本發(fā)明屬于絕緣材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種少膠云母帶及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著發(fā)電機(jī)組電壓等級(jí)和單機(jī)容量的不斷增加，對(duì)于電機(jī)絕緣的要求不斷提高，其絕緣厚度不斷增加，目前最大厚度達(dá)到7mm，為了保證高厚度的主絕緣材料能被VPI樹(shù)脂快速浸透，要求少膠云母帶具有較高的透氣性和浸透性。大量的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，絕緣結(jié)構(gòu)的性能是由云母帶與浸漬樹(shù)脂混合后共同體現(xiàn)的，而膠粘劑則是影響云母帶物理和化學(xué)性能的重要組分。

目前，少膠云母帶主要使用改性環(huán)氧型樹(shù)脂作為膠粘劑，改性環(huán)氧制備的膠粘劑會(huì)對(duì)云母帶與環(huán)氧體系浸漬樹(shù)脂的浸潤(rùn)性造成影響，也會(huì)降低環(huán)氧樹(shù)脂本身的電氣性能的優(yōu)越性，影響厚度較高的絕緣結(jié)構(gòu)的整體性能和電氣性能。導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱量大、耐老化性能差，難以應(yīng)用于高壓電機(jī)厚度較高的絕緣結(jié)構(gòu)。在應(yīng)用工藝性能上還存在少膠云母帶柔軟性差、繞包時(shí)飛粉、分層嚴(yán)重、透氣度較小等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種高透氣性和浸透性、適用于VPI工藝的少膠云母帶及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種少膠云母帶，該少膠云母帶由第一膠粘劑層、云母紙、第二膠粘劑層和纖維布層組成，且由上至下依次疊加，所述第一膠粘劑層含有無(wú)機(jī)填料，其質(zhì)量占第一膠粘劑層總質(zhì)量的0.5%～3%。所述第二膠粘劑層含有無(wú)機(jī)填料，其質(zhì)量占第二膠粘劑層總質(zhì)量的0.5%～3%。

上述技術(shù)方案主要基于以下原理：所述第一膠粘劑層緊貼云母紙的一面，加入的無(wú)機(jī)填料能避免膠液在云母紙表面成面狀分布，有利于透氣通道的形成。第二膠粘劑層中加入納米無(wú)機(jī)填料粒子，既可以對(duì)高分子鏈產(chǎn)生阻隔效應(yīng)、減緩聚合物電樹(shù)枝化的起始和發(fā)展，提高絕緣層電阻率，從而改善、延長(zhǎng)絕緣層耐壓時(shí)間和提高絕緣層擊穿電壓；又可以減小絕緣層中空間電荷的聚積、降低空間電荷活動(dòng)性，改善絕緣層局部放電能力。

上述的少膠云母帶，優(yōu)選的，所述云母紙由云母片、芳綸纖維和無(wú)機(jī)填料組成，所述云母片為煅燒白云母片或混抄白云母片，其中，芳綸纖維的質(zhì)量占云母紙質(zhì)量的5%～10%，無(wú)機(jī)填料的質(zhì)量占云母紙質(zhì)量的0.5%～2%；所述云母紙的厚度為0.05～0.1mm。

主要基于以下原理：采用芳綸纖維和無(wú)機(jī)填料填充云母紙，以芳綸纖維為骨架，既提高了云母紙的強(qiáng)度，又提升了云母帶的透氣性，賦予絕緣結(jié)構(gòu)優(yōu)良的耐熱老化性、熱態(tài)機(jī)械強(qiáng)度及絕緣性能；無(wú)機(jī)填料的加入一方面增加了云母紙的微孔通道，提升了孔隙率，增強(qiáng)了毛細(xì)管作用，提高滲透性，另一方面，提升了絕緣性。

上述的少膠云母帶，優(yōu)選的，所述纖維布層為玻璃纖維布，厚度為0.025～0.06mm。

上述的少膠云母帶，優(yōu)選的，所述無(wú)機(jī)填料為二氧化硅和/或氮化硼，第一膠粘劑層和第二膠粘劑層添加的無(wú)機(jī)填料為納米級(jí)無(wú)機(jī)填料，云母紙中填充用無(wú)機(jī)填料為微米級(jí)無(wú)機(jī)填料。

上述的少膠云母帶，優(yōu)選的，所述第二膠粘劑層主要以復(fù)配的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂為基體，第二膠粘劑層總質(zhì)量占云母帶總質(zhì)量的3%～5%。作為一個(gè)總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的少膠云母帶的制備方法，包括以下步驟：

