CN105733038A - 一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料 - Google Patents

一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其原料按重量份包括：天然橡胶4548份，增强聚偏氟乙烯3035份，氢化丁腈橡胶1520份，顺丁橡胶3033份，硫磺2.52.8份，促进剂TT 1.61.9份，促进剂DM 2.42.7份，邻苯二甲酸二异癸酯3.13.4份，4，5环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯1.21.5份，氧化锌510份，蒙脱土79份，煅烧陶土58份，高岭土35份，硬脂酸57份，分散剂ATB 1.51.8份，环烷油24份，防老剂H 2.22.6份，防老剂DFC34 1.31.7份。

Description

一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料
技术领域
本发明涉及电机槽楔绝缘材料技术领域，尤其涉及一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料。
背景技术
电机槽契固定在在定子铁芯上，主要起到固定线圈和绝缘的作用，一般为梯形的绝缘材料。由于长期接触到摩擦面，对绝缘材料的耐磨性能有极高要求，现阶段常采用橡胶等聚合物。橡胶聚合物的绝缘性能优良，且能够牢固地固定在电机中，不易剥落，然而，其耐磨性能往往通过补强填充剂的大量使用来提高，因此，是否能在橡胶聚合物主料中，预先增强耐磨性能，从而大幅提高绝缘材料的耐磨性能，成为目前研究的一个重要方向。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，具有优异的耐磨性能和良好的柔韧性。
本发明提出的一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其原料按重量份包括：天然橡胶45-48份，增强聚偏氟乙烯30-35份，氢化丁腈橡胶15-20份，顺丁橡胶30-33份，硫磺2.5-2.8份，促进剂TT 1.6-1.9份，促进剂DM 2.4-2.7份，邻苯二甲酸二异癸酯3.1-3.4份，4，5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯1.2-1.5份，氧化锌5-10份，蒙脱土7-9份，煅烧陶土5-8份，高岭土3-5份，硬脂酸5-7份，分散剂AT-B 1.5-1.8份，环烷油2-4份，防老剂H 2.2-2.6份，防老剂DFC-34 1.3-1.7份。
优选地，增强聚偏氟乙烯的制备过程中，将去离子水、过氧化二叔丁基、氟烃-11投入加工设备，混合均匀后，充入氮气进行气体置换；继续添加偏氟乙烯，升高温度，升高压力，第一次保温保压后，降低温度，降低压力，接着加入三氯化铁、三羟基乙基异氰尿酸酯、聚氨基甲酸酯、二氧化硅、二氧化钛、硅烷偶联剂KH-580，搅拌均匀后，第二次保温保压，接着降低温度至室温、降低压力至常压，凝聚，洗涤，分离，干燥，粉碎得到增强聚偏氟乙烯。
优选地，增强聚偏氟乙烯的制备过程中，将去离子水、过氧化二叔丁基、氟烃-11投入加工设备，混合均匀后，充入氮气进行气体置换；继续添加偏氟乙烯，升高温度至96-98℃，升高压力至4.6-4.8MPa，第一次保温保压13-15h后，降低温度至70-73℃，降低压力至2.3-2.5MPa，接着加入三氯化铁、三羟基乙基异氰尿酸酯、聚氨基甲酸酯、二氧化硅、二氧化钛、硅烷偶联剂KH-580，搅拌均匀后，第二次保温保压3-4h，接着降低温度至室温、降低压力至常压，凝聚，洗涤，分离，干燥，粉碎得到增强聚偏氟乙烯。
优选地，增强聚偏氟乙烯的制备过程中，按重量份将600-700份去离子水、0.14-0.17份过氧化二叔丁基、16-18份氟烃-11投入加工设备，混合均匀后，充入氮气进行气体置换；继续添加125-128份偏氟乙烯，升高温度至96-98℃，升高压力至4.6-4.8MPa，第一次保温保压13-15h后，降低温度至70-73℃，降低压力至2.3-2.5MPa，接着加入0.8-1份三氯化铁、17-20份三羟基乙基异氰尿酸酯、12-15份聚氨基甲酸酯、7-9份二氧化硅、6-8份二氧化钛、4-6份硅烷偶联剂KH-580，搅拌均匀后，第二次保温保压3-4h，接着降低温度至室温、降低压力至常压，凝聚，洗涤，分离，干燥，粉碎得到增强聚偏氟乙烯。
