CN101892006B - 一种变频电机用绝缘漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变频电机用绝缘漆及其制备方法，其主要组份为：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、交联单体、引发剂、酸酐类固化剂、阻聚剂、填料。其制配方法包括按组分和重量份备料、将基料混合均匀待用、处理填料以及混合、处理基料和填料步骤。其优点是：适用于变频电机，尤其是大功率变频电机，绝缘漆膜具有优良的机械性能、与电磁线相容性好，耐脉冲时间长，电气强度高、介质损耗低，耐化学稳定性好，导热率高；本发明的绝缘漆制备方法，能保证生产出来的变频电机用绝缘漆的产品质量。

Description

一种变频电机用绝缘漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种变频电机用绝缘漆及其制备方法，属于涂料和电机制造技术领域。

背景技术

绝缘作为电机的心脏，其性能的优劣直接影响电机的运行寿命和可靠性。变频电机绝缘早期损坏是局部放电、空间电荷、电介质损耗发热、电磁激振和振动等多种因素共同作用的结果。

介质损耗引起绝缘的热击穿是电机绝缘普遍关注的问题之一。在变频电机绝缘中，电压的高频分量达到兆赫兹。偶极子转向极化引起绝缘发热的程度大大超过工频电机。逆变器供电电动机电流偏离正弦波形，使附加损耗引起的温升大大高于普通电动机。

众所周知，绝缘材料大多是绝热的，其导热系数一般在0.2w/m·k左右，这使得绝缘材料在绝缘的同时，在一定程度上阻碍了电机由于高速旋转和电冲击造成的热量的散失，热量的聚集又会加快绝缘的老化速度，从而缩短电机的寿命。

变频电机绝缘结构中若存在气隙，在高频脉冲电压的作用下，气隙会产生空间电荷，导致局部放电的数量增加，最终导致绝缘损坏。

发明内容

本发明的一个目的是：提供一种变频电机用绝缘漆，该绝缘漆选用低介质损耗、高导热、低挥发份的无溶剂浸渍绝缘漆，可以形成“无气隙”的整体绝缘结构，能够大大提高变频电机的运行寿命和可靠性；电气强度高，具有优良的机械性能；与电磁线相容性好，耐脉冲时间长，尤其是变频电机常用的聚酰亚胺薄膜系列电磁线。

本发明的另一个目的是：提供一种变频电机用绝缘漆制备方法，该方法能保证生产出来的变频电机用绝缘漆的产品质量。

本发明一种变频电机用绝缘漆技术方案是：它包括基料和填料；基料包括不饱和聚酯树脂、环氧树脂、交联单体、引发剂、阻聚剂、酸酐类固化剂；各组分配比其重量份为：

不饱和聚酯树脂：20～60份；

环氧树脂：5～20份；

阻聚剂：0.001～0.02份；

酸酐类固化剂：4～20份；

交联单体：10～30份；

引发剂：0.1～0.6份；

分散剂：0.01～0.1份；

填料：0.1～40份。

在上述方案的基础上进一步的技术方案是：

所述的一种变频电机用绝缘漆，其环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂的一种或两种的混合物。

所述的一种变频电机用绝缘漆，其不饱和聚酯树脂为间苯型或间苯新戊二醇型不饱和聚酯树脂。

所述的一种变频电机用绝缘漆，其交联单体为苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、三聚氰酸三烯丙酯、三聚氰酸异三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸甲酯的一种或多种的混合物；所述的的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、二(叔丁基过氧化)-3，3，5三甲基乙烷、过氧化二异丙苯中的一种或多种的混合物。

所述的一种变频电机用绝缘漆，其阻聚剂为对苯二酚、甲基对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、叔丁基对苯二酚、对苯醌、2，6-二叔丁基-4-甲酚中的一种或多种混合物；所述的酸酐类固化剂为桐油酸酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐中的一种或多种的混合物；所述的分散剂为脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类的一种或几种混合物。

所述的一种变频电机用绝缘漆，其填料为粒径在1nm～10μm的硅微粉、微硅粉、碳化硅、氧化铝、氮化铝、二氧化钛的一种或多种混合物。

所述的一种变频电机用绝缘漆，其各组分重量配比为：不饱和聚酯树脂：20份；环氧树脂：5份；交联单体：10份；引发剂：0.1份；阻聚剂：0.001份；酸酐类固化剂：4份；分散剂：0.01份；填料：0.1份。

