CN101659844A - 耐辐射云母带胶粘剂及其制备方法和应用 - Google Patents

耐辐射云母带胶粘剂及其制备方法和应用 Download PDF

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倪永庆
李雪
胡晓琪
陈龙海
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SHANGHAI TONGLI ELECTRIC MATERIAL CO Ltd
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Abstract

本发明公开一种耐辐射云母带胶粘剂及其制备方法和应用，按重量计，由下列组份组成：氰酸酯树脂10％～30％，环氧树脂30％～50％，甲苯15％～25％，丙酮15％～25％。其步骤：先将固态环氧树脂在90℃～100℃下加热融熔或者将液态环氧树脂加热至90℃～100℃，按配方量加入氰酸酯树脂，混合、搅拌至体系均匀，然后将胶液温度降至60℃以下时，加入丙酮搅拌溶解，再加入甲苯稀释，充分搅拌均匀后过滤制得胶粘剂。其优点是耐辐射、固化工艺性好、并且减少电机运行过程中由于物理震动产生绝缘损坏以及电气性能优异等优点。

Description

耐辐射云母带胶粘剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种胶粘剂，尤其涉及一种耐辐射云母带胶粘剂，同时还涉及其制备方法和应用。
背景技术
随着我国能源消耗逐渐增多，核能作为一种高效、相对清洁的新型能源，日益受到国家的高度重视，根据国务院正式批复的《核电中长期规划》，2020年以前我国将新增投产2300万千瓦的核电装机容量。所以，研制耐辐射绝缘材料具有很好的发展前景。
目前世界范围内主流的高压电机、发电机对地主绝缘都是使用云母-有机高分子聚合物(环氧树脂或聚酯树脂)的复合绝缘结构，其具体生产方式是将多胶或少胶粉云母带通过模压或真空压力浸渍工艺加热固化，形成整体绝缘结构。而在核电机使用过程中，绝缘材料不但要承受通常的电、热应力的考验，而且还要承受高能核辐射的冲击。相比之下核辐射对有机高分子固化物的破坏降解作用远大于对云母的降解作用，所以，研究耐核辐射的绝缘材料，主要应从胶粘剂着手，在聚合物结构中形成较多耐辐射的结构单元。辐照实验证明，在聚合物结构的主链或支链上带有芳香环时，有较大交联密度时，耐辐射性能会有较大提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对已有的胶粘剂不耐核辐射的缺点，提供一种耐辐射云母带胶粘剂。
本发明所要解决的另一技术问题是，提供上述胶粘剂的制备方法。
本发明所要解决的再一技术问题是，提供上述胶粘剂的应用。
一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
氰酸酯树脂      10％～30％
环氧树脂        30％～50％
甲苯            15％～25％
丙酮            15％～25％。
上述技术方案基础上，所述的氰酸酯树脂为双酚A型二氰酸酯树脂。
上述技术方案基础上，所述的环氧树脂为液态双酚A型环氧树脂和固态双酚A型环氧树脂中的一种或二者的任意比混合物。
本发明针对上述配方提供一种耐辐射云母带胶粘剂的配制方法，按上述配方备料，然后进行下列步骤：
第一步，先将环氧树脂在90℃～100℃下加热融熔或者将液态环氧树脂加热至90℃～100℃，按配方量加入氰酸酯树脂，混合、搅拌至体系均匀；
第二步，将胶液温度降至60℃以下时，加入丙酮搅拌溶解，再加入甲苯稀释，充分搅拌均匀后过滤制得胶粘剂。
本发明制备胶粘剂中至少包括下述的反应，其反应机理请参考下述反应式。
(1)异氰酸树脂
Figure A20081004206200061
(2)异氰酸树脂与环氧树脂反应
Figure A20081004206200062
(3)环氧树脂自聚反应
本发明所述的耐辐射云母带胶粘剂用于制造云母带。
上述技术方案基础上，所述的云母带包括：中间为云母层，上下外层为补强材料层，云母层与补强材料层之间各均布一胶粘剂层。
其中，所述的补强材料层为电工用无碱玻璃布。
所述的云母层为煅烧型高电压白云母纸，其定量在65g/m2～100g/m2之间。
为了满足核用高压电机的耐辐射性能和绝缘性能，本发明在胶粘剂配方中引入了可以和环氧树脂相互促进反应的氰酸酯树脂，具体反应比较复杂，包括氰酸酯树脂的自身反应生成三嗪环结构，氰酸酯官能团与环氧官能团的共聚反应生成的五元噁唑啉杂环结构以及环氧树脂的官能团自反应生成的聚醚化结构。此固化物中含有很多五元含噁唑啉杂环和六元三嗪环结构，具有很高的交联密度和较高的耐热特性，此类固化结构可以作为H级绝缘材料，经过耐辐照实验测试，完全满足核用高压电机的需要。
详参阅下表。
Figure A20081004206200071
本发明的优点在于：
1.耐辐照实验测试显示，此种云母带固化后的绝缘结构满足核用电机的使用要求。通过模拟绝缘线棒测试，在累计辐照剂量分别达到44kGy、250kGy后，除热态介损达到一等品标准外，其他性能均达到优等品标准。
2.固化工艺性好，与普通环氧桐马玻璃多胶粉云母带的模压工艺基本一致，易于推广应用；
3.聚合物结构中很多五元、六元环，交联密度很高，热态力学性能稳定，有利于减少电机运行过程中由于物理震动产生绝缘损坏的情况发生，提高产品运行过程中的可靠性；
4.电气性能优异，达到并超过普通环氧桐马玻璃多胶粉云母带的绝缘水平。
附图说明
图1为云母带的整体结构示意图
图中标记说明
1——云母层            2、2’——补强材料层
3、3’——胶粘剂层
具体实施方式
实施例1
一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
双酚A型二氰酸酯树脂     10％
液态双酚A型环氧树脂     40％
甲苯                    25％
丙酮                    25％。
所述的耐辐射云母带胶粘剂的配制方法，按上述配方备料，然后依下列步骤进行：
第一步，先将液态双酚A型环氧树脂加热至90℃～100℃，按配方量加入双酚A型二氰酸酯树脂，混合、搅拌至体系均匀；
第二步，将胶液温度降至60℃以下时，加入丙酮搅拌溶解，再加入甲苯稀释，充分搅拌均匀后过滤制得胶粘剂。
该种耐辐射云母带胶粘剂用于制造云母带。见图1云母带的整体结构示意图，该云母带为，中间为云母层1，上下外层为补强材料层2、2’，云母层1与补强材料层2、2’之间各设一胶粘剂层3、3’。
本实施例中，所述的补强材料层2、2’为电工用无碱玻璃布。
本实施例中，所述的云母层1为煅烧型高电压白云母纸，其定量在65g/m2～100g/m2之间。
实施例2
本实施例中，一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
双酚A型二氰酸酯树脂     15％
固态双酚A型环氧树脂     45％
甲苯                    20％
丙酮                    20％。
所述的耐辐射云母带胶粘剂的配制方法，按上述配方备料，然后依下列步骤进行：
第一步，先将固态双酚A型环氧树脂在90℃～100℃下加热融熔，按配方量加入双酚A型二氰酸酯树脂，混合、搅拌至体系均匀；
第二步，将胶液温度降至60℃以下时，加入丙酮搅拌溶解，再加入甲苯稀释，充分搅拌均匀后过滤制得胶粘剂。
该种耐辐射云母带胶粘剂用于制造云母带。见图1云母带的整体结构示意图，该云母带为，中间为云母层1，上下外层为补强材料层2、2’，云母层1与补强材料层2、2’之间各设一胶粘剂层3、3’。
本实施例中，所述的补强材料层2、2’为电工用无碱玻璃布。本实施例中，所述的云母层1为煅烧型高电压白云母纸，其定量在65g/m2～100g/m2之间。
实施例3
本实施例中，一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
双酚A型二氰酸酯树脂     20％
液态双酚A型环氧树脂     45％
甲苯                    20％
丙酮                    15％。
其他与实施例1相同。
实施例4
本实施例中，一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
双酚A型二氰酸酯树脂     20％
固态双酚A型环氧树脂     35％
甲苯                    20％
丙酮                    25％。
其他与实施例2相同。
实施例5
本实施例中，一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
双酚A型二氰酸酯树脂     10％
液态双酚A型环氧树脂     45％
甲苯                    20％
丙酮                    25％。
其他与实施例1相同。
实施例6
本实施例中，一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
双酚A型二氰酸酯树脂     25％
固态双酚A型环氧树脂     35％
甲苯                    25％
丙酮                    15％。
其他与实施例2相同。
实施例7
本实施例中，一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
双酚A型二氰酸酯树脂     10％
液态双酚A型环氧树脂     45％
甲苯                    20％
丙酮                    25％。
其他与实施例1相同。
实施例8
本实施例中，一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
双酚A型二氰酸酯树脂     10％
固态双酚A型环氧树脂     50％
甲苯                    20％
丙酮                    20％。
其他与实施例2相同。
实施例9
本实施例中，一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
双酚A型二氰酸酯树脂     15％
液态双酚A型环氧树脂     45％
甲苯                    25％
丙酮                    15％。
其他与实施例1相同。
实施例10
本实施例中，一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
双酚A型二氰酸酯树脂     15％
固态双酚A型环氧树脂     40％
甲苯                    25％
丙酮                    20％。
其他与实施例2相同。

