CN1263348A - 一种复合绝缘材料及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合绝缘材料及生产方法,属电机、控制用变压器、电抗器或扼流圈的绝缘技术领域。本发明的技术方案是:一种复合绝缘材料,它是由一层纸板所组成,其特殊之处是将纸板两层表面复合有一层含OH基树脂层并与纸板接为一体;其生产方法是将美国杜邦公司生产的Nomex纸板作为中间层经浸胶、烘焙、压轧、收卷、分切等工艺步骤加工而成。经复合而成的绝缘材料具有弹性适中、强度高、易成型、耐温性能达到在200℃高温下100分钟不分层,耐击穿电压高等优点。
Description
本发明涉及用于电机、控制用变压器、电抗器或扼流圈的绝缘技术领域，尤其涉及一种用于电机、控制用变压器、电抗器或扼流圈的复合绝缘材料及生产方法。
目前在用于电机、控制用变压器、电抗器或扼流圈的绝缘材料方面，无论是相间绝缘，还是层间绝缘，其绝缘材料主要分为两大类，一类是绝缘胶，一类是绝缘纸板，作为其中之一的使用较广泛的是绝缘纸板，它主要是采用纤维纸板作为绝缘纸板来使用。由于纤维纸板具有一定的绝缘性能，且使用较方便，因而使用范围较广泛。但由于其本身为单层结构，材料本身存在着弹性大、易弯曲，不易成型的特点，因而多数作为层间绝缘材料使用，对需加工成型后使用相对困难，影响电机扣盒的整体严密性，容易造成断路，直接影响电机的质量；其二是由于材料本身的单层结构强度差，容易造成在线圈嵌线时绝缘层被划破的现象发生，使其绝缘层不均匀，造成漏电断路，影响使用寿命；其三是纤维纸板本身为一层状纸质材料，无保护措施，易受潮，直接影响其电阻值的稳定，在使用过程中其耐电压击穿值偏低，因而寻求一种新型的绝缘板材已成为本技术领域内急需解决的课题。
本发明的目的在于改进已有技术的不足，而提供一种多层复合为一体，材料弹性小，强度高，易成型，耐温性能好，不易受潮分层，耐击穿电压高，使用范围广的复合绝缘材料及生产方法。
本发明的目的是通过如下技术方案得以实现的，一种复合绝缘材料，它是由一层纸板所组成，其特殊之处是该复合绝缘材料包括在纸板两侧表面复合有一层含OH基树脂层并与纸板接为一体。
上述技术方案中所述的纸板为一单层结构，其厚度H1为0.23-0.27mm，所述的复合层为一含OH基树脂层，其厚度H2为0.05-0.08mm。
为达到本发明的目的，通常是用如下生产方法来实施的，一种复合绝缘材料的生产方法，它依次包括选料、浸胶、烘焙、压轧、收卷、分切等工艺步骤，其所述的选料是选用美国杜邦公司生产的Nomex纤维纸板作为中间层的纸板；所述的浸胶是指将选用的纸板通过机械传动在常温条件下浸入含OH基树脂胶液中3-10秒钟；所述的烘焙是指将浸胶的纸板在温度50-120℃的烘箱内烘焙3-8分钟；所述的压轧是指将经烘焙的纸板在压轧机2-4MPa的压力条件下压轧一遍，使其平整光滑；所述的收卷是将经压轧后的绝缘纸板卷在一起；所述的分切是指将绝缘纸板切除余边并根据产品使用要求分切成25-920mm的不同宽度。
上述生产方法中所述的含OH基树脂胶液是由含OH基树脂、含异氰酸酯树脂、聚氨酯稀释剂混合而成，其配制比例(按重量份计)为：4-10∶1∶7-16；所述的含OH基树脂为：丙烯酰胺H级胶粘剂、含OH基丙烯酸树脂、含OH基醇酸树脂中的任一种；所述的聚氨酯稀释剂为：丙酮、乙酸乙脂、乙酸丁脂中的任一种，或二种以上混合物。
