一种电机用玄武岩纤维布主绝缘带及其制备方法与流程

文档序号:16930137发布日期:2019-02-22 20:11阅读:140来源:国知局
本发明属于电绝缘材料
技术领域
,涉及一种玄武岩纤维布云母带,具体是指一种电机用玄武岩纤维布主绝缘带及其制备方法。
背景技术
:玄武岩纤维属于非金属的无机材料,是21世纪节能、环保新材料,也是无污染的“绿色工业材料”,是采用天然玄武岩矿石经高温熔融拉制而成。目前,已逐渐在我国的航天、汽车船舶、石油化工、武器装备、土建交通、节能环保、消防服装、体育器材等领域应用。传统的云母带是将玻璃纤维布上胶后去粘合粉云母纸,再经烘焙干燥收卷,而后分切成带状绝缘材料。通过不同的云母纸、玻璃布与胶粘剂的组合,可以制造出各种电动机和发电机用主绝缘材料。但是现有的玻璃纤维布云母带在高压电机上使用时其热性能与电性能的不足,电机介质损耗大,不利于电机体积缩小、增大容量、延长寿命,同时也不利于电机的安全运行。如何解决上述技术问题成为本领域技术人员努力的方向。技术实现要素:基于以上问题,本发明的目的在于解决现有高压电机热性能与电性能的不足,提供一种在电机主绝缘带中引入玄武岩纤维布的主绝缘带,制得的电机用主绝缘带具有电气性能好的特点。本发明的另一目的在于提供一种上述电机用玄武岩纤维布主绝缘带的制备方法。本发明的再一目的在于提供一种上述电机用玄武岩纤维布主绝缘带在高压发电机和电动机用云母带中的应用。本发明的还一目的在于提供一种上述玄武岩纤维布主绝缘带在电器饶包绝缘上的应用。为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案如下:一种电机用玄武岩纤维布主绝缘带,包括以下组分:云母纸,胶粘剂及玄武岩纤维布。作为一种优选的方式,组分还包括高分子薄膜。作为一种优选的方式,胶粘剂的重量百分比为4%~40%,云母纸的重量百分比为40%~85%;玄武岩纤维布的重量百分比8%~40%。作为一种优选的方式,云母纸的重量百分比为49%~53%,胶粘剂的重量百分比为16%~19%,玄武岩纤维布的重量百分比为9%~11%,高分子薄膜的重量百分比为21%~23%。作为一种优选的方式,云母纸为白云母、煅烧白云母中的一种,胶粘剂为多胶云母带用胶粘剂、中胶云母带用胶粘剂、少胶云母带用胶粘剂、三合一云母带用胶粘剂中的一种,如环氧桐马、环氧桐油酸酐、环氧硼胺、环氧树脂、改性环氧树脂、聚二笨醚、有机硅树脂等。作为一种优选的方式,玄武岩纤维布的规格至少为0.025mm,0.03mm,0.035mm厚中的一种。一种电机用玄武岩纤维布主绝缘带的制备方法,包括以下步骤:整个操作在云母带操作机和分切机主要设备上进行。步骤a,检查云母带操作机是否正常,准备好原材料和工器具,清理好设备和环境卫生。步骤b,将玄武岩纤维布浸渍胶粘剂后去粘合云母纸。步骤c,玄武岩纤维与云母纸复合后进入加热烘箱进行分温区连续式加热去掉带坯中的有机溶剂和低分子物。步骤d,带坯出连续式烘箱后,云母带操作机将云母带收卷在用于车床分切或用于分切机分切的管芯上,收卷完成后,下卷待分切。步骤e,上分切机或车床将云母带切成不同使用要求的带盘,得产品。作为一种优选的方式,步骤b中玄武岩纤维布与云母纸粘合方式为玄武岩纤维布与云母纸单面粘合、上下层玄武岩纤维布粘合中层云母纸中的一种。作为一种优选的方式,步骤b玄武岩纤维布与云母纸粘合方式为玄武岩纤维布与云母纸单面粘合。作为一种优选的方式,步骤b玄武岩纤维布与云母纸粘合方式为上下层玄武岩纤维布粘合中层云母纸,所述胶粘剂为多胶云母带用胶粘剂或中胶云母带用胶粘剂中的一种。