CN108384479A - 高导热少胶云母带用的胶粘剂及其制备方法和少胶云母带 - Google Patents

高导热少胶云母带用的胶粘剂及其制备方法和少胶云母带 Download PDF

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Abstract

本发明公开了高导热少胶云母带用的胶粘剂及其制备方法和少胶云母带，胶粘剂的原料包括环氧树脂、改性纳米二氧化硅/氮化硼和有机硅醇，改性纳米二氧化硅/氮化硼为改性纳米二氧化硅和改性氮化硼的混合物，改性纳米二氧化硅和改性氮化硼分别通过多异氰酸酯改性纳米二氧化硅和氮化硼而得；有机硅醇含有硅羟基、苯基和乙烯基；制备方法：先制备改性纳米二氧化硅/氮化硼，然后将其与环氧树脂和有机硅醇混合反应制备而得；应用：用于制备少胶云母带，也可以用于高导热绝缘浸渍树脂（漆）；本发明的胶粘剂以及用其制备的少胶云母带具有较好的导热效果，以及耐热性能、介质损耗和电老化等机械电气性能，进而尤其适用于大中型电机的绝缘系统。

Description

高导热少胶云母带用的胶粘剂及其制备方法和少胶云母带
技术领域
本发明属于纳米材料及高分子复合材料技术领域，尤其涉及适用于大中型高压电机用的高导热绝缘材料和用于制备高导热绝缘材料的胶粘剂，具体涉及一种高导热少胶云母带用的胶粘剂及其制备方法和少胶云母带。
背景技术
电机传热是现代电机技术发展急需解决的问题之一，这是因为大中型高压发电机的电动机在运行过程中产生的各种损耗均将转变成热能，使电机温升增高，温度升高是导致绝缘的电性能机械性能和寿命降低以及绝缘件松动的重要原因，如果不及时导出，将直接影响其工作效率，缩短寿命，降低其可靠性。作为电机关键材料之一的云母带(用于电机减薄绝缘，可提高大中型电机制造过程中的性价比，即具有高功比(功率/质量)的电机)是一种聚合物基的复合材料，则必须具有高的耐热性、良好的导热性及优异的机电性能。
目前，普通云母带一般是由云母纸、补强材料(玻璃布或薄膜)、胶粘剂组成的复合材料；根据云母带中所含胶粘剂的含量基本分为多胶、中胶和少胶云母带三种类型，而根据补强材料的种类又有玻璃布补强云母带、薄膜补强云母带和玻璃布薄膜补强云母带等之分，目前对于大中型电机，特别是风电、核电等新能源发电机，国内外均采用先进的少胶VPI绝缘系统，其主绝缘材料采用少胶玻璃布补强云母带和环氧酸酐无溶剂绝缘树脂，耐热等级可达到F级(155℃)，但导热系数较低(λ＜0.25w/(m·k))，透气度、耐热指数(℃)等其他机电性能也差强人意，远未达到高导热(λ〉0.5w/(m·k))、透气度≤1200s/100ml、耐高温(200℃左右)等要求。
针对上述现象，现有技术中作了一些改进，中国发明专利CN103198908B公开了一种高导热环氧少胶云母带的制备方法，其使用高导热率的三氧化二铝，氮化铝，二氧化硅等无机粉末填料填充胶粘剂，当填料的用量达到某一临界值时，填料间形成接触和相互作用，在云母带体系中形成了类似网状或链状结构形态，即形成导热网链，从而能够有效的提高云母带的导热系数。其制备出的少胶云母带的导热系数虽然可达0.3-0.45w/(m·k)，但是距离现实需求仍有较大差距，而且并未涉及对大中型高压电机非常关键的机械及电气性能有所改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的高导热少胶云母带用的胶粘剂，其具有较好的导热效果，以及耐热性能、介质损耗和电老化等机械电气性能。
本发明同时还提供了上述高导热少胶云母带用的胶粘剂的制备方法。
本发明同时还提供了一种少胶云母带。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：