所述的一种变频电机用绝缘漆，其所述各组分重量配比为：不饱和聚酯树脂：60份；环氧树脂：20份；交联单体：30份；引发剂：0.6份；阻聚剂：0.02份；酸酐类固化剂：20份；分散剂：0.1份；填料：40份。

一种变频电机用绝缘漆的制备方法，包括下述步骤：

A、备料：按下述组分和重量份备料：

其中基料：不饱和聚酯树脂：20～60份；环氧树脂：5～20份；交联单体：10～30份；引发剂：0.1～0.6份；阻聚剂：0.001～0.02份；酸酐类固化剂：4～20份；分散剂：0.01～0.1份；其中填料：0.1～40份；

B、混合基料：将基料混合均匀待用；

C、处理填料：将经过调配、搅拌、升温、分散、烘干处理而得到的填料存储待用；

D、混合、处理基料和填料，分散及研磨，制成成品。

在上述变频电机用绝缘漆的制备方法方案的基础上进一步的技术方案，其步骤为：

A、备料：按下述组分和重量备料：

其中基料：不饱和聚酯树脂选用中船重工第七一二研究所生产的7122-1型不饱和聚酯树脂30g，环氧树脂为巴陵石化生产的CYD-12810g，交联单体选用乙烯基甲苯15g，酸酐类固化剂选用桐油酸酐10g，引发剂选用二(叔丁基过氧化)-3，3，5三甲基乙烷0.15g，过氧化二异丙苯0.3g，阻聚剂选用对苯二酚0.005g，分散剂选用德谦化学公司生产的912#0.01g；填料为20克；

B、混合基料：将基料混合均匀待用；

C、处理填料：将所用的填料在100℃以上去潮1～6小时，取填料重量的0.5％～1.0％的偶联剂，用2～5倍的丙酮稀释，调节PH值为7～9，用超声波充分分散0.5h～3h，加入填料充分搅拌，然后将温度升至100～120℃，在高速分散机上分散0.5h～3h，烘干待用；

D、混合、处理基料和填料：先将基料和处理过的填料混合均匀，然后采用高速分散机在高剪应力下分散2～24h，再用研磨设备研磨2～24h，即得到变频电机用绝缘漆。

本发明技术效果显著：

1)该绝缘漆适用于变频电机尤其是大功率变频电机。这种绝缘漆经烘焙固化成膜后，电气强度高，耐化学稳定性好，具有优良的机械性能；

2)本发明主要用于变频电机绕组绝缘处理，也可应用于各类E、B、F、H级交流、直流电机及特种电机的绕组绝缘以及各种电器、变压器线圈的浸渍工艺。

3)耐热等级能达到H级，导热率能达到0.35W/m·K以上，高温(180℃)介质损耗低于3％，与电磁线相容性好，尤其是变频电机常用的聚酰亚胺薄膜系列电磁线，耐脉冲时间均超过800h。