Claims (8)

1.一种耐辐射云母带胶粘剂，按重量计，由下列组份组成：
氰酸酯树脂        10％～30％
环氧树脂          30％～50％
甲苯              15％～25％
丙酮              15％～25％。
2.根据权利要求1所述的耐辐射云母带胶粘剂，其特征在于：所述的氰酸酯树脂为双酚A型二氰酸酯树脂。
3.根据权利要求1所述的耐辐射云母带胶粘剂，其特征在于：所述的环氧树脂为液态双酚A型环氧树脂和固态双酚A型环氧树脂中的一种或二者的任意比混合物。
4.一种针对权利要求1至3之一所述的耐辐射云母带胶粘剂的制备方法，按上述配方备料，然后进行下列步骤：
第一步，先将固态环氧树脂在90℃～100℃下加热融熔或者将液态环氧树脂加热至90℃～100℃，按配方量加入氰酸酯树脂，混合、搅拌至体系均匀；
第二步，将胶液温度降至60℃以下时，加入丙酮搅拌溶解，再加入甲苯稀释，充分搅拌均匀后过滤制得胶粘剂。
5.一种权利要求1至3之一所述的耐辐射云母带胶粘剂的应用，用于制造云母带。
6.根据权利要求5所述的耐辐射云母带胶粘剂的应用，其特征在于：所述的胶粘剂均布在中间云母层与上下补强材料层之间。
7.根据权利要求6所述的耐辐射云母带胶粘剂的应用，其特征在于：所述的补强材料层为电工用无碱玻璃布。
8.根据权利要求6所述的耐辐射云母带胶粘剂的应用，其特征在于：所述的云母层为煅烧型高电压白云母纸，其定量在65g/m2～100g/m2之间。
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PB01 Publication
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