CN103497693A

CN103497693A - 一种用于制备f级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物及其制备方法

Info

Publication number: CN103497693A
Application number: CN201310430357.9A
Authority: CN
Inventors: 张银川
Original assignee: Xian Electric Manufacturing Corp
Current assignee: China Xidian Group Limited; Xi'an Xidian electrical material Co., Ltd.
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2033-09-18
Also published as: CN103497693B

Abstract

本发明公开了一种用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物及其制备方法，将桐油和顺丁烯二酸酐的混合液与甲苯和BMI双马来酰亚胺的混合液混合后，再向该混合液中加入双酚A型环氧树脂、耐热型环氧树脂与促进剂的混合液，反应过程简单，方法简单容易操作，制成的胶粘剂树脂组合物在制造主绝缘的模压固化过程中所用的时间短，大大缩短了固化时间，提高了制造主绝缘的效应，由于固化的完全，从而机械、电气性能更为优越。

Description

一种用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于绝缘材料领域，具体涉及一种用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物及其制备方法。

背景技术

众所周知，一个国家的大型高电压电机的水平如何，直接影响到国家电力工业的发展程度，影响的国民经济的发展，而电机线圈主绝缘部分是电机的心脏，其水平如何，是确定电机水平的根本保证。线棒主绝缘是采用F级多胶粉云母带包绕后再经模压固化成型制造的。其中云母带产品的结构是双面电工无碱玻璃布做补强，中间为特制的耐高压的无机材料粉云母纸，通过有机的专用胶粘剂将其两者粘合成一整体，其专用粘合剂是决定云母带水平状况的关键材料，本发明正是提供这种专用胶粘剂的有机组合物，保证了多胶F级粉云母带成为机电性能优异，高效益、节能效果好的新型产品。

近年，我国民经济已进入到史无前例的大发展时期，自然的电力需求增长及其迅速。缺电的最主要原因是装机容量的增加赶不上用电量的增长的速度，因此需要加大电力项目的开工规模和制造速度，提高电力生产的能力，就要求大型高电压电机制造业迅速向前发展，然而制造电机主绝缘的过程周期较长，影响发展速度，现有的胶粘剂树脂组合物在制造主绝缘的模压固化过程中固化时间过长，严重影响制造主绝缘的效应。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物及其制备方法，该树脂组合物机械、电气性能异常优越，用于高电压大型电机线圈，并且该树脂组合物的制备方法在制造主绝缘的模压固化过程中，缩短了50%的固化时间，大大的提高了制造主绝缘的效应。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物，该胶粘剂树脂组合物按照质量份数计，是由30～45份的桐油、8～18份的顺丁烯二酸酐、7～17份的BMI双马来酰亚胺、14～43份的双酚A型环氧树脂、8～20份的耐热型环氧树脂、0～0.5份的FIQ潜伏性促进剂、0～0.5份的FXQ潜伏性促进剂、0～0.3份的YC-1潜伏性促进剂、0.005～0.03份的AMIC-95W促进剂以及50份的甲苯制成。

所述的双酚A型环氧树脂包括7～17份的E44环氧树脂、2～8份的E51环氧树脂、3～10份的E20环氧树脂和2～8份的E12环氧树脂。

所述的耐热型环氧树脂包括5～10份的F44环氧树脂和3～10份的F51环氧树脂。

采用的胶粘剂树脂组合物制备的F级多胶粉云母带，固化后在常态下介质损耗因数为0.43%～0.55%，在155℃下介质损耗因数为1.02～1.07%；在常态下横向弯曲强度为272MPa～290MPa；在155℃下横向弯曲强度为70MPa～92MPa；在常态下纵向弯曲强度为203MPa～232MPa；在155℃下纵向弯曲强度为60MPa～67MPa；介电强度为82～83MV/m。

本发明还公开了一种用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：

1）按照质量份数，取30～45份的桐油，加热并搅拌后，再向桐油中加入8～18份的顺丁烯二酸酐，在110℃～170℃的温度下保温，得到混合溶液A；

2）将50份的甲苯和7～17份的BMI双马来酰亚胺混合，待BMI双马来酰亚胺完全溶解后，得到混合溶液B，将混合溶液B与混合溶液A混合，在110℃～170℃的温度下反应，得到混合溶液C；

3）取14～43份的双酚A型环氧树脂和8～20份的耐热型环氧树脂，加热至70℃～100℃后加入0～0.5份的FIQ潜伏性促进剂、0～0.5份的FXQ潜伏性促进剂、0～0.3份的YC-1潜伏性促进剂、0.005～0.03份的AMIC-95W促进剂，并在此温度下搅拌熔融至透明，得到混合溶液D；