优选地，增强聚偏氟乙烯的制备过程中，充入氮气与加工设备的体积比为75-80:100-130。
优选地，增强聚偏氟乙烯的制备过程中，加工设备以80-85r/min的速度旋转。
优选地，天然橡胶、增强聚偏氟乙烯、氢化丁腈橡胶、顺丁橡胶的重量比为46-47：32-33：16-18：31-32。
优选地，其原料按重量份包括：天然橡胶46-47份，增强聚偏氟乙烯32-33份，氢化丁腈橡胶16-18份，顺丁橡胶31-32份，硫磺2.6-2.7份，促进剂TT 1.7-1.8份，促进剂DM 2.5-2.6份，邻苯二甲酸二异癸酯3.2-3.3份，4，5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯1.3-1.4份，氧化锌6-8份，蒙脱土7.5-8份，煅烧陶土6-7份，高岭土3.4-4.5份，硬脂酸6-6.5份，分散剂AT-B 1.6-1.7份，环烷油2.5-3份，防老剂H 2.4-2.5份，防老剂DFC-34 1.4-1.6份。
本发明的增强聚偏氟乙烯是在聚偏氟乙烯分子结构上引入多种增强物料，并借助聚氨酯树脂的立体网络结构，搭建起可以链接、容纳各类增强物料，从而在后期加工使用中，最大化发挥作用，大大提高本发明的耐磨性能和抗老化、耐疲劳性能；具体制备中，以去离子水为分散介质，能够促进后续添加物料的扩散，增大接触面，从而提高成品率；以过氧化二叔丁基作为引发剂，配合链接转移剂氟烃-11，具有稳定性高、反应速率适中的特点，同时也能够控制聚合物的断裂伸长率和分子量在稳定的范围内；以三氯化铁作为催化剂，具有催化速率稳定，环保无污染的特点，而充入氮气与加工设备特点的体积比，保证了加工设备中含有适量的氧气，进一步增强了三氯化铁的催化作用；三羟基乙基异氰尿酸酯是一种含有芳杂环结构的多元醇，与二氧化硅中的硅分子接枝到聚偏氟乙烯聚合物的分子结构上，增强了本发明的柔韧性、机械强度高和耐磨性能、附着力，同时，三羟基乙基异氰尿酸酯含有的氮元素能够提高本发明玻璃化转变温度，大大延长了本发明的使用寿命；而二氧化钛在硅烷偶联剂KH-580作用下，一是能够在体系中均匀分布，二是能够经由硅烷偶联剂KH-580中含有的氨基作用下，与上述聚偏氟乙烯聚合物一起，顺利接枝到聚氨基甲酸酯中，大大增强了本发明的强度、耐磨性能和机械性能、加工性能；而增强聚偏氟乙烯的制备过程中，加工设备以特定的速度旋转，起到了均质、乳化的作用，从而促进添加的各类物料顺利反应接枝；本发明制备过程中，采用天然橡胶、增强聚偏氟乙烯、氢化丁腈橡胶、顺丁橡胶配合作为主料，具有相容性好，硫化后耐磨性能、韧性、物理机械性能优良的特点；邻苯二甲酸二异癸酯、4，5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯作为主辅增塑剂，提高了本发明可塑性和弹性；硫磺、促进剂TT、促进剂DM组成的硫化体系，硫化速率适中，压缩形变率低，使主料形成较为牢固的空间网状结构，从而大幅提高本发明的强度；而氧化锌、蒙脱土、煅烧陶土、高岭土能够在分散剂AT-B的作用下，分布在上述空间网状结构中，从而大大提高本发明的耐磨性能；环烷油的添加，一是与硬脂酸配合，改善本发明的加工性能，二是与上述主辅增塑剂配合，增强本发明的可塑性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其原料按重量份包括：天然橡胶48份，增强聚偏氟乙烯30份，氢化丁腈橡胶20份，顺丁橡胶30份，硫磺2.8份，促进剂TT 1.6份，促进剂DM 2.7份，邻苯二甲酸二异癸酯3.1份，4，5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯1.5份，氧化锌5份，蒙脱土9份，煅烧陶土5份，高岭土5份，硬脂酸5份，分散剂AT-B 1.8份，环烷油2份，防老剂H 2.6份，防老剂DFC-34 1.3份。
增强聚偏氟乙烯的制备过程中，按重量份将700份去离子水、0.14份过氧化二叔丁基、18份氟烃-11投入加工设备，混合均匀后，充入氮气进行气体置换；继续添加125份偏氟乙烯，升高温度至98℃，升高压力至4.6MPa，第一次保温保压15h后，降低温度至70℃，降低压力至2.5MPa，接着加入0.8份三氯化铁、20份三羟基乙基异氰尿酸酯、12份聚氨基甲酸酯、9份二氧化硅、6份二氧化钛、6份硅烷偶联剂KH-580，搅拌均匀后，第二次保温保压3h，接着降低温度至室温、降低压力至常压，凝聚，洗涤，分离，干燥，粉碎得到增强聚偏氟乙烯；其中，充入氮气与加工设备的体积比为80:100；加工设备以85r/min的速度旋转。