一种高导热少胶云母带用的胶粘剂，所述胶粘剂的原料包括环氧树脂，所述原料还包括改性纳米二氧化硅/氮化硼和有机硅醇，所述改性纳米二氧化硅/氮化硼、所述有机硅醇和所述环氧树脂的投料质量比为2-5︰1︰2-4；
所述改性纳米二氧化硅/氮化硼为改性纳米二氧化硅和改性氮化硼的混合物，所述改性纳米二氧化硅和所述改性氮化硼分别通过多异氰酸酯改性纳米二氧化硅和氮化硼而得，其中，所述纳米二氧化硅和所述氮化硼的投料质量比为0.1-1︰1，所述纳米二氧化硅和所述氮化硼的总量与所述多异氰酸酯的投料质量比为2-4︰1；所述有机硅醇含有硅羟基、苯基和乙烯基。
根据本发明的一些优选方面，所述纳米二氧化硅的粒径为15-30nm。更优选地，所述纳米二氧化硅的D90＝25nm。(D90：一个样品的累计粒度分布数达到90％时所对应的粒径，它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占90％)
根据本发明的一些优选方面，所述氮化硼的粒径为500nm-5μm。更优选地，所述氮化硼的D90＝1.5μm。
根据本发明的一些优选方面，所述纳米二氧化硅和所氮化硼的改性分别在90-125℃下进行。更优选地，所述纳米二氧化硅和所氮化硼的改性分别在100-125℃下进行。进一步优选地，所述纳米二氧化硅和所氮化硼的改性分别在110-125℃下进行。
根据本发明的一些优选方面，所述有机硅醇的结构式为：
其中，x、y、z、m独立地为0～20之间的数且均不为0；t为0.1～2.0之间的数；xt表示x与t的乘积，yt表示y与t的乘积，zt表示z与t的乘积，mt表示m与t的乘积；R1、R2、R3中有两个为甲基，一个为乙烯基。
根据本发明，所述有机硅醇可以通过商购获得或者按照本领域的常规方法制备而得。例如可以通过将苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷和乙烯基三氯硅烷按照需要根据不同比例进行混合水解而制得。
根据本发明的一些优选方面，所述胶粘剂还包括占所述原料的25-46％的有机羧酸盐，和/或，
所述环氧树脂为选自双酚A型环氧树脂E44、双酚A型环氧树脂E51、双酚A型环氧树脂E20、酚醛型环氧树脂F44、酚醛型环氧树脂F51、脂环族环氧树脂JEw-0120、脂环族环氧树脂JEw-0121、脂环族环氧树脂JEw-0122和脂环族环氧树脂JEw-0123中的一种或多种的组合。
根据本发明，所述有机羧酸盐包括但不限于2-乙基己酸锌、环烷酸锌。
本发明提供的又一技术方案：一种上述所述的高导热少胶云母带用的胶粘剂的制备方法，所述制备方法包括：
(1)改性纳米二氧化硅/氮化硼制备：按配方比例将所述纳米二氧化硅和所述氮化硼在有机溶剂中混合，加入配方比例的所述多异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅/氮化硼；
(2)高导热少胶云母带用的胶粘剂的制备：将步骤(1)制备的所述改性纳米二氧化硅/氮化硼与配方比例的剩余所述原料混合，反应，即得所述高导热少胶云母带用的胶粘剂。
根据本发明的一些优选方面，步骤(1)中所述的反应在保护气体存在下进行，在反应前对所述纳米二氧化硅和所述氮化硼进行干燥处理。
根据本发明的一些优选方面，所述纳米二氧化硅和所述氮化硼在改性前先进行干燥处理。
根据本发明的一些优选方面，步骤(2)中所述的反应在保护气体存在下、115-130℃下进行。
根据本发明的一些优选方面，步骤(2)的所述的反应在有机溶剂中进行。
根据本发明的一些具体且优选的方面，所述多异氰酸酯包括但不限于二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯。