4）将混合溶液D与混合溶液C混合，搅拌均匀后的到用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物。

所述步骤1）中，桐油加热至50℃～90℃后，再加入顺丁烯二酸酐。

所述步骤1）中，桐油和顺丁烯二酸酐混合后在110℃～170℃的温度下保温100～150分钟。

所述步骤3）中，双酚A型环氧树脂包括7～17份的BMI双马来酰亚胺、7～17份的E44环氧树脂、2～8份的E51环氧树脂、3～10份的E20环氧树脂和2～8份的E12环氧树脂。

所述步骤3）中，耐热型环氧树脂包括5～10份的F44环氧树脂和3～10份的F51环氧树脂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物，采用桐油、顺丁烯二酸酐、双酚A型环氧树脂、耐热型环氧树脂、FIQ潜伏性促进剂、FXQ潜伏性促进剂、YC-1潜伏性促进剂、AMIC-95W促进剂以及甲苯，原材料简单易得，反应条件容易实现；选用耐热型环氧树脂，使得制成的F级剁椒粉云母的耐热性能优于目前市场通常的F级多胶粉云母带；另外，由于混合反应条件简单，使其在制造主绝缘的模压固化过程中，缩短了50%的固化时间，大大的提高了制造主绝缘的效应。由于制造主绝缘的模压过程是电加热模具，从而又大大的节约了电能，由于固化的完全，从而机械、电气性能更为优越。

本发明用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物，生产粉云母带后，测试机械、电气性能，固化后的性能：介质损耗因数：0.43%～0.55%，弯曲强度（横向）：常态下272MPa～290MPa、155℃70MPa～92MPa，弯曲强度（纵向）：常态下203MPa～232MPa、155℃60MPa～67MPa，介电强度：82～83MV/m。

本发明用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物的制备方法，将桐油和顺丁烯二酸酐的混合液与甲苯和BMI双马来酰亚胺的混合液混合后，再向该混合液中加入双酚A型环氧树脂、耐热型环氧树脂与促进剂的混合液，反应过程简单，方法简单容易操作，制成的胶粘剂树脂组合物在制造主绝缘的模压固化过程中所用的时间短，大大缩短了固化时间，提高了制造主绝缘的效应，由于固化的完全，从而机械、电气性能更为优越。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述：

本发明的制备方法主要包括以下几个步骤：

1）按照质量份数，取30～45份的桐油放入反应釜I中，搅拌加热至50℃～90℃后，再向桐油中加入8～18份的顺丁烯二酸酐，在110℃～170℃的温度下保温100～150分钟，得到混合溶液A；

2）再向反应釜II中加入50份的甲苯和7～17份的BMI双马来酰亚胺，在105℃-110℃下，经过回流反应至BMI双马来酰亚胺完全溶解，得到混合溶液B，再将混合溶液B倒入反应釜I中与混合溶液A混合，在110℃～170℃的温度下反应，得到混合溶液C；

3）向反应釜II中加入7～17份的E44环氧树脂、2～8份的E51环氧树脂、3～10份的E20环氧树脂、2～8份的E12环氧树脂、5～10份的F44环氧树脂和3～10份的F51环氧树脂，加热至70℃～100℃后加入0～0.5份的FIQ潜伏性促进剂、0～0.5份的FXQ潜伏性促进剂、0～0.3份的YC-1潜伏性促进剂和0.005～0.03份的AMIC-95W促进剂，并在此温度下搅拌熔融至透明，得到混合溶液D；

4）将混合溶液D倒入反应釜I中与混合溶液C混合，搅拌均匀后的到用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物，立即取样，视要求决定终点指标。

实施例1：

1）取41.8份的桐油放入反应釜I中，搅拌加热至80℃后，再向桐油中加入9.5份的顺丁烯二酸酐，在160℃的温度下保温140分钟，得到混合溶液A；

2）再向反应釜II中加入50份的甲苯和11.5份的BMI双马来酰亚胺，在109℃下，经过回流反应至BMI双马来酰亚胺完全溶解，得到混合溶液B，再将混合溶液B倒入反应釜I中与混合溶液A混合，在160℃的温度下反应，得到混合溶液C；

3）向反应釜II中加入15.4份的E44环氧树脂、4.1份的E51环氧树脂、4.2份的E20环氧树脂、2.6份的E12环氧树脂、7份的F44环氧树脂和5.9份的F51环氧树脂，加热至95℃后加入0.12份的FIQ潜伏性促进剂、0.03份的YC-1潜伏性促进剂和0.015份的AMIC-95W促进剂，并在此温度下搅拌熔融至透明，得到混合溶液D；

4）将混合溶液D倒入反应釜I中与混合溶液C混合，搅拌均匀后的到用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物。