实施例2
本发明提出的一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其原料按重量份包括：天然橡胶45份，增强聚偏氟乙烯35份，氢化丁腈橡胶15份，顺丁橡胶33份，硫磺2.5份，促进剂TT 1.9份，促进剂DM 2.4份，邻苯二甲酸二异癸酯3.4份，4，5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯1.2份，氧化锌10份，蒙脱土7份，煅烧陶土8份，高岭土3份，硬脂酸7份，分散剂AT-B 1.5份，环烷油4份，防老剂H 2.2份，防老剂DFC-34 1.7份。
增强聚偏氟乙烯的制备过程中，按重量份将600份去离子水、0.17份过氧化二叔丁基、16份氟烃-11投入加工设备，混合均匀后，充入氮气进行气体置换；继续添加128份偏氟乙烯，升高温度至96℃，升高压力至4.8MPa，第一次保温保压13h后，降低温度至73℃，降低压力至2.3MPa，接着加入1份三氯化铁、17份三羟基乙基异氰尿酸酯、15份聚氨基甲酸酯、7份二氧化硅、8份二氧化钛、4份硅烷偶联剂KH-580，搅拌均匀后，第二次保温保压4h，接着降低温度至室温、降低压力至常压，凝聚，洗涤，分离，干燥，粉碎得到增强聚偏氟乙烯；其中，充入氮气与加工设备的体积比为75:130；加工设备以80r/min的速度旋转。
实施例3
本发明提出的一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其原料按重量份包括：天然橡胶47份，增强聚偏氟乙烯32份，氢化丁腈橡胶18份，顺丁橡胶31份，硫磺2.7份，促进剂TT 1.7份，促进剂DM 2.6份，邻苯二甲酸二异癸酯3.2份，4，5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯1.4份，氧化锌6份，蒙脱土8份，煅烧陶土6份，高岭土4.5份，硬脂酸6份，分散剂AT-B 1.7份，环烷油2.5份，防老剂H 2.5份，防老剂DFC-34 1.4份。
增强聚偏氟乙烯的制备过程中，按重量份将660份去离子水、0.15份过氧化二叔丁基、17份氟烃-11投入加工设备，混合均匀后，充入氮气进行气体置换；继续添加126份偏氟乙烯，升高温度至97℃，升高压力至4.7MPa，第一次保温保压14.5h后，降低温度至71℃，降低压力至2.4MPa，接着加入0.8份三氯化铁、19份三羟基乙基异氰尿酸酯、13份聚氨基甲酸酯、8份二氧化硅、7份二氧化钛、5份硅烷偶联剂KH-580，搅拌均匀后，第二次保温保压3.5h，接着降低温度至室温、降低压力至常压，凝聚，洗涤，分离，干燥，粉碎得到增强聚偏氟乙烯；其中，充入氮气与加工设备的体积比为78:110；加工设备以82r/min的速度旋转。
实施例4
本发明提出的一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其原料按重量份包括：天然橡胶46份，增强聚偏氟乙烯33份，氢化丁腈橡胶16份，顺丁橡胶32份，硫磺2.6份，促进剂TT 1.8份，促进剂DM 2.5份，邻苯二甲酸二异癸酯3.3份，4，5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯1.3份，氧化锌8份，蒙脱土7.5份，煅烧陶土7份，高岭土3.4份，硬脂酸6.5份，分散剂AT-B 1.6份，环烷油3份，防老剂H 2.4份，防老剂DFC-341.6份。
增强聚偏氟乙烯的制备过程中，按重量份将640份去离子水、0.16份过氧化二叔丁基、16.5份氟烃-11投入加工设备，混合均匀后，充入氮气进行气体置换；继续添加127份偏氟乙烯，升高温度至96℃，升高压力至4.8MPa，第一次保温保压13.5h后，降低温度至72℃，降低压力至2.3MPa，接着加入0.9份三氯化铁、18份三羟基乙基异氰尿酸酯、14份聚氨基甲酸酯、7.5份二氧化硅、8份二氧化钛、4份硅烷偶联剂KH-580，搅拌均匀后，第二次保温保压4h，接着降低温度至室温、降低压力至常压，凝聚，洗涤，分离，干燥，粉碎得到增强聚偏氟乙烯；其中，充入氮气与加工设备的体积比为76:120；加工设备以83r/min的速度旋转。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其特征在于，其原料按重量份包括：天然橡胶45-48份，增强聚偏氟乙烯30-35份，氢化丁腈橡胶15-20份，顺丁橡胶30-33份，硫磺2.5-2.8份，促进剂TT 1.6-1.9份，促进剂DM 2.4-2.7份，邻苯二甲酸二异癸酯3.1-3.4份，4，5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯1.2-1.5份，氧化锌5-10份，蒙脱土7-9份，煅烧陶土5-8份，高岭土3-5份，硬脂酸5-7份，分散剂AT-B 1.5-1.8份，环烷油2-4份，防老剂H 2.2-2.6份，防老剂DFC-34 1.3-1.7份。
