專利名稱:一種粉云母帶膠粘劑制造方法
本發(fā)明涉及到高壓電機(jī)主絕緣材料-粉云母帶膠粘劑的制造方法。
桐油酸酐-環(huán)氧粉云母帶是中國(guó)六十年代中期研制成功的絕緣材料，而雙馬來(lái)酰亞胺改性桐油酸酐-環(huán)氧粉云母帶是八十年代的絕緣材料。由于它的原材料易得，電氣性能優(yōu)良、壓制工藝性好，廣泛應(yīng)用于高壓電機(jī)主絕緣材料。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)和使用中，它們都是采用加熱聚合的方法來(lái)控制膠化時(shí)間的，存在云母帶內(nèi)膠膠化時(shí)間不穩(wěn)定，該帶的膠粘劑在制造過(guò)程中，隨原材料的批號(hào)不同，膠化時(shí)間發(fā)生很大的變化。特別是夏季終點(diǎn)指標(biāo)不穩(wěn)定，很難控制，若膠化時(shí)間太短，則制出的粉云母帶在壓制線圈時(shí)，尺寸難達(dá)到要求，一級(jí)品率低，出現(xiàn)成批報(bào)廢。若膠化時(shí)間太長(zhǎng)，則粉云母帶在壓制線圈時(shí)，流膠量大，從而大大降低了電氣性能，粉云母帶的內(nèi)膠化時(shí)間不穩(wěn)定，是歷年來(lái)絕緣材料行業(yè)期待解決的問(wèn)題。
為了解決這一問(wèn)題，不少研究單位和生產(chǎn)廠家在原材料、混合工藝、制帶工藝等方面作了不少努力，使其有所改善，但仍不理想。例如，桂林電器科學(xué)研究所等四個(gè)單位于80～82年共同對(duì)5438-1粉云母帶進(jìn)行了質(zhì)量攻關(guān)，從生產(chǎn)管理，原材料檢驗(yàn)等方面采取了一系列措施，使產(chǎn)品質(zhì)量有所提高，但對(duì)控制云母帶內(nèi)膠膠化時(shí)間的問(wèn)題還未很好解決，這是因?yàn)槟z粘劑體系內(nèi)靠帶入的微量水份，游離酸、醇等激發(fā)桐油酸酐或桐馬酸酐的活性，引發(fā)環(huán)氧樹脂開環(huán)，發(fā)生交聯(lián)固化。因此膠化時(shí)間強(qiáng)烈受體系所含雜質(zhì)的種類和含量的影響。工業(yè)化生產(chǎn)上很難控制，致使云母帶質(zhì)量不穩(wěn)定。為了解決這一問(wèn)題，機(jī)械工業(yè)部桂林電器科學(xué)研究所出版的“絕緣材料通訊”1985年第2期第1頁(yè)報(bào)導(dǎo)了陳復(fù)和李雅蘭兩位同志寫的“用添加促進(jìn)劑控制5438-1粉云母帶內(nèi)膠膠化時(shí)間方法的研究”。文章中介紹了選擇一種環(huán)氧-桐油酸酐膠粘劑的促進(jìn)劑，這種促進(jìn)劑對(duì)環(huán)氧-桐油酸酐體系的主要電氣、機(jī)械性能不能有不良影響，通過(guò)加入促進(jìn)劑可以方便地調(diào)節(jié)膠粘劑以及云母帶內(nèi)膠的膠化時(shí)間。實(shí)驗(yàn)所用的促進(jìn)劑(1)、芐基二甲胺;(2)、594;(3)、一縮乙二醇鈉;(4)、M。其結(jié)果，促進(jìn)劑M作為環(huán)氧-桐油酸酐體系的促進(jìn)劑是適宜的，產(chǎn)品云母帶內(nèi)膠膠化時(shí)間基本上達(dá)到預(yù)期的要求(15～17分/170℃)。以上膠化時(shí)間的穩(wěn)定僅僅是通過(guò)三次試驗(yàn)樣品來(lái)驗(yàn)證，直到現(xiàn)在未見投入工業(yè)化生產(chǎn)，并且上述的促進(jìn)劑M究竟是什么物質(zhì)至今也未見資料報(bào)導(dǎo)。目前國(guó)內(nèi)粉云母帶生產(chǎn)所用的膠粘劑仍然是不加促進(jìn)劑。