P22钼络合物催化剂的质量配比用量为0. 65 0. 75质量份。
6.按权利要求4所述单面玻璃布补强多胶粉云母带的制造方法，其特征是所述补强材料玻璃纤维布的厚度为0. 04mm ；所述云母材料粉云母纸为煅烧型白云母纸，定量范围为 105. 0 士 8. Og/m2。
7.按权利要求4所述单面玻璃布补强多胶粉云母带的制造方法，其特征是步骤c所述玻璃纤维布和粉云母纸的车速控制在2 m/min，烘道长度16m、分为四段第1段温度 90 100°C、第2段温度130 140°C、第3段温度140 150°C、第4段温度130 140°C。
8.按权利要求4所述单面玻璃布补强多胶粉云母带的制造方法，其特征是制得的单面玻璃布补强多胶粉云母带用于大中型高压发电机、电动机线圈主绝缘结构的生产制造。
全文摘要
本发明公开了一种单面玻璃布补强多胶粉云母带及其制造方法和用途，其特征是依次由隔离剂层、云母纸层、以及浸渍有云母胶粘剂后的玻璃纤维布层组成。隔离剂层的原料和质量份配比包括含氢硅油树脂100份、P22铂络合物催化剂0.5～0.9份、以及溶剂A235～1920份；云母胶粘剂的原料和质量份配比包括双酚A型环氧树脂100份、桐马酸酐140～210份、催化剂B0.1～3份、以及溶剂B160～470份。本发明采用环氧酸酐类云母胶粘剂粘结云母纸及一层玻璃纤维布的方法制造产品，生产的产品可进行手工包扎或机器包扎，易开盘，不反粘，贮存期良好，机械电气性能满足大中型高压发电机、电动机主绝缘材料的技术要求。
文档编号C09D183/05GK102398395SQ201110200638
公开日2012年4月4日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者伍尚华, 刘慧 , 刘群, 尹端龙, 韩勇 申请人:四川东材科技集团股份有限公司