RU2084030C1

RU2084030C1 - Electric insulation material

Info

Publication number: RU2084030C1
Application number: RU95109303A
Authority: RU
Inventors: Владимир Моисеевич Пак; Андрей Владимирович Папков; Евгения Алексеевна Чайкина
Original assignee: Владимир Моисеевич Пак; Андрей Владимирович Папков; Евгения Алексеевна Чайкина
Priority date: 1995-06-16
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 1997-07-10
Also published as: RU95109303A

Abstract

FIELD: electric engineering, in particular, impregnated insulating materials, manufacturing of press materials. SUBSTANCE: material has paper base, which consists of 100 weight parts of polyamide fibers, 20-300 weight parts of polyether fiber which linear density is in range of 0.33-0.6 tack and binder which consists of 100 weight parts of condensate of triphenol and epoxy chlorine hydride and contains at least 19.5% of epoxy groups, 5-20 weight parts of tetrabromphenylolpropane (or diphenylsulphone, 1-10 weight parts of composition of triple-fluoride boron and benzylamine (or monoethylamine). EFFECT: increased insulation capacities, decreased inflammability.

Description

Изобретение относится к электротехническим материалам, а именно к предварительно пропитанным материалам (препрегам), предназначенным для изоляции электрооборудования. The invention relates to electrical materials, namely to pre-impregnated materials (prepregs) intended for insulation of electrical equipment.

Из уровня техники известен способ электроизоляционный препрег на основе арамидной бумаги, на одну или обе стороны которой нанесен слой термоотверждаемого адгезива (см. пат. США N 4226903, кл. 428-195, 1980 г. Акц. Заявка Японии N 57-18215, кл. В 29 D 3/02, 1982 г.). К недостатку таких препрегов можно отнести невысокие механические свойства. The prior art method of insulating prepreg based on aramid paper, on one or both sides of which a layer of thermoset adhesive is applied (see US Pat. No. 4,226,903, CL 428-195, 1980. Acc. Japanese Application N 57-18215, CL . In 29 D 3/02, 1982). The disadvantage of such prepregs is the low mechanical properties.

Наиболее близким к изобретению является электроизоляционный материал, содержащий арамидную бумагу, покрытую термореактивным связующим (см. пат. США N 4163912, кл. 310-95, 1979 г.). Однако материал на основе данного препрега имеет недостаточно высокие электроизоляционные характеристики, что ограничивает область его применения. Closest to the invention is an insulating material containing aramid paper coated with a thermosetting binder (see US Pat. No. 4163912, CL 310-95, 1979). However, the material based on this prepreg has insufficiently high electrical insulation characteristics, which limits its scope.

Изобретение направлено на создание электроизоляционного препрега с высокими электроизоляционными свойствами и пониженной горючестью. The invention is directed to the creation of an electrical insulating prepreg with high electrical insulation properties and reduced flammability.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что электроизоляционном препреге, содержащем электроизоляционную основу из арамидной бумаги и термоактивное связующее, согласно изобретению, бумажная основа дополнительно содержит полиэфирные волокна с различной линейной плотностью при следующем соотношении компонентов, вес.ч. The solution to this problem is provided by the fact that the electrical insulating prepreg containing the electrical insulating base of aramid paper and a thermosetting binder, according to the invention, the paper base additionally contains polyester fibers with different linear density in the following ratio of components, parts by weight

Полиарамидные фибриды 100
Полиэфирное волокно с линейной плотностью 0,12-0,22 текс 20-300
Полиэфирное волокно с линейной плотностью 0,33-0,60 текс 8-130,
а в качестве связующего препрег содержит композицию следующего состава, вес.ч.Polyaramide Fibrids 100
Linear density polyester fiber 0.12-0.22 tex 20-300
Polyester fiber with a linear density of 0.33-0.60 tex 8-130,
and as a binder, the prepreg contains the composition of the following composition, parts by weight

Продукт конденсации трифенола и эпихлоргидрина с содержанием эпоксидных групп не менее 19,5% 100
Тетробромдифенилолпропан (или дифенилсульфон) 5-2
Комплекс трехфтористого бора с бензиламином (или с моноэтаноламином) - 1-10
Растворитель (смесь толуола и метилэтилкетона) 200-500
Наличие в составе электроизоляционной бумаги полиэфирных волокон с различной линейной плотностью позволяет получить равномерную структуру листа основы, а использование в качестве связующего клеевой композиции, содержащей смесь продуктов конденсации трифенола и эпихлоргидрина с содержанием эпоксидных групп не менее 19,5% повышает адгезионную прочность материала, что в совокупности обуславливает высокие электроизоляционные свойства и пониженную горючесть препрега.The condensation product of triphenol and epichlorohydrin with an epoxy content of at least 19.5% 100
Tetrobromodiphenylolpropane (or diphenylsulfone) 5-2
The complex of boron trifluoride with benzylamine (or with monoethanolamine) - 1-10
Solvent (mixture of toluene and methyl ethyl ketone) 200-500
The presence of polyester fibers with different linear density in the electrical insulation paper makes it possible to obtain a uniform structure of the base sheet, and the use of adhesive composition containing a mixture of condensation products of triphenol and epichlorohydrin with an epoxy content of not less than 19.5% increases the adhesive strength of the material, which together determines high electrical insulating properties and reduced flammability of the prepreg.

Электроизоляционный препрег изготавливают следующим образом. Electrical insulating prepreg is made as follows.