另一方面，體系的膠粘劑粘度大，由此還造成粉云母帶柔軟性差，且?guī)г陂_卷和包扎時(shí)常出現(xiàn)斷頭和拉絲的現(xiàn)象。現(xiàn)有技術(shù)浸漬劑的固體含量為54%，溶劑含量占46%。上述添加促進(jìn)劑M控制5438-1粉云母帶內(nèi)膠膠化時(shí)間的浸漬劑中，固體含量為58%，溶劑占42%(見絕緣材料通訊1985年第2期第5頁(yè))?？梢娫谥圃爝^(guò)程中都使用大量的溶劑，溶劑組分及比例為甲苯∶丙酮∶乙醇＝1∶1∶0.25，毒性較大，云母帶進(jìn)入干燥階段，大量溶劑被加熱揮發(fā)，既增加了成本，又污染了環(huán)境，并且嚴(yán)重危害操作者的身體健康。
本發(fā)明的目的是提供一種粘膠劑及其工藝方法，實(shí)現(xiàn)粉云母膠帶制造過(guò)程中的穩(wěn)定控制。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的采用催化聚合的方法來(lái)達(dá)到膠化時(shí)間的要求。膠粘劑的物質(zhì)為(1)、604、6101、F51牌號(hào)混合的環(huán)氧樹脂，或者是6101和604環(huán)氧樹脂的混合物，或者是6101單獨(dú)用;(2)、桐油酸酐或桐馬酸酐為固化劑;(3)、溶劑為甲苯、丙酮和乙醇，其特征是當(dāng)膠粘劑的溫度低于70℃時(shí)，添加以羧酸鋅鹽為材料的促進(jìn)劑，促進(jìn)劑可以一次加入，也可分次加入，均勻攪拌，加入促進(jìn)劑的比例為0.01-1%(重量百分?jǐn)?shù))，控制聚合的膠粘液成型時(shí)間在3～5分鐘/200℃之內(nèi)，膠液中所用的溶劑及其比例為甲苯∶丙酮∶乙醇＝1∶1∶1。上述羧酸鋅鹽可為脂肪類的羧酸鋅鹽，或脂環(huán)類羧酸鋅鹽或芳香類羧酸鋅鹽。其中，C10-C20脂肪類的羧酸鋅鹽可為桐酸鋅或月桂酸鋅或硬脂酸鋅或軟脂酸鋅或油酸鋅。加入的比例為0.03-0.5%(重量百分?jǐn)?shù))。脂肪類的羧酸鋅鹽可為環(huán)烷酸鋅或環(huán)烯酸鋅或環(huán)二烯酸鋅。芳香類羧酸鋅鹽可為松香酸鋅或萘酸鋅或丁基苯甲酸鋅或丙基甲酸鋅，其最佳比例為0.03-0.5%(重量百分?jǐn)?shù))。以上這些羧酸鋅鹽對(duì)膠粘劑的主要電氣、機(jī)械、耐熱性能均不產(chǎn)生不良影響，能滿足電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)各項(xiàng)性能的要求。無(wú)論環(huán)氧-桐油酸酐粉云母帶膠粘劑，還是環(huán)氧-桐馬酸酐粉云母帶膠粘劑，在配制時(shí)，當(dāng)桐油酸酐或桐馬酸酐與環(huán)氧樹脂在甲苯溶劑中熔融后，應(yīng)立即用溶劑甲苯∶酒精＝1∶1稀釋，攪拌均勻，當(dāng)膠粘液的溫度低于70℃時(shí)，才能加入促進(jìn)劑，攪拌均勻，待成型時(shí)間達(dá)到180-300秒/200℃時(shí)，當(dāng)膠粘劑溫度低于60℃時(shí)，再加入丙酮，繼續(xù)攪拌15-30分鐘后才能出膠料。
采用本發(fā)明的粉云母帶粘膠劑其效果如下(1)、提高生產(chǎn)率25%，即由每釜所得含固體膠240公斤提高到300公斤(本發(fā)明的膠粘劑固體含量為68%，現(xiàn)有技術(shù)的膠粘劑固體含量為54%)。
(2)、縮短了生產(chǎn)周期，由于終點(diǎn)指標(biāo)易控制，生產(chǎn)周期由原來(lái)不穩(wěn)定的4～9小時(shí)，變成穩(wěn)定的4±0.5小時(shí)。
(3)、降低溶劑用量25%，每噸云母帶由400公斤降到300公斤，從而降低能耗和減少污染。