具体实施方式

一、结合实施例对本发明变频电机用绝缘漆技术方案作进一步说明如下：

实施例1：

本发明一种变频电机用绝缘漆技术方案是：它由基料和填料组成；基料有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、交联单体、引发剂、阻聚剂、酸酐类固化剂；各组分配比其重量份为：不饱和聚酯树脂：20～60份；环氧树脂：5～20份；阻聚剂：0.001～0.02份；酸酐类固化剂：4～20份；交联单体：10～30份；引发剂：0.1～0.6份；分散剂：0.01～0.1份；填料：0.1～40份。具体说，本实施例：不饱和聚酯树脂：20份；环氧树脂：5份；交联单体：10份；引发剂：0.1份；阻聚剂：0.001份；酸酐类固化剂：4份；分散剂：0.01份；填料：10份。所述的不饱和聚酯树脂为为间苯型或间苯新戊二醇型耐热不饱和聚酯树脂，也可以选用间苯新戊二醇型耐热不饱和聚酯树脂，产品选用中船重工第七一二研究所生产的7122-1耐热不饱和聚酯树脂，或选用富菱化工生产的199#不饱和聚酯树脂；所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，选用巴陵石化生产的CYD-128，也可以是酚醛型环氧树脂的一种或两种的混合物。所述的交联单体为苯乙烯，也可以是甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、三聚氰酸三烯丙酯、三聚氰酸异三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸甲酯的一种或多种的混合物；所述的的引发剂为过氧化苯甲酰，也可以是过氧化苯甲酸叔丁酯、二(叔丁基过氧化)-3，3，5三甲基乙烷、过氧化二异丙苯中的一种或多种的混合物。所述的阻聚剂为对苯二酚，也可以是甲基对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、叔丁基对苯二酚、对苯醌、2，6-二叔丁基-4-甲酚中的一种或多种混合物；所述的酸酐类固化剂为桐油酸酐，也可以是甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐中的一种或多种的混合物；所述的分散剂选用德谦化学公司生产的912#。所述的填料为粒径在1nm～10μm的硅微粉，也可以是微硅粉、碳化硅、氧化铝、氮化铝、二氧化钛的一种或多种混合物。

实施例2：

与实施例1不同的是，所述的各组分重量配比为：不饱和聚酯树脂：60份；环氧树脂：20份；交联单体：30份；引发剂：0.6份；阻聚剂：0.02份；酸酐类固化剂：20份；分散剂：0.1份；填料：40份；所述的不饱和聚酯树脂为耐热不饱和聚酯树脂；所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂与酚醛型环氧树脂的混合物。所述的交联单体为三聚氰酸异三烯丙酯与邻苯二甲酸二烯丙酯及甲基丙烯酸甲酯的混合物；所述的的引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯与过氧化二异丙苯中的混合物。所述的阻聚剂为甲基对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、叔丁基对苯二酚、对苯醌、2，6-二叔丁基-4-甲酚中的一种多种混合物；所述的酸酐类固化剂为甲基六氢苯酐中的一种或多种的混合物。所述的填料为粒径在1nm～10μm的硅微粉、微硅粉、碳化硅、氧化铝、氮化铝、二氧化钛的一种或多种混合物。

实施例3：

与实施例1不同的是，所述的各组分重量配比为：不饱和聚酯树脂：40份；环氧树脂：15份；交联单体：15份；引发剂：0.4份；阻聚剂：0.01份；酸酐类固化剂：10份；分散剂：0.1份；填料：30份。

二、结合实施例对本发明一种变频电机用绝缘漆的制备方法技术方案作进一步说明。

实施例4：

变频电机用绝缘漆的制备方法步骤如下：

A、备料：按下述组分和重量份备料：

其中基料：不饱和聚酯树脂：20～60份；环氧树脂：5～20份；交联单体：10～30份；引发剂：0.1～0.6份；阻聚剂：0.001～0.02份；酸酐类固化剂：4～20份；分散剂：0.01～0.1份；其中填料：0.1～40份。具体为：

其中基料：不饱和聚酯树脂选用帝斯曼公司生产的A410-901型耐热不饱和聚酯树脂30g，环氧树脂为巴陵石化生产的CYD-12810g，交联单体选用乙烯基甲苯15g，酸酐类固化剂选用桐油酸酐10g，引发剂选用二(叔丁基过氧化)-3，3，5三甲基乙烷0.15g，过氧化二异丙苯0.3g，阻聚剂选用对苯二酚0.005g，分散剂选用德谦化学公司生产的912#0.01g；填料为20克；

B、混合基料：将基料混合均匀待用；

C、处理填料：将所用的填料在100℃以上去潮1～6小时，取填料重量的0.5％～1.0％的偶联剂，用2～5倍的丙酮稀释，调节PH值为7～9，用超声波充分分散0.5h～3h，加入填料充分搅拌，然后将温度升至100～120℃，在高速分散机上分散0.5h～3h，烘干待用；

D、混合、处理基料和填料：先将基料和处理过的填料混合均匀，然后采用高速分散机在高剪应力下分散2～24h，再用研磨设备研磨2～24h，即得到变频电机用绝缘漆。

使用本发明绝缘漆时，可根据具体的需要选择浸渍工艺，根据工件的大小选择合适的常规烘焙工艺

Claims (8)