实施例2：

1）取40.5份的桐油放入反应釜I中，搅拌加热至70℃后，再向桐油中加入10.5份的顺丁烯二酸酐，在150℃的温度下保温130分钟，得到混合溶液A；

2）再向反应釜II中加入50份的甲苯和11.0份的BMI双马来酰亚胺，在108℃下，经过回流反应至BMI双马来酰亚胺完全溶解，得到混合溶液B，再将混合溶液B倒入反应釜I中与混合溶液A混合，在150℃的温度下反应，得到混合溶液C；

3）向反应釜II中加入14.8份的E44环氧树脂、3.6份的E51环氧树脂、5份的E20环氧树脂、2.7份的E12环氧树脂、6.5份的F44环氧树脂和3.4份的F51环氧树脂，加热至90℃后加入0.055份的FIQ潜伏性促进剂、0.055份的FXQ潜伏性促进剂和0.018份的AMIC-95W促进剂，并在此温度下搅拌熔融至透明，得到混合溶液D；

实施例3：

1）取35份的桐油放入反应釜I中，搅拌加热至55℃后，再向桐油中加入13份的顺丁烯二酸酐，在120℃的温度下保温120分钟，得到混合溶液A；

2）再向反应釜II中加入50份的甲苯和13份的BMI双马来酰亚胺，在106℃下，经过回流反应至BMI双马来酰亚胺完全溶解，得到混合溶液B，再将混合溶液B倒入反应釜I中与混合溶液A混合，在120℃的温度下反应，得到混合溶液C；

3）向反应釜II中加入10份的E44环氧树脂、8份的E51环氧树脂、3份的E20环氧树脂、3份的E12环氧树脂、10份的F44环氧树脂和5份的F51环氧树脂，加热至75℃后加入0.1份的FXQ潜伏性促进剂、0.05份的YC-1潜伏性促进剂和0.021份的AMIC-95W促进剂，并在此温度下搅拌熔融至透明，得到混合溶液D；

实施例4：

1）取30份的桐油放入反应釜I中，搅拌加热至50℃后，再向桐油中加入8份的顺丁烯二酸酐，在110℃的温度下保温100分钟，得到混合溶液A；

2）再向反应釜II中加入50份的甲苯和17份的BMI双马来酰亚胺，在105℃下，经过回流反应至BMI双马来酰亚胺完全溶解，得到混合溶液B，再将混合溶液B倒入反应釜I中与混合溶液A混合，在110℃的温度下反应，得到混合溶液C；

3）向反应釜II中加入8份的E44环氧树脂、4份的E51环氧树脂、10份的E20环氧树脂、5份的E12环氧树脂、9份的F44环氧树脂和3份的F51环氧树脂，加热至70℃后加入0.2份的FIQ潜伏性促进剂、0.3份的FXQ潜伏性促进剂、0.1份的YC-1潜伏性促进剂和0.005份的AMIC-95W促进剂，并在此温度下搅拌熔融至透明，得到混合溶液D；

实施例5：

1）取45份的桐油放入反应釜I中，搅拌加热至90℃后，再向桐油中加入18份的顺丁烯二酸酐，在170℃的温度下保温150分钟，得到混合溶液A；

2）再向反应釜II中加入50份的甲苯和9份的BMI双马来酰亚胺，在110℃下，经过回流反应至BMI双马来酰亚胺完全溶解，得到混合溶液B，再将混合溶液B倒入反应釜I中与混合溶液A混合，在170℃的温度下反应，得到混合溶液C；

3）向反应釜II中加入7份的E44环氧树脂、7份的E51环氧树脂、6份的E20环氧树脂、2份的E12环氧树脂、8份的F44环氧树脂和8份的F51环氧树脂，加热至100℃后加入0.3份的FIQ潜伏性促进剂、0.5份的FXQ潜伏性促进剂、0.3份的YC-1潜伏性促进剂和0.03份的AMIC-95W促进剂，并在此温度下搅拌熔融至透明，得到混合溶液D；

实施例6：

1）取38份的桐油放入反应釜I中，搅拌加热至60℃后，再向桐油中加入15份的顺丁烯二酸酐，在130℃的温度下保温110分钟，得到混合溶液A；

2）再向反应釜II中加入50份的甲苯和7份的BMI双马来酰亚胺，在107℃下，经过回流反应至BMI双马来酰亚胺完全溶解，得到混合溶液B，再将混合溶液B倒入反应釜I中与混合溶液A混合，在130℃的温度下反应，得到混合溶液C；