Электроизоляционную основу бумагу, состоящую из полиарамидных фибрид (100 вес. ч.) и полиэфирных волокон (с линейной плотностью 0,12 0,22 текс: 50 вес. ч. с линейной плотностью 0,33 0,60 текс 100 вес.ч.), предварительно подвергают термомеханической обработке на каландрах при температуре 225-250^oC и давлении 10-14 МПа при скорости 20 м/мин.An electrical insulating base paper consisting of polyaramide fibrids (100 parts by weight) and polyester fibers (with a linear density of 0.12 0.22 tex: 50 parts by weight with a linear density of 0.33 0.60 tex 100 parts by weight ), previously subjected to thermomechanical treatment on calendars at a temperature of 225-250 ^o C and a pressure of 10-14 MPa at a speed of 20 m / min.

При этом на одной из сторон бумаги образуется шероховатость, что приводит к снижению гладкости поверхности, а в дальнейшем, при пропитке связующим, дополнительно повышает адгезионную прочность материала. In this case, roughness is formed on one side of the paper, which leads to a decrease in surface smoothness, and later, when impregnated with a binder, it additionally increases the adhesive strength of the material.

Затем на одну или две стороны бумаги наносят методом лакировки раствор связующего, содержащего:
Продукт конденсации трифенола и эпихлоргидрина с содержанием эпоксидных групп 22% 100 вес.ч.Then, on one or two sides of the paper, a binder solution is applied by varnishing, containing:
The condensation product of triphenol and epichlorohydrin with an epoxy content of 22% 100 parts by weight

Тетробромдифенилолпропан 10 вес.ч. Tetrobromodiphenylolpropane 10 parts by weight

Комплекс трехфтористого бора с бензиламином 6 вес.ч. A complex of boron trifluoride with benzylamine 6 parts by weight

Растворитель (смесь толуола и метилэтилкетона) 400 вес.ч. Solvent (mixture of toluene and methyl ethyl ketone) 400 parts by weight

Приготовленный композиционный полуфабрикат пропускают через сушильную камеру пропиточно-лакировочной машины со скоростью 2,5 10,0 м/мин при температуре 120-150^oC для удаления растворителя.The prepared composite semi-finished product is passed through the drying chamber of the impregnation and varnishing machine at a speed of 2.5 to 10.0 m / min at a temperature of 120-150 ^o C to remove the solvent.

Полученный препрег (бумага, с одно-или двухсторонними покрытием клеевой пленкой лака) характеризуется высокими электроизоляционными свойствами (электрическая прочность не менее 65 кв/мм); пониженной горючестью (кислородный индекс не менее 32; нагревостойкость 180^oC и высокими механическими свойствами (разрушающее напряжение при статическом изгибе 180 МПа; относительное при разрыве 10% разрушающее при растяжении 55 МПа) и может быть использован как в качестве самостоятельного изоляционного материала, так и для изготовления прессматериалов, например, гетинакса.The resulting prepreg (paper, with one or two-sided coating with a glue film of varnish) is characterized by high electrical insulation properties (dielectric strength not less than 65 sq / mm); low flammability (oxygen index no less than 32; heat resistance 180 ^o C and high mechanical properties (breaking stress at a static bend of 180 MPa; relative tensile strength at break of 10% and breaking at 55 MPa) and can be used both as an independent insulating material and for the manufacture of press materials, for example, getinaksa.

Для изготовления гетинакса полученный препрег нарезают на листы, укладывают в пакеты по 10-30 слоев между листов из нержавеющей стали, загружают под пресс и прессуют при температуре 150-160^oC и удельном давлении 4-12 МПа в течение 3-8 час. После горячего прессования слоистый материал, не снимая давления, охлаждают до температуры 30-40^oC.For the manufacture of getinax, the resulting prepreg is cut into sheets, placed in packages of 10-30 layers between stainless steel sheets, loaded under a press and pressed at a temperature of 150-160 ^o C and a specific pressure of 4-12 MPa for 3-8 hours. After hot pressing, the layered material, without relieving pressure, is cooled to a temperature of 30-40 ^o C.

Полученный электроизоляционный гетинакс также характеризуется высокими электроизоляционными свойствами (электрическая прочность перпендикулярна слоям не менее 20 кв эф/мм, а тангенс угла диэлектрических потерь не более 0,01), высокими механическими свойствами (разрушающее напряжение при статическом изгибе 200 МПа; разрушающее напряжение при растяжении 80 МПа; штампуемость не более 1,0) и пониженной горючестью (кислородный индекс не менее 32; нагревостойкостью 180^oC).The obtained electrical insulating getinax is also characterized by high electrical insulation properties (electric strength perpendicular to the layers of at least 20 kV eff / mm, and the dielectric loss tangent of not more than 0.01), high mechanical properties (breaking stress with static bending 200 MPa; breaking tensile stress 80 MPa; stampability not more than 1.0) and reduced flammability (oxygen index not less than 32; heat resistance 180 ^o C).

Claims

An electrical insulating prepreg containing an electrical insulating base of aramid paper and a thermosetting binder, characterized in that the paper base further comprises polyester fibers with different linear densities in the following ratio of components, parts by weight

Polyaramide Fibrids 100
Linear density polyester 0.12 0.22 tex 20 300
0.33 0.60 tex 8 130
and as a binder the prepreg contains the composition of the following composition, parts by weight

The condensation product of triphenol and epichlorohydrin with an epoxy content of at least 19.5% 100
Tetrabromodiphenylolpropane (or diphenylsulfone) 5 20
Complex of boron trifluoride with benzylamine or with monoethanolamine 1 - 10 °