本发明提供的又一技术方案：一种少胶云母带，所述少胶云母带由云母纸层、胶粘剂层和补强材料层依次层叠而成，所述胶粘剂层为将胶粘剂涂覆在所述云母纸层和/或所述补强材料层上而形成，所述胶粘剂为上述所述的高导热少胶云母带用的胶粘剂。
根据本发明的一些优选方面，所述云母纸层由云母纸构成，所述云母纸为混抄云母纸，所述混抄云母纸的厚度为0.05mm-0.07mm，所述云母纸的单位面积质量为155-165g/m2，和/或，
所述补强材料层由补强材料构成，所述补强材料选自电工无碱玻璃纤维布、聚酰亚胺薄膜或聚脂薄膜；所述补强材料的厚度为0.025mm-0.03mm，所述补强材料的单位面积质量为20-42g/m2。
根据本发明的一些优选方面，所述少胶云母带还包括面胶层，所述云母纸层位于所述面胶层与所述胶粘剂层之间，所述面胶层由固含量为8-12％的上述所述的高导热少胶云母带用的胶粘剂涂覆在所述云母纸层上而形成。
根据本发明，优选的，作为所述胶粘剂层用的胶粘剂的固含量为55-60％。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明通过添加改性的特定比例的纳米二氧化硅和氮化硼的混合物，使得其与特定的有机硅醇、环氧树脂混合而制成的胶粘剂具有极好的导热性能、耐老化性能、较低的介质损耗、良好的耐高温性能等，进而使其尤其适用于大中型电机(如风电电机和核电电机)用的少胶云母带的制备，也可以用于高导热绝缘浸渍树脂(漆)，同时通过控制云母纸等材料的类型，使得制备的少胶云母带的导热系数达到0.65w/(m·k)以上，同时耐高温(可达200℃以上)、透气度低(≤1200s/100ml)，还具有较低的介质损耗、极好的耐老化性能(6.3kv，大于20000h)等机械电气性能方面，进而适合构建风电、核电等大型发电机组的导热绝缘系统。
说明书附图
图1为少胶云母带的制备工艺示意图；
其中，1、补强材料放卷机构；2、底胶浸渍槽；3、云母纸放卷机构；4、热压贴合机构；5、面胶浸渍槽；6、三段式多腔循环烘道；7、少胶云母带收卷机构。
具体实施方式
本发明基于现有技术中少胶云母带用的胶粘剂以及用其制备的少胶云母带在导热性能、透气度、耐热性以及其它的机械电气性能等方面难以实现综合提升的不足，提出了一种改进的高导热少胶云母带用的胶粘剂，所述胶粘剂的原料包括环氧树脂，还包括改性纳米二氧化硅/氮化硼和有机硅醇，所述改性纳米二氧化硅/氮化硼、所述有机硅醇和所述环氧树脂的投料质量比为2-5︰1︰2-4；
所述改性纳米二氧化硅/氮化硼为改性纳米二氧化硅和改性氮化硼的混合物，所述改性纳米二氧化硅和所述改性氮化硼分别通过多异氰酸酯改性纳米二氧化硅和氮化硼而得，其中，所述纳米二氧化硅和所述氮化硼的投料质量比为0.1-1︰1，所述纳米二氧化硅和所述氮化硼的总量与所述多异氰酸酯的投料质量比为2-4︰1；所述有机硅醇含有硅羟基、苯基和乙烯基。
其中，通过加入改性后的纳米二氧化硅和氮化硼(优选微米和/或纳米级的粒子)，并控制加入量，使其与有机硅醇和环氧树脂混合制备出的胶粘剂能够具有优异的导热性能，以及在诸如透气度、耐热性、电老化性、介质损耗方面均得到了较好的提升，相比于现有技术简单的添加导热填料，本发明实现了综合性能的总体提升。
云母带可按照本领域的通用工艺方法制备，例如可以为：用胶粘剂层用的胶粘剂(可简称底胶)和面胶层用的胶粘剂(可简称面胶)将云母纸及补强材料在通用云母带复合机上(制备工艺示意图参见图1)进行基材涂胶、云母纸复合、热压贴合、云母纸涂面胶、热烘(温度：进口段90℃、中段130℃、尾段100℃)、收卷(线速度1.5m/min)、分切成盘(宽度通常为20mm和25mm)工序，可制得少胶云母带。
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明；应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制；实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