作为一种优选的方式,下层玄武岩纤维布与上层云母纸粘合需对该云母纸未粘合面进行表面涂胶处理,所述胶粘剂为少胶云母带用胶粘剂。作为一种优选的方式,步骤d中下层玄武岩纤维布与中层云母纸第一次复合的带坯出烘干箱后再与上了胶并烘干高分子薄膜进行二次复合,所述高分子薄膜为聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜中的一种,所述云母纸在中层,高分子薄膜在上层,玄武岩纤维布在下层,所述胶粘剂为三合一云母带用胶粘剂。作为一种优选的方式,胶粘剂经过甲苯、丙酮或甲苯-丙酮中的一种进行稀释,用于浸渍玄武岩纤维布或涂覆高分子薄膜的胶粘剂浓度为7%~55%。作为一种优选的方式,用于云母纸表面处理的胶粘剂浓度为2%~8%。作为一种优选的方式,步骤c中加热烘箱的温度调节范围为前段40℃~170℃,带坯的挥发份含量控制在0.5%~2%之间。作为一种优选的方式,步骤d中云母带操作机以1m/min~6m/min的速度将云母带收卷在内径为38~42mm用于车床分切或76.5mm用于分切机分切的管芯上。与现有技术相比,本发明的有益效果:(1)本发明用玄武岩纤维布制得的电机用主绝缘带,用于电机绝缘上,大幅降低云母带固化物的介质损耗,有利于电机缩小体积、增大容量、延长寿命,更加保证了电机的安全运行,具有非常重大的意义;(2)本发明用玄武岩纤维布制得的云母带电绝缘性好,化学稳定性高,耐腐蚀性强;(3)本发明用玄武岩纤维布制得的云母带吸湿性低,耐潮性好,机械强度高。具体实施方式下面对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例1:一种电机用玄武岩纤维布单面补强的少胶云母主绝缘带,包括以下组分:云母纸,胶粘剂及玄武岩纤维布。胶粘剂的重量百分比为7.7%,云母纸的重量百分比为81.6%;玄武岩纤维布的重量百分比为10.2%。云母纸为白云母。胶粘剂为环氧树脂。玄武岩纤维布的规格为0.03mmm厚。一种电机用玄武岩纤维布单面补强主绝缘带的制备方法,包括以下步骤:步骤a,检查云母带操作机是否正常,准备好原材料和工器具,清理好设备和环境卫生。步骤b,将下层玄武岩纤维布浸渍胶粘剂后去粘合上层云母纸。步骤c,玄武岩纤维与云母纸复合后进入加热烘箱进行分温区连续式加热去掉带坯中的有机溶剂和低分子物。步骤d,带坯出连续式烘箱后,云母带操作机将云母带收卷在用于分切机分切的管芯上,收卷完成后,下卷待分切。步骤e,上分切机将云母带切成不同使用要求的带盘,得产品。步骤b中玄武岩纤维布与云母纸粘合方式为玄武岩纤维布与云母纸单面粘合。胶粘剂为环氧树脂,环氧树脂经过甲苯-丙酮稀释,用于浸渍玄武岩纤维布胶粘剂浓度为7%,用于云母纸表面处理的胶粘剂浓度为4%。步骤c中加热烘箱的温度调节范围为前段40℃~80℃,中段50℃~120℃,后段50℃~130℃,带坯的挥发份含量为0.5%。步骤d中云母带操作机以2m/min左右的速度将云母带收卷在内径为76.5mm用于分切机分切的管芯上。上述制得的少胶云母带总质量为196g/m2,其中云母含量为160g/m2(81.6%),玄武岩纤维布含量为20g/m2(10.2%),胶粘剂含量为15g/m2(7.7%),挥发物0.5%。实施例2:一种电机用玄武岩纤维布双面补强中胶主绝缘带,包括以下组分:云母纸,胶粘剂及玄武岩纤维布。胶粘剂的重量百分比为20.8%,云母纸的重量百分比为60%;玄武岩纤维布的重量百分比19.2%。