本发明与已有技术相比具有如下显著效果：其一是由于本发明的技术方案是采用在纸板两层表面复合一层OH基树脂层，克服了已有技术中单一纸板结构的缺点，使本发明所述的材料具有弹性小，强度高，易加工成型，表层不会因线圈嵌线时被划破影响电机的使用寿命；其二是由于纸板两侧表面复合有一层薄而均匀的含OH基树脂层，克服已有技术中的缺点，不仅使绝缘材料不易受潮，保持其稳定的电阻值性能，使绝缘性能可靠，而且复合层具有较好的耐温性能，其耐温指数≥180℃，即可在180℃环境条件下长期使用也不会分层；其三是由于纸板两侧表面复合的树脂层，且牢固地与纸板结合为一体，提高了原绝缘纸板的韧性和强度，使本发明所述的材料可根据使用要求加工成任何形状的绝缘件，用于不同的各种类型的绝缘，因而使其使用范围更加广泛；其四是由于纸板两侧的复合层与纸板共同构成绝缘复合层，因而使该绝缘材料具有耐高压的使用性能，经有关部门对该产品进行性能检测结果表明；其体积电阻率大于1×1012Ω·cm，耐击穿电压≥9KV，不仅能够满足电机、控制用变压器、电抗器或扼流圈的绝缘之用，而且解决了铁路牵引电动机电枢线圈“扣盒”绝缘多年未解决的课题。其五是本发明所述的生产方法较已有技术相比虽然增加了浸胶、烘焙、压轧等工艺过程及含OH基树脂材料，增加了绝缘材料的单位成本，但由于其使用性能可靠、使用寿命长，其综合成本明显降低，促进了绝缘材料的改进。
本发明一种复合绝缘材料及生产方法的具体结构和生产过程由以下附图和实施例给出。
图1为本发明一种复合绝缘材料的结构示意图。
图2为本发明一种复合绝缘材料的使用状态结构示意图。
下面结合附图详细说明本发明一种复合绝缘材料的具体细节及生产过程的具体工艺步骤。
实施例1
一种复合绝缘材料(参见附图1)及生产方法，它是以适用于普通电动机的相间绝缘、控制用变压器、电抗器及荧光灯镇流器层间绝缘之用的绝缘材料，它是用以下生产工艺过程生产而成的，选用美国杜邦公司生产的厚度为0.23mm的Nomex纸板2作为中间层；按重量份分别称取丙烯酰胺H级胶粘剂、含异氰酸酯树脂、丙酮，其比例为4∶1∶16，进行充分搅拌混合均匀后置于浸胶槽内，其胶液总量应以浸过加工纸板2；将纸板2的一端在机械传动装置的牵引下浸入胶液中匀速前进，使纸板2在胶液中浸渍时间为3-4秒钟后，进入温度为50-60℃范围内的烘箱进行烘焙，其烘焙时间按顺序控制在3-4分钟时间内，以纸板2两层的复合层1、3干涸为准；此后纸板2继续在机械传动装置的带动下，在压轧机2MPa的压力条件下压轧一遍，使其两复合层1、3不仅与纸板2结合牢固，而且表面平整光滑，无任何杂质，保证其复合层1、3均匀，表层体积电阻率相一致，经压轧后的复合绝缘材料其两层复合层1、3的厚度不大于0.05mm；经压轧后的复合绝缘材料在收卷机的作用下收卷在一起并成卷，之后再按照产品的使用要求或用户的特殊要求分切余边和成25-920mm不同宽度的卷状复合绝缘材料成品，经产品包装后出厂。以上构成本发明一种复合绝缘材料及生产方法的一种实施例。
实施例2
一种复合绝缘材料(参见附图1)及生产方法，它是以适用于铁路牵引电动机电枢线圈H650扣盒绝缘之目的而设计生产的。它是以如下生产工艺过程生产而成，选用美国杜邦公司生产的厚度为0.27mm的Nomex纸板2作为中间层；按重量份分别称取含OH基丙烯酸树脂10份，含异氰酸酯树脂1份、丙酮和乙酸乙脂各占50％，合计为7份，使其配制比例为10∶1∶7，进行充分搅拌混合均匀后置于浸胶槽内，其胶液总量应以浸过加工纸板2；将纸板2的一端在机械传动装置的牵引下浸入胶液中并使其匀速前进，使纸板2在胶液中浸渍时间达到9-10秒钟，纸板2的两侧表面均匀地浸上一层薄而均匀的胶液，此后进入温度为100-120℃范围内的烘箱进行烘焙，其烘焙时间按顺序控制在7-8分钟的时间内，以纸板2两侧的复合层1、3干涸为准；纸板2继续在机械传动装置的带动下，在压轧机4MPa的压力条件下压轧一遍，使其两复合层1、3不仅与纸板2结合牢固，而且表面平整光滑，无任何杂质，保证其复合层1、3均匀，表层体积电阻率相一致，经压轧后的复合绝缘材料其两层复合层1、3的厚度不大于0.08mm；经压轧后的复合绝缘材料在收卷机的作用下收卷在一起并成卷，之后按该产品的使用要求分切成25mm宽的卷状复合绝缘材料成品，经包装后出厂。