下述中所述及的固含量均为不加有机羧酸盐时测定的。
下述实施例中，如无特殊说明，所有原料均来自于商购或者通过本领域的常规方法制备而得。实施例中，所述纳米二氧化硅的粒径为15-30nm，D90＝25nm。所述氮化硼的粒径为500nm-5μm，D90＝1.5μm。所述云母纸为混抄云母纸506-1R，所述混抄云母纸506-1R的厚度为0.05mm-0.07mm，所述云母纸的单位面积质量为155-165g/m2，所述补强材料选自电工无碱玻璃纤维布、聚酰亚胺薄膜或聚脂薄膜；其厚度为0.025mm-0.03mm，单位面积质量为20-42g/m2。有机硅醇购自苏州太湖电工新材料股份有限公司的TH-1#、TH-2#、TH-3#。
实施例1制备高导热少胶云母带用的胶粘剂
本实施例提供一种高导热少胶云母带用的胶粘剂，所述胶粘剂的原料包括：双酚A型环氧树脂E44 25g、改性纳米二氧化硅/氮化硼33g、有机硅醇9g(购自苏州太湖电工新材料股份有限公司有机硅醇TH-1#，固含量60％，则实际添加的有机硅醇TH-1#为15g，其余为有机溶剂6g)、2-乙基己酸锌100g、无水甲苯49g(产品中的含量，制备过程中使用的溶剂不在范围内)。
其中，所述改性纳米二氧化硅/氮化硼的原料包括：二环己基甲烷二异氰酸酯50g、纳米二氧化硅10g、氮化硼90g。
制备方法如下：
(1)改性纳米二氧化硅/氮化硼的制备：
在装有搅拌器、冷凝器和油水分离器的1000mL的四口烧瓶中依次加入配方量的纳米二氧化硅、氮化硼和无水甲苯，加热至110℃，进行回流出水0.5h，然后通入干燥的氮气，流量为1～5L/min，然后加入二环己基甲烷二异氰酸酯，加温至120℃，继续在氮气保护下，回流反应1～4h，冷却至50℃左右，静置30min，移去上层清液，下层沉淀物用无水甲苯清洗2次，沉淀物即为所述改性纳米二氧化硅/氮化硼，125g；
通过加入无水甲苯将上述制得的所述改性纳米二氧化硅/氮化硼配置成质量分数为33％的混合液，备用；
(2)高导热少胶云母带用的胶粘剂的制备
在装有搅拌器、冷凝器和油水分离器的1000mL的四口烧瓶中依次加入配方量的步骤(1)制备的混合液(混合液取100g，质量分数为33％，实际加入的改性纳米二氧化硅/氮化硼则为33g)、有机硅醇TH-1#、双酚A型环氧树脂E44，加热至125℃±3℃，然后通入干燥的氮气，并进行接枝反应3-4h，减压蒸馏脱除多余的无水甲苯，直至反应器中的固含量为55％，降温至50℃加入配方量的2-乙基己酸锌，混合，即得所述高导热少胶云母带用的胶粘剂。
实施例2制备高导热少胶云母带用的胶粘剂
本实施例提供一种高导热少胶云母带用的胶粘剂，所述胶粘剂的原料包括：酚醛型环氧树脂F44 20g、改性纳米二氧化硅/氮化硼20g、有机硅醇9g(购自苏州太湖电工新材料股份有限公司有机硅醇TH-2#，固含量60％，则实际添加的有机硅醇TH-2#为15g，其余为有机溶剂6g)、环烷酸锌85g、无水甲苯34g(产品中的含量，制备过程中使用的溶剂不在范围内)。
其中，所述改性纳米二氧化硅/氮化硼的原料包括：六亚甲基二异氰酸酯40g、纳米二氧化硅30g、氮化硼70g。
制备方法如下：
(1)改性纳米二氧化硅/氮化硼的制备：
在装有搅拌器、冷凝器和油水分离器的1000mL的四口烧瓶中依次加入配方量的纳米二氧化硅、氮化硼和无水甲苯，加热至110℃，进行回流出水0.5h，然后通入干燥的氮气，流量为1～5L/min，然后加入六亚甲基二异氰酸酯，加温至115℃，继续在氮气保护下，回流反应1～4h，冷却至50℃左右，静置30min，移去上层清液，下层沉淀物用无水甲苯清洗2次，沉淀物即为所述改性纳米二氧化硅/氮化硼，125g；