3）向反应釜II中加入17份的E44环氧树脂、2份的E51环氧树脂、8份的E20环氧树脂、8份的E12环氧树脂、5份的F44环氧树脂和10份的F51环氧树脂，加热至85℃后加入0.5份的FIQ潜伏性促进剂、0.4份的FXQ潜伏性促进剂、0.2份的YC-1潜伏性促进剂和0.025份的AMIC-95W促进剂，并在此温度下搅拌熔融至透明，得到混合溶液D；

性能测试

1）常规性能按上本发明实施例配制胶粘剂树脂组合物，并利用其生产粉云母带后，测试机械、电气性能如下：

2）耐热指数及电老化特性

胶粘剂的耐热指数（割线法测热失重而得出）

通常F级云母带胶	实例1	实例2	实例3
				155-165℃	171℃	170℃	171℃

电老化特性

F级粉云母带要求电老化寿命中值≥700小时，通常能达到1000小时的F级多胶粉云母带已认为性能优异，本发明制成的F级多胶粉云母带的电老化寿命中值能达到1340小时以上，非常理想。

本发明的原理：

首先，分析市场的要求是：利用电机现有制造主绝缘工艺装备，缩短云母带制造成主绝缘的模压工艺时间，即在170—180℃下，固化过程要快、要短，从而达到提高工效，节约能源之目的，当然对原主绝缘要求的各项工艺性及固化后机械、电气性能均不能降低。本发明制备的胶粘剂树脂组合物，用于云母带的粘合，使其在制造主绝缘的模压固化过程中，缩短了50%的固化时间，大大的提高了制造主绝缘的效应。由于制造主绝缘的模压过程是电加热模具，从而又大大的节约了电能，由于固化的完全，从而机械、电气性能更为优越。本发明实施后，达到了节能增效，提高性能的效果。

本发明还具有以下优点：

该发明制成的F级多胶粉云母带实现了模压成型过程中（170±5℃）缩短了1/2的工时，即原170±5℃压4小时者缩短到2小时，原压2小时者缩短到1小时，通常数以几百支到千支以上线棒的是电机组一台，可节约工时2000小时左右（85天），节省电能消耗价值至少15-20万元，在任务完不成的情况下，可提前一半时间供货，再多创1倍产值，这个价值是非常可观的，创造了丰厚的社会效益。在激烈的市场竞争中，能够赢得更多市场份额。同时在云母带的常规性能及耐热性能和电老化性能方面、使用的工艺性方面、线棒及线圈的电气性能方面均优异于目前市场通常的F级多胶粉云母带。本发明为电机行业提供又一先进的固化体系。为电机行业提高主绝缘质量水平、节能降耗、提高效益做出贡献，成为绝缘行业又一新的发展方向。

Claims

1.一种用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物，其特征在于：该胶粘剂的树脂组合物按照质量份数计，是由30～45份的桐油、8～18份的顺丁烯二酸酐、7～17份的BMI双马来酰亚胺、14～43份的双酚A型环氧树脂、8～20份的耐热型环氧树脂、0～0.5份的FIQ潜伏性促进剂、0～0.5份的FXQ潜伏性促进剂、0～0.3份的YC-1潜伏性促进剂、0.005～0.03份的AMIC-95W促进剂以及50份的甲苯制成。

2.根据权利要求1所述的用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物，其特征在于：所述的双酚A型环氧树脂包括7～17份的E44环氧树脂、2～8份的E51环氧树脂、3～10份的E20环氧树脂和2～8份的E12环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物，其特征在于：所述的耐热型环氧树脂包括5～10份的F44环氧树脂和3～10份的F51环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物，其特征在于：采用的胶粘剂树脂组合物制备的F级多胶粉云母带，固化后在常态下介质损耗因数为0.43%～0.55%，在155℃下介质损耗因数为1.02～1.07%；在常态下横向弯曲强度为272MPa～290MPa；在155℃下横向弯曲强度为70MPa～92MPa；在常态下纵向弯曲强度为203MPa～232MPa；在155℃下纵向弯曲强度为60MPa～67MPa；介电强度为82～83MV/m。

5.一种用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，桐油加热至50℃～90℃后，再加入顺丁烯二酸酐。

7.根据权利要求5或6所述的用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，桐油和顺丁烯二酸酐混合后在110℃～170℃的温度下保温100～150分钟。

8.根据权利要求5所述的用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，双酚A型环氧树脂包括7～17份的BMI双马来酰亚胺、7～17份的E44环氧树脂、2～8份的E51环氧树脂、3～10份的E20环氧树脂和2～8份的E12环氧树脂。

9.根据权利要求5所述的用于制备F级多胶粉云母所采用的胶粘剂树脂组合物的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，耐热型环氧树脂包括5～10份的F44环氧树脂和3～10份的F51环氧树脂。