（1）制備膠粉；

（2）云母紙放卷；

（3）通過(guò)撒粉機(jī)在放卷后的云母紙的一面均勻撒膠粉；

（4）將撒膠粉后的云母紙送入第一烘道進(jìn)行烘焙；

（5）將纖維布放卷并牽引到步驟（4）后的云母紙上，然后將纖維布和云母紙一起通過(guò)一對(duì)壓輥進(jìn)行熱壓復(fù)合；

（6）將熱壓復(fù)合后得到的半成品進(jìn)行表面處理；

（7）將表面處理后的半成品送入第二烘道進(jìn)行烘焙；

（8）對(duì)烘焙后的產(chǎn)品進(jìn)行收卷、分切，得到成品。

少膠云母帶制備的工藝，主要基于以下原理：采用膠粉熱壓復(fù)合云母紙和纖維布，然后進(jìn)行表面處理的制備工藝，不僅使得膠粘劑層中形成較多通道，提高VPI浸漬漆滲透性，而且可以減少生產(chǎn)過(guò)程中溶劑的使用，降低成本和環(huán)境污染。

上述的少膠云母帶的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟（1）中膠粉的制備過(guò)程為：將促進(jìn)劑、無(wú)機(jī)填料與環(huán)氧樹(shù)脂均勻混合，再將混合后的溶液冷凍粉碎后制得膠粉，其軟化點(diǎn)為80℃～90℃。一般來(lái)說(shuō)軟化點(diǎn)低的環(huán)氧粘結(jié)性差，軟化點(diǎn)高的環(huán)氧粘結(jié)性好，軟化點(diǎn)和粘結(jié)性需要達(dá)到一個(gè)最佳的契合點(diǎn)才能適合制備本發(fā)明的云母帶。

上述的少膠云母帶的制備方法，優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹(shù)脂為復(fù)配的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂。第一層膠粘劑層中的環(huán)氧樹(shù)脂基體可以為單一雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，作用是復(fù)合云母片防止云母帶掉粉。第二層膠粘劑層中的環(huán)氧樹(shù)脂基體為復(fù)配雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，其軟化點(diǎn)和粘接性相對(duì)于單一環(huán)氧而言有可調(diào)節(jié)性的優(yōu)勢(shì)，可以達(dá)到合適的軟化點(diǎn)和粘接性來(lái)實(shí)現(xiàn)干法上膠工藝。

所述促進(jìn)劑為異辛酸鋅或環(huán)烷酸鋅與端羥基聚丁二烯按1:1的質(zhì)量比配比混合的溶液，其質(zhì)量為膠粘劑總質(zhì)量的4%～8%。

上述的少膠云母帶的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟（6）中表面處理為將云母紙的另一面通過(guò)擦膠輥，涂覆一層含無(wú)機(jī)填料和環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧膠粘劑；在云母紙表面涂覆環(huán)氧膠粘劑的方式有利于降低云母帶的膠含量，本發(fā)明少膠云母帶的膠含量為3%～5%；經(jīng)過(guò)第二烘道烘焙后，涂覆的環(huán)氧膠粘劑形成少膠云母帶中的第一膠粘劑層，與云母紙緊貼，可以保證云母片相互緊密結(jié)合，防止云母帶在繞包應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)掉粉、飛粉及分層的問(wèn)題。

上述的少膠云母帶的制備方法，優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂或復(fù)配的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂；涂覆用環(huán)氧膠粘劑中環(huán)氧樹(shù)脂的固含量為2%～10%。

根據(jù)相似相容的原理，復(fù)合云母紙和纖維布的膠粘劑和表面處理的膠粘劑中樹(shù)脂均采用雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂，這樣與環(huán)氧酸酐體系的VPI樹(shù)脂或環(huán)氧聚酯體系的VPI樹(shù)脂有極好的相容性和浸透性，能夠與環(huán)氧體系的浸漬樹(shù)脂快速滲透并完全浸潤(rùn)，固化后形成一個(gè)整體，提升絕緣結(jié)構(gòu)的整體性和電氣性能，有利于充分發(fā)揮VPI工藝的優(yōu)點(diǎn)。

上述的少膠云母帶的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟（5）中兩個(gè)壓輥的溫度為100℃～110℃，其間壓力為0.1～0.2MPa。

上述的少膠云母帶的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟（4）中第一烘道的溫度為120℃～130℃，烘焙時(shí)間為2～5min；所述步驟（7）中第二烘道的溫度為110℃～125℃，烘焙時(shí)間為2～5min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）本發(fā)明的少膠云母帶成品具有極高的透氣性和浸透性，利于環(huán)氧酸酐型及環(huán)氧聚酯型VPI絕緣處理工藝，可以大幅縮短線圈的VPI工藝時(shí)間、提高絕緣致密性和線棒掛漆量，減少氣隙，從而提升電機(jī)的電氣性能和運(yùn)行可靠性；適用于大型高壓電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和百萬(wàn)千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組，電壓等級(jí)為10～27kV，單邊絕緣厚度2～7mm的主絕緣材料。