(4)、提高產(chǎn)品的質(zhì)量，未加促進(jìn)劑的膠粘劑制成的線圈，只有30%達(dá)到一等品，采用本發(fā)明，一級(jí)品可提高到90%，大大降低了廢品率。
本發(fā)明消除了粉帶拉絲和斷頭的弊病。從同一批云母帶內(nèi)膠化時(shí)間的比較結(jié)果看，未加促進(jìn)劑的內(nèi)膠化時(shí)間大于180秒，而本發(fā)明的內(nèi)膠化時(shí)間保持在60秒之內(nèi)。再?gòu)亩嗯颇笌?nèi)膠化時(shí)間的變化結(jié)果來(lái)看，未加促進(jìn)劑的內(nèi)膠化時(shí)間大于600秒，而本發(fā)明的內(nèi)膠化時(shí)間在240秒之內(nèi)。采用本發(fā)明的粉云母膠帶的膠粘劑的制造方法，簡(jiǎn)單易行，原料易得，工業(yè)化生產(chǎn)比較穩(wěn)定，廣泛適用于高壓電機(jī)主絕緣材料生產(chǎn)廠家。
實(shí)施例1桐油酸酐環(huán)氧玻璃粉云母帶的膠粘劑的制造步驟如下(1)、先將預(yù)熱到50-80℃的6101環(huán)氧樹脂34%加入反應(yīng)釜內(nèi)，加熱升溫到80℃左右，再加入粉碎好的604環(huán)氧樹脂10%，不斷攪拌;
(2)、當(dāng)溫度升到100-110℃時(shí)，恒溫1小時(shí)后加入桐油酸酐34%，控制反應(yīng)溫度在100-90℃，每隔15-30分鐘，取樣測(cè)定成型時(shí)間;
(3)、加入甲苯10.7%，使溫度降到80℃，加入酒精10.7公斤，當(dāng)溫度低于70℃時(shí)，加入0.02-0.5%桐油酸鋅促進(jìn)劑，不斷攪拌;
(4)、待成型時(shí)間達(dá)到180-300秒/200℃時(shí)，攪拌15-30分鐘，當(dāng)膠粘劑溫度低于60℃再加入丙酮10.7%時(shí)，即可出料。
實(shí)施例2桐馬酸酐環(huán)氧玻璃粉云母帶膠粘劑的配制步驟(1)、將雙馬來(lái)酰亞胺8.4公斤和甲苯11公斤投入反應(yīng)釜，加熱到110℃，保溫1小時(shí)，加入桐油酸酐36.3公斤，升溫110-120℃，保溫15分鐘;
(2)、當(dāng)成型時(shí)間達(dá)120秒/200℃時(shí)，加入604環(huán)氧樹脂7公斤和6101環(huán)氧樹脂16.3公斤，或6101 23.3公斤，攪拌均勻，取樣測(cè)定成型時(shí)間;
(3)、然后降溫至80℃，加入酒精10～11公斤溶劑，當(dāng)溫度降到低于70℃時(shí)，加入促進(jìn)劑亞麻酸鋅20～500克，攪拌均勻。
(4)、待成型時(shí)間達(dá)到180-300秒/200℃時(shí)，攪拌30分鐘，當(dāng)膠粘劑溫度低于60℃以下時(shí)，再加入丙酮10～11公斤，攪拌均勻，即可出料。
權(quán)利要求
1.一種粉云母帶的膠粘劑的制造方法，所說(shuō)膠粘劑由下列物質(zhì)聚合而成-604、6101、F51牌號(hào)混合的環(huán)氧樹脂，或者是6101和604環(huán)氧樹脂的混合物，或者是6101單獨(dú)用，-桐油酸酐或桐馬酸酐為固化劑，-溶劑及其比例為甲苯∶丙酮∶乙醇=1∶1∶0.25，其特征在于(1)當(dāng)膠粘液的溫度低于70℃時(shí)，添加以羧酸鋅鹽為材料的促進(jìn)劑，均勻攪拌，(2)加入促進(jìn)劑的比例為0.01-1%(重量百分?jǐn)?shù))，(3)膠液中所用溶劑比例為甲苯∶丙酮∶乙醇=1∶1∶1。