用户在使用时，将25mm宽的卷状复合绝缘材料在专用模具和设备上加工成呈“U”型(参见附图2)，以用于电动机电枢线圈的扣盒，由于该材料弹性小，易成型，保证了电机扣盒的整体严密性，满足于电机相间绝缘的使用要求，解决长期以来一直未能解决的课题。以上是本发明一种复合绝缘材料及生产方法的另一实施例。
实施例3
一种复合绝缘材料(参见附图1)及生产方法，它是以适用于控制用变压器、扼流圈层间绝缘之目的而设计制造的。它是以如下生产工艺过程生产而成，选用美国杜邦公司生产的厚度为0.25mm的Nomex纸板2作为中间层；按重量份分别称取含OH基醇酸树脂7份，含异氰酸酯树脂1份、乙酸乙脂和乙酸丁脂各占30％、70％，合计占11份，使其配制比例为7∶1∶11，进行充分搅拌混合均匀后置于浸胶槽内，使胶液总量应以浸过加工纸板2；将纸板2的一端在机械传动装置的牵引下浸入胶液中并使其匀速前进，使纸板2在胶液中浸渍时间达到6-7秒钟，纸板2的两侧表面均匀地浸上一层薄而均匀的胶液，此后进入温度为70-80℃范围内的烘箱进行烘焙，其烘焙时间按前后进入时间顺序控制在5-6分钟的时间内，以纸板2两侧的复合层1、3干涸为准；纸板2继续在机械传动装置的带动下，在压轧机3MPa的压力条件下压轧一遍，使其两复合层1、3不仅与纸板2结合牢固，而且表面平整光滑，无任何杂质，保证其复合层1、3均匀，表层体积电阻率相一致，经压轧后的复合绝缘材料其两层复合层1、3的厚度不大于0.065mm；经压轧后的复合绝缘材料在收卷机的作用下收卷在一起并成卷，之后再按照产品的使用要求或用户的特殊要求分切成25-920mm不同宽度的卷状复合绝缘材料成品，经产品包装后出厂，以上构成本发明一种复合绝缘材料及生产方法的再一种实施例。
Claims (7)
1、一种复合绝缘材料，它是由一层纸板所组成，其特征是该复合绝缘材料包括在纸板两层表面复合有一层含OH基树脂层并与纸板接为一体。
2、根据权利要求1所述的复合绝缘材料，其特征是所述的纸板为一单层结构，其厚度H1为0.23-0.27mm。
3、根据权利要求1所述的复合绝缘材料，其特征是所述的复合层为一含有OH基树脂层，其厚度H2为0.05-0.08mm。
4、一种复合绝缘材料的生产方法，它依次包括选料、浸胶、烘焙、压轧、收卷、分切等工艺步骤，其所述的选料是选用美国杜邦公司生产的Nomex纤维纸板作为中间层的纸板；所述的浸胶是指将选用的纸板通过机械传动，在常温条件下浸入含OH基树脂胶液中3-10秒钟；所述的烘焙是指将浸胶的纸板在温度50-120℃的烘箱内烘焙3-8分钟；所述的压轧是指将经烘焙的纸板在压轧机2-4MPa的压力条件下压轧一遍，使其平整光滑；所述的收卷是将经压轧后的绝缘纸板卷在一起；所述的分切是指将绝缘纸板切除余边并根据产品使用要求分切成25-920mm的不同宽度。
5、根据权利要求4所述的复合绝缘材料的生产方法，其特征是所述的含OH基树脂胶液是由含OH基树脂、含异氰酸酯树脂、聚氨酯稀释剂混合而成，其配制比例(按重量份计)为：4-10∶1∶7-16。
6、根据权利要求5所述的复合绝缘材料的生产方法，其特征是所述的含OH基树脂为：丙烯酰胺H级胶粘剂、含OH基丙烯酸树脂、含OH基醇酸树脂中的任一种。
7、根据权利要求5所述的复合绝缘材料的生产方法，其特征是所述的聚氨酯稀释剂为：丙酮、乙酸乙脂、乙酸丁脂中的任一种，或二种以上混合物。
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