云母纸为白云母。胶粘剂为中胶云母带用胶粘剂。玄武岩纤维布的规格为0.025mm厚。一种电机用玄武岩纤维布双面补强中胶主绝缘带的制备方法,包括以下步骤:整个操作在云母带操作机和车床主要设备上进行。步骤a,检查云母带操作机是否正常,准备好原材料和工器具,清理好设备和环境卫生。步骤b,将上下层玄武岩纤维布浸渍胶粘剂后去粘合中层的云母纸。步骤c,玄武岩纤维与云母纸复合后进入加热烘箱进行分温区连续式加热去掉带坯中的有机溶剂和低分子物。步骤d,带坯出连续式烘箱后,云母带操作机将云母带收卷在用于车床分切的管芯上,收卷完成后,下卷待分切。步骤e,上车床将云母带切成不同使用要求的带盘,得产品。步骤b中玄武岩纤维布与云母纸粘合方式为上下层玄武岩纤维布粘合中层云母纸,胶粘剂为中胶云母带用胶粘剂,中胶云母带用胶粘剂经过甲苯-丙酮稀释,浓度为45%。步骤c中加热烘箱的温度调节范围为前段50℃,中段120℃,后段100℃,带坯的挥发份含量控制在2%左右。步骤d中云母带操作机以1.8m/min的速度将云母带收卷在内径为40mm用于车床分切的管芯上。上述制得的中胶云母带的总质量为196.8g/m2,其中云母含量为118g/m2(60%),玄武岩纤维布含量为37.8g/m2(19.2%),胶粘剂含量为41g/m2(20.8%),挥发物含量1.9%。实施例3:一种电机用玄武岩纤维布双面补强多胶主绝缘带,包括以下组分:云母纸,胶粘剂及玄武岩纤维布。胶粘剂的重量百分比为38.1%,云母纸的重量百分比为42.7%;玄武岩纤维布的重量百分比19.2%。云母纸为煅烧白云母纸。胶粘剂为多胶云母带用桐马酸酐改性的环氧树脂(简称环氧桐马)。玄武岩纤维布的规格为0.025mm厚。一种电机用玄武岩纤维布双面补强多胶主绝缘带的制备方法,包括以下步骤:整个操作在云母带操作机和车床主要设备上进行。步骤a,检查云母带操作机是否正常,准备好原材料和工器具,清理好设备和环境卫生。步骤b,将上、下层玄武岩纤维布浸渍胶粘剂后去粘合中层的云母纸。步骤c,玄武岩纤维与云母纸复合后进入加热烘箱进行分温区连续式加热去掉带坯中的有机溶剂和低分子物。步骤d,带坯出连续式烘箱后,云母带操作机将云母带收卷在用于车床分切的管芯上,收卷完成后,下卷待分切。步骤e,带卷上车床将云母带切成不同使用要求的带盘,一般以25mm宽度的居多,检查合格后得产品。步骤b中玄武岩纤维布与云母纸粘合方式为上、下层玄武岩纤维布粘合中层的云母纸。胶粘剂为多胶带用环氧桐马胶粘剂,胶粘剂经过甲苯与丙酮稀释,浓度为52%。步骤c中加热烘箱的温度调节范围前段80℃,中段160℃,后段150℃,带坯的挥发份含量控制在1.5%左右。步骤d中云母带操作机以2.5m/min的速度将云母带收卷在内径为40mm用于车床分切的管芯上。上述制得的多胶云母带的总质量为199.3g/m2,其中云母含量为85g/m2(42.7%),玄武岩纤维布含量为38.3g/m2(19.2),胶粘剂含量为76g/m2(38.1%),挥发物含量1.6%。实施例4:一种电机用玄武岩纤维布聚酰亚胺薄膜补强三合一主绝缘带,包括以下组分:云母纸,胶粘剂,玄武岩纤维布及聚酰亚胺薄膜。胶粘剂的重量百分比为17.2%,云母纸的重量百分比为50.7%;聚酰亚胺薄膜重量百分比为22.5%;玄武岩纤维布的重量百分比9.6%。云母纸为白云母。胶粘剂为有机硅树脂。玄武岩纤维布的规格为0.03mm厚。聚酰亚胺薄膜的规格为0.03mm厚。