（2）本發(fā)明的少膠云母帶成品不掉粉、膠粘劑含量少、柔軟性好、繞包工藝好，適用于機(jī)包及人工繞包。

（3）本發(fā)明的少膠云母帶生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可以有效降低成本和減少環(huán)境污染。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是云母帶的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是云母帶生產(chǎn)工藝流程圖。

圖例說(shuō)明：

1、第一膠粘劑層；2、云母紙；3、第二膠粘劑層；4、纖維布層；5、云母紙放卷機(jī)構(gòu)；6、撒粉機(jī)；7、第一烘道；8、纖維布放卷機(jī)構(gòu)；9、壓輥；10、表面涂覆機(jī)構(gòu)；11、第二烘道；12、收卷機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本文發(fā)明做更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體實(shí)施例。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

除非另有特別說(shuō)明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買得到或者可通過(guò)現(xiàn)有方法制備得到。

實(shí)施例：

一種如圖1所示本發(fā)明的少膠云母帶，該云母帶由第一膠粘劑層1、云母紙2、第二膠粘劑層3和纖維布層4組成，且由上至下依次疊加，所述第一膠粘劑層含有無(wú)機(jī)填料為納米二氧化硅，其質(zhì)量占第一膠粘劑層總質(zhì)量的2%。所述第二膠粘劑層含有無(wú)機(jī)填料為納米二氧化硅，其質(zhì)量占第二膠粘劑層總質(zhì)量的2%。

本實(shí)施例中的云母紙由煅燒云母片、芳綸纖維和無(wú)機(jī)填料組成，其中，芳綸纖維的質(zhì)量占云母紙質(zhì)量的6.25%，無(wú)機(jī)填料的質(zhì)量占云母紙質(zhì)量的1%，云母紙厚度為0.05mm。本實(shí)施例中云母帶的第二膠粘劑層的總質(zhì)量占云母帶總質(zhì)量的4.5%，纖維布為玻璃纖維布，其厚度為0.032mm。

上述的少膠云母帶的制備方法，包含以下步驟，如圖2 所示：

（1）制備膠粉：將納米二氧化硅和促進(jìn)劑均勻分散至復(fù)配環(huán)氧樹(shù)脂后的混合溶液冷凍粉碎，制成膠粘劑粉末；所用促進(jìn)劑為異辛酸鋅質(zhì)量與端羥基聚丁二烯按1:1的質(zhì)量比配比混合的溶液，其質(zhì)量為膠粘劑總質(zhì)量的8%；所用環(huán)氧樹(shù)脂為E12環(huán)氧樹(shù)脂和E24環(huán)氧樹(shù)脂按照2:1的質(zhì)量比配比混合的復(fù)配環(huán)氧樹(shù)脂；

（2）云母紙通過(guò)云母紙放卷機(jī)構(gòu)5以一定的速度放卷，置于傳送帶上；

（3）通過(guò)撒粉機(jī)6在放卷后的云母紙的一面均勻撒膠粉；

（4）將撒膠粉后的云母紙送入第一烘道7進(jìn)行烘焙，烘道溫度為120℃，時(shí)間為2min；

（5）將纖維布通過(guò)纖維布放卷機(jī)構(gòu)8以一定的速度放卷置于傳送帶上，并牽引到步驟（4）后的云母紙上，然后將纖維布和云母紙一起通過(guò)一對(duì)溫度為100℃～110℃，壓力為0.1Mpa的壓輥9進(jìn)行熱壓復(fù)合；

（6）將熱壓復(fù)合后得到的半成品通過(guò)表面涂覆機(jī)構(gòu)10進(jìn)行表面處理，涂覆一層含納米二氧化硅及E23環(huán)氧樹(shù)脂的膠粘劑溶液，其中，納米二氧化硅質(zhì)量占環(huán)氧膠粘劑質(zhì)量的2%，E23環(huán)氧樹(shù)脂固含量為2%；

（7）將表面處理后的半成品送入第二烘道11進(jìn)行烘焙，溫度為110℃～125℃，時(shí)間為2min；

（8）烘焙后的產(chǎn)品通過(guò)收卷機(jī)構(gòu)12按適當(dāng)?shù)谋P徑或重量進(jìn)行收卷，分切后得到成品。

本實(shí)施例制得的少膠云母帶成品具有高透氣性和浸透性、適用于VPI工藝，且該云母帶成品不掉粉、柔軟性好、繞包工藝好。