2.根据权利要求1所述高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其特征在于，增强聚偏氟乙烯的制备过程中，将去离子水、过氧化二叔丁基、氟烃-11投入加工设备，混合均匀后，充入氮气进行气体置换；继续添加偏氟乙烯，升高温度，升高压力，第一次保温保压后，降低温度，降低压力，接着加入三氯化铁、三羟基乙基异氰尿酸酯、聚氨基甲酸酯、二氧化硅、二氧化钛、硅烷偶联剂KH-580，搅拌均匀后，第二次保温保压，接着降低温度至室温、降低压力至常压，凝聚，洗涤，分离，干燥，粉碎得到增强聚偏氟乙烯。
3.根据权利要求1或2所述高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其特征在于，增强聚偏氟乙烯的制备过程中，将去离子水、过氧化二叔丁基、氟烃-11投入加工设备，混合均匀后，充入氮气进行气体置换；继续添加偏氟乙烯，升高温度至96-98℃，升高压力至4.6-4.8MPa，第一次保温保压13-15h后，降低温度至70-73℃，降低压力至2.3-2.5MPa，接着加入三氯化铁、三羟基乙基异氰尿酸酯、聚氨基甲酸酯、二氧化硅、二氧化钛、硅烷偶联剂KH-580，搅拌均匀后，第二次保温保压3-4h，接着降低温度至室温、降低压力至常压，凝聚，洗涤，分离，干燥，粉碎得到增强聚偏氟乙烯。
4.根据权利要求1-3任一项所述高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其特征在于，增强聚偏氟乙烯的制备过程中，按重量份将600-700份去离子水、0.14-0.17份过氧化二叔丁基、16-18份氟烃-11投入加工设备，混合均匀后，充入氮气进行气体置换；继续添加125-128份偏氟乙烯，升高温度至96-98℃，升高压力至4.6-4.8MPa，第一次保温保压13-15h后，降低温度至70-73℃，降低压力至2.3-2.5MPa，接着加入0.8-1份三氯化铁、17-20份三羟基乙基异氰尿酸酯、12-15份聚氨基甲酸酯、7-9份二氧化硅、6-8份二氧化钛、4-6份硅烷偶联剂KH-580，搅拌均匀后，第二次保温保压3-4h，接着降低温度至室温、降低压力至常压，凝聚，洗涤，分离，干燥，粉碎得到增强聚偏氟乙烯。
5.根据权利要求1-4任一项所述高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其特征在于，增强聚偏氟乙烯的制备过程中，充入氮气与加工设备的体积比为75-80:100-130。
6.根据权利要求1-5任一项所述高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其特征在于，增强聚偏氟乙烯的制备过程中，加工设备以80-85r/min的速度旋转。
7.根据权利要求1-6任一项所述高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其特征在于，天然橡胶、增强聚偏氟乙烯、氢化丁腈橡胶、顺丁橡胶的重量比为46-47：32-33：16-18：31-32。
8.根据权利要求1-7任一项所述高耐磨性能电机槽楔用绝缘材料，其特征在于，其原料按重量份包括：天然橡胶46-47份，增强聚偏氟乙烯32-33份，氢化丁腈橡胶16-18份，顺丁橡胶31-32份，硫磺2.6-2.7份，促进剂TT 1.7-1.8份，促进剂DM 2.5-2.6份，邻苯二甲酸二异癸酯3.2-3.3份，4，5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯1.3-1.4份，氧化锌6-8份，蒙脱土7.5-8份，煅烧陶土6-7份，高岭土3.4-4.5份，硬脂酸6-6.5份，分散剂AT-B 1.6-1.7份，环烷油2.5-3份，防老剂H 2.4-2.5份，防老剂DFC-34 1.4-1.6份。
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