一种电机用玄武岩纤维布聚酰亚胺薄膜补强三合一主绝缘带的制备方法,包括以下步骤:整个操作在云母带操作机和分切机主要设备上进行。步骤a,检查云母带操作机是否正常,准备好原材料和工器具,清理好设备和环境卫生。步骤b,将下层玄武岩纤维布浸渍胶粘剂后去粘合上层的云母纸。步骤c,玄武岩纤维与云母纸复合后进入加热烘箱进行分温区连续式加热去掉带坯中的有机溶剂和低分子物。步骤d,带坯出连续式烘箱后与上了胶并烘干的聚酰亚胺薄膜进行二次复合,经复合辊压紧后收卷在用于分切机分切的管芯上,收卷完成后,下卷待分切。步骤e,带卷上分切机将云母带切成不同使用要求的带盘,一般以25mm宽度的居多,检查合格后得产品。步骤b与步骤d中,云母带的复合方式为二次复合,复合后玄武岩纤维布在下层,云母纸在中层,聚酰亚胺薄膜在上层。胶粘剂为有机硅树脂,用甲苯稀释至固体量15%使用。步骤c中加热烘箱的温度调节范围为前段80℃,中段115℃,后段100℃,带坯的挥发份含量控制在1%以下。步骤d中云母带操作机以2.1m/min的速度将云母带收卷在内径为76.5mm用于分切机分切的管芯上。上述制得的三合一云母带的总质量为209g/m2,其中云母含量为106g/m2(50.7%),玄武岩纤维布含量为20g/m2(9.6%),聚酰亚胺薄膜含量为47g/m2(22.5%),胶粘剂含量为36g/m2(17.2%),挥发物含量0.5%。对比一:将玄武岩纤维布换成同样规格的玻璃纤维布按实施例1的工艺制作云母带,将玄武岩纤维布和玻璃纤维布制成的两种少胶主绝缘带绕包在高压电机线圈上,再经真空压力浸渍处理(vpi工艺)和热固化后,在0.6un额定电压下,其155℃的热态介质损耗对比见下表。云母带名称介质损耗(%)玄武岩纤维布少胶云母带4.6传统玻璃纤维布少胶云母带7.6对比二:将玄武岩纤维布换成同样规格的玻璃纤维布按实施例2的工艺制作云母带,将玄武岩纤维布和玻璃纤维布制成的两种主绝缘带绕包在高压电机线圈上,再经真空压力浸渍处理(vpi工艺)和热固化后,在0.6un额定电压下,其155℃的热态介质损耗对比见下表。云母带名称介质损耗(%)玄武岩纤维布中胶云母带4.2传统玻璃纤维布中胶云母带7.1对比三:将玄武岩纤维布换成同样规格的玻璃纤维布按实施例3的工艺制作云母带,将玄武岩纤维布和玻璃纤维布制成的两种主绝缘带绕包在高压电机线圈上,再经真空压力浸渍处理(vpi工艺)和热固化后,在0.6un额定电压下,其155℃的热态介质损耗对比见下表。云母带名称介质损耗(%)玄武岩纤维布多胶云母带3.9传统玻璃纤维布多胶云母带5.9上面三组对比例的数据说明,用玄武岩纤维布制得的电机用云母带的热态介质损耗比玻璃纤维布制得的云母带的热态介质损耗小。降低热态介质损耗,有利于发电机和电动机缩小体积、增大容量、延长寿命,更加保证了电机的安全运行。同时与玻璃纤维相比,玄武岩纤维布制的云母带还具有耐热性高、电绝缘性好、化学稳定性高、耐腐蚀性强、吸湿性低、耐潮性好、机械强度高的优点。如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程,并非用以限制本发明的专利保护范围,本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书所作的等同变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。当前第1页12
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