1.一种变频电机用绝缘漆，其特征在于:它包括基料和填料;基料包括不饱和聚酯树脂、环氧树脂、交联单体、引发剂、阻聚剂、酸酐类固化剂；各组分配比其重量份为：

不饱和聚酯树脂：20～60份；

环氧树脂：5～20份； 

阻聚剂：0.001～0.02份；

酸酐类固化剂：4～20份；

交联单体：10～30份；

引发剂：0.1～0.6份；

分散剂：0.01～0.1份；

填料：0.1～40份；

所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂和酚醛型环氧树脂的混合物；所述的填料为粒径在1nm～10μm的硅微粉、微硅粉、碳化硅、氧化铝、氮化铝、二氧化钛的一种或多种混合物。

2.根据权利要求1所述的一种变频电机用绝缘漆,其特征在于：所述的不饱和聚酯树脂为间苯型或间苯新戊二醇型不饱和聚酯树脂。

3.根据权利要求1所述的一种变频电机用绝缘漆，其特征在于：所述的交联单体为苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、三聚氰酸三烯丙酯、三聚氰酸异三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸甲酯的一种或多种的混合物；所述的的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、 二（叔丁基过氧化）-3，3，5三甲基乙烷、过氧化二异丙苯中的一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种变频电机用绝缘漆,其特征在于：所述的阻聚剂为对苯二酚、甲基对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、叔丁基对苯二酚、  对苯醌、  2，6-二叔丁基-4-甲酚中的一种或多种混合物；所述的酸酐类固化剂为桐油酸酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐中的一种或多种的混合物；所述的分散剂为脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类的一种或几种混合物。

5.根据权利要求1至4任何一个权利要求所述的一种变频电机用绝缘漆,其特征在于：所述各组分重量配比为：不饱和聚酯树脂：20份；环氧树脂：5份；交联单体：10份；引发剂：0.1份；阻聚剂：0.001份；酸酐类固化剂：4份；分散剂：0.01份；填料：0.1份。

6.根据权利要求1至4任何一个权利要求所述的一种变频电机用绝缘漆,其特征在于：所述的所述各组分重量配比为：不饱和聚酯树脂：60份；环氧树脂：20份；交联单体：30份；引发剂：0.6份；阻聚剂：0.02份；酸酐类固化剂：20份；分散剂：0.1份；填料：40份。

7.一种变频电机用绝缘漆的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

A、备料：按下述组分和重量份备料：

其中基料：不饱和聚酯树脂：20～60份；环氧树脂：5～20份；交联单体：10～30份；引发剂：0.1～0.6份；阻聚剂：0.001～0.02份；酸酐类固化剂：4～20份；分散剂：0.01～0.1份；其中填料：0.1～40份；

B、混合基料：将基料混合均匀待用；

C、处理填料：将经过调配、搅拌、升温、分散、烘干处理而得到的填料存储待用;

D、混合、处理基料和填料，分散及研磨，制成成品。

8.一种变频电机用绝缘漆的制备方法，其特征在于：步骤包括：

A、备料：按下述组分和重量备料：

其中基料：不饱和聚酯树脂选用间苯型或间苯新戊二醇型不饱和聚酯树脂30g，环氧树脂为巴陵石化生产的CYD-128 10g，交联单体选用乙烯基甲苯15g，酸酐类固化剂选用桐油酸酐10g，引发剂选用 二（叔丁基过氧化）-3，3，5三甲基乙烷0.15g，过氧化二异丙苯0.3g，阻聚剂选用对苯二酚0.005g，分散剂选用德谦化学公司生产的912# 为0.01g；填料为20克；

B、混合基料：将基料混合均匀待用；

C、处理填料：将所用的填料在100℃以上去潮1～6小时，取填料重量的0.5％～1.0％的偶联剂，用2～5倍的丙酮稀释，调节pH值为7～9，用超声波充分分散0.5h～3h，加入填料充分搅拌，然后将温度升至100～120℃，在高速分散机上分散0.5h～3h，烘干待用；

D、混合、处理基料和填料：先将基料和处理过的填料混合均匀，然后采用高速分散机在高剪应力下分散2～24h，再用研磨设备研磨2～24h，即得到变频电机用绝缘漆。