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的粉云母帶的膠粘劑的制造方法，其特征是羧酸鋅鹽的促進(jìn)劑可為C10-C20的脂肪類的羧酸鋅鹽或脂環(huán)類的羧酸鋅鹽，或芳香類的羧酸鋅鹽，加入羧酸鋅鹽的比例為0.02-0.8%(重量百分?jǐn)?shù))，加入的促進(jìn)劑可以一次加入，也可以分次加入。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的粉云母帶的膠粘劑的制造方法，其特征是C10-C20的脂肪類羧酸鋅鹽可為亞麻酸鋅或月桂酸鋅或硬脂酸鋅，或軟脂酸鋅或油酸鋅，加入的比例為0.03-0.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的粉云母帶的膠粘劑的制造方法，其特征是脂環(huán)類羧酸鋅鹽為環(huán)烷酸鋅或環(huán)烯酸鋅或環(huán)二烯酸鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的粉云母帶的膠粘劑的制造方法，其特征是芳香類羧酸鋅鹽為松香酸鋅或萘酸鋅或丁基苯甲酸鋅或丙基苯甲酸鋅。
6.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的粉云母帶膠粘劑的制造方法，其特征是(a)6101和604牌號(hào)的環(huán)氧樹脂共34%在反應(yīng)釜中加熱熔融后再加入桐油酸酐固化劑34%，控制反應(yīng)溫度為100～90℃，時(shí)間為1小時(shí)，然后加入甲苯10.7%，當(dāng)溫度低于80℃加入乙醇10.7%，(b)當(dāng)膠粘劑的溫度低于70℃時(shí)，分1～4次加入桐酸鋅促進(jìn)劑，促進(jìn)劑的量為膠粘劑重量的0.02～0.5%，(c)當(dāng)成型時(shí)間達(dá)到180～300秒/200℃時(shí)，降溫，當(dāng)溫度低于60℃時(shí)再加入10.6%丙酮，攪拌均勻即可出料。
7.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的粉云母帶膠粘劑的制造方法，其特征是(a)雙馬來(lái)酰亞胺8～10公斤和甲苯10～11公斤加入反應(yīng)釜中加熱回流，再加入桐油酸酐36～37公斤，反應(yīng)溫度控制為110～120℃，當(dāng)成型時(shí)間達(dá)到120秒/200℃左右時(shí)加入6101和604環(huán)氧樹脂混合物23～25公斤攪拌均勻，(b)降溫至80℃加入乙醇溶劑10～11公斤，當(dāng)溫度降到低于70℃時(shí)，分1～4次加入亞麻酸鋅促進(jìn)劑，加入促進(jìn)劑的量為0.02～0.5公斤，(c)待成型時(shí)間達(dá)180～300秒/200℃時(shí)，當(dāng)溫度降到低于60℃時(shí)加入丙酮10～11公斤，攪拌均勻即可出料。
專利摘要
本發(fā)明提供的粉云母帶膠粘劑的制造方法，適用于B級(jí)或F級(jí)粉云母帶的制造廠家。本發(fā)明采用催化聚合的方法來(lái)達(dá)到膠化時(shí)間穩(wěn)定控制的目的，其特征是在聚合過(guò)程中加入了以羧酸鹽為材料的促進(jìn)劑。該方法簡(jiǎn)單易行，原料易得。采用本法對(duì)提高膠粘劑的生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)省溶劑，減輕環(huán)境污染起到明顯的效果。
文檔編號(hào)C08L63/00GK87102102SQ87102102
公開日1988年7月13日 申請(qǐng)日期1987年10月27日
發(fā)明者劉芝芳 申請(qǐng)人:衡陽(yáng)絕緣材料總廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan