粉云母帶黏合絕緣漆
粉云母帶是電機主絕緣材料即定子線圈的絕緣和槽絕緣的重要材料,主要用來黏合粉云母、磁極線圈、薄膜、層壓板等絕緣材料。在B級黏合漆中的環(huán)氧樹脂基料為主。
環(huán)氧類黏合漆因使用的固化劑不同而性能有明顯的變化。如,采用桐油酸酐(TOA)-環(huán)氧體系是B級絕緣材料,貯存條件:5℃以下,使用期3個月;而采用#594硼胺絡(luò)合物-環(huán)氧體系在室溫下貯存使用期為1年,也屬B級絕緣材料。馬來酰亞胺桐油酸酐(MTOA)是一種耐熱環(huán)氧固化劑,由于耐熱的酯環(huán)和亞胺存在,使固化物有較高的耐熱性,可以作為F級絕緣材料用。
(1) TOA 、MTOA粉云母黏合漆性能(見下表一)
表一:TOA環(huán)氧和MTOA環(huán)氧黏合漆的性能
品級
|
F級
MTOA
|
B級
TOA
|
項目
|
室溫
80℃
|
0.0034
0.0128
|
0.0069
0.0176
|
tg δ
|
130℃
155℃
180℃
浸水24h
|
0.0229
0.0098
0.020
0.040
|
0.0542
0.1090
0.2670
——
|
體積電阻率/Ω·㎝
|
室溫
80℃
130℃
155℃
180℃
浸水24h
|
7.3×1016
7.2×1014
1.2×1014
1.4×1013
1.1×1012
2.6×1016
|
8.1×1015
1.4×1015
3.6×1013
3.0×1011
——
——
|
ε
|
室溫
80℃
130℃
155℃
180℃
浸水24h
|
3.18
3.38
3.90
3.92
3.84
3.04
|
3.88
3.32
3.20
3.55
3.69
——
|
擊穿強度/kV·㎜﹣¹
|
常態(tài)
130℃
155℃
|
105.8
95.6
87.2
|
83.5
16.0
67.4
|
彎曲強度/Pa
|
室溫
155℃
|
9.06×107
3.52×107
|
9.44×1016
——
|
耐熱溫度/℃
|
171
|
148
|
(2) #594-環(huán)氧樹脂體系粉云母帶的制造及性能。
① 漆的制備 按E-12環(huán)氧樹脂:E-44環(huán)氧樹脂:#594=60:40:5(質(zhì)量比)稱量,先將E-44環(huán)氧樹脂、E-12環(huán)氧樹脂投入反應(yīng)釜,在60~70℃混合均勻,再加入#594固化劑,在80~90℃下混膠30min,混膠結(jié)束加入甲苯-丙酮混合溶劑(質(zhì)量比1:1)配制成固體含量55%~60%的溶液攪拌均勻出料,黏度12~13s(室溫25℃左右4號涂杯)。
② 粉云母帶制造與性能 采用電加熱云母帶機,烘房長6m,車速0.86m/min,帶膠法生產(chǎn)烘房溫度控制前溫130℃,后溫150℃,帶子厚度0.14~0.15㎜。(性能見表二)。
表二:粉云母帶性能
指標(biāo)
項目
|
6101-604-TOA
粉云母帶指標(biāo)
|
644-6101-594
粉云母帶實測值
|
厚度/㎜
膠含量/%
揮發(fā)物/%
拉伸強度/MPa
擊穿強度/kV·㎜
|
0.14~0.16
37~43
≤1
≥10
39~31
|
0.14~0.15
37~40
≤1
17.2
42.7
|
兩種黏合劑的性能見表三。
表三:兩種黏合劑的物理、機械、電氣性能
性能
|
E-20-E-44-#594
膠化時間(200℃)2~4min
|
E-44-E-20-TOA
膠化時間(200℃)3~4min
|
配比(質(zhì)量比)
|
60:40:5
|
35:15:50
|
tg δ/%
20℃
130℃
介電常數(shù)
室溫
130℃
體積電阻率/Ω·㎝
室溫
130℃
馬丁耐熱度/℃
沖擊強度/kJ·m﹣²
彎曲強度(室溫)/MPa
固化條件h/℃
|
0.29
1.0
4.0
4.2
3.8×1016
6.5×1017
74
11.3
116.9
3.5/170
|
0.30
0.81
4.0
4.0
4.8×1016
6.7×1017
88
13.5
107.4
3.5/170
+48/130
|
0.29
0.88
4.0
4.1
2.2×1016
4.8×1017
85
13.5
105.1
5/170
|
0.33
1.9
3.8
4.8
4.6×1016
4.5×1017
53
27.6
88.6
3.5/170
|
0.32
3.1
3.8
4.8
4.6×1016
6.5×1017
53
24.6
96.3
5/170
|
0.31
0.75
3.7
4.8
4.4×1016
3.1×1017
58
23.5
85.9
14/170
|
從中可看出E-44-E-20-#594黏合漆的馬丁耐熱度較原來的TOA環(huán)氧漆有較大提高;兩種膠的電氣性能相似,介電常數(shù)、體積電阻率水平相似。在沖擊強度上雖不及TOA環(huán)氧漆,但對應(yīng)用沒有影響。
經(jīng)材料和應(yīng)用試驗證明這種粉云母帶黏合漆在電性能、機械性能方面滿足大電機制造的要求,已在5萬kW產(chǎn)品線圈生產(chǎn)線上使用。