通过加入无水甲苯将上述制得的所述改性纳米二氧化硅/氮化硼配置成质量分数为40％的混合液，备用；
(2)高导热少胶云母带用的胶粘剂的制备
在装有搅拌器、冷凝器和油水分离器的1000mL的四口烧瓶中依次加入配方量的步骤(1)制备的混合液(混合液取100g，质量分数为40％，实际加入的改性纳米二氧化硅/氮化硼则为40g)、有机硅醇TH-2#、酚醛型环氧树脂F44，加热至120℃±3℃，然后通入干燥的氮气，并进行接枝反应3-4h，减压蒸馏脱除多余的无水甲苯，直至反应器中的固含量为55％，降温至50℃加入配方量的环烷酸锌，混合，即得所述高导热少胶云母带用的胶粘剂。
实施例3制备高导热少胶云母带用的胶粘剂
本实施例提供一种高导热少胶云母带用的胶粘剂，所述胶粘剂的原料包括：脂环族环氧树脂JEw-0121 18g、改性纳米二氧化硅/氮化硼36g、有机硅醇9g(购自苏州太湖电工新材料股份有限公司有机硅醇TH-3#，固含量60％，则实际添加的有机硅醇TH-3#为15g，其余为有机溶剂6g)、环烷酸锌100g、无水甲苯45.5g(产品中的含量，制备过程中使用的溶剂不在范围内)。
其中，所述改性纳米二氧化硅/氮化硼的原料包括：二环己基甲烷二异氰酸酯35g、纳米二氧化硅40g、氮化硼60g。
制备方法如下：
(1)改性纳米二氧化硅/氮化硼的制备：
在装有搅拌器、冷凝器和油水分离器的1000mL的四口烧瓶中依次加入配方量的纳米二氧化硅、氮化硼和无水甲苯，加热至110℃，进行回流出水0.5h，然后通入干燥的氮气，流量为1～5L/min，然后加入二环己基甲烷二异氰酸酯，加温至110℃，继续在氮气保护下，回流反应1～4h，冷却至50℃左右，静置30min，移去上层清液，下层沉淀物用无水甲苯清洗2次，沉淀物即为所述改性纳米二氧化硅/氮化硼，125g；
通过加入无水甲苯将上述制得的所述改性纳米二氧化硅/氮化硼配置成质量分数为54％的混合液，备用；
(2)高导热少胶云母带用的胶粘剂的制备
在装有搅拌器、冷凝器和油水分离器的1000mL的四口烧瓶中依次加入配方量的步骤(1)制备的混合液(混合液取100g，质量分数为54％，实际加入的改性纳米二氧化硅/氮化硼则为54g)、有机硅醇TH-3#、脂环族环氧树脂JEw-0121，加热至120℃±3℃，然后通入干燥的氮气，并进行接枝反应3-4h，减压蒸馏脱除多余的无水甲苯，直至反应器中的固含量为55％，降温至50℃加入配方量的环烷酸锌，混合，即得所述高导热少胶云母带用的胶粘剂。
对比例1
基本同实施例1，区别仅在于：加入的纳米二氧化硅和氮化硼均未被改性。
对比例2
基本同实施例1，区别仅在于：加入单一改性氮化硼。
对比例3
基本同实施例1，区别仅在于：不加有机硅醇。
性能测试1
将上述实施例1-3以及对比例1-3制备的胶粘剂分别进行如下性能测试，具体参见表1。
表一
导热系数(热流法)、粘接强度(螺旋线圈法)、电气强度(常态)为按试验方法制样脱除溶剂后且在150℃固化4小时而测。
实施例4-9少胶云母带的制备
将实施例1-3以及对比例1-3制备的高导热少胶云母带用的胶粘剂用无水甲苯稀释至固含量10％，作为面胶层的胶粘剂备用。
按照本领域的通用工艺方法制备少胶云母带，可以为：用上述制备好的底胶(胶粘剂层用的胶粘剂)和面胶(面胶层用的胶粘剂)将云母纸506-1R及电工无碱玻璃纤维布在通用云母带复合机上(参见图1)进行基材涂胶、云母纸复合、热压贴合、云母纸涂面胶、热烘(温度：进口段90℃、中段130℃、尾段100℃)、收卷(线速度1.5m/min)、分切成盘(宽度通常为20mm和25mm)工序，制得少胶云母带A1-A3，B 1-B3(A1-A3分别对应实施例1-3制备的，B1-B3分别对应对比例1-3制备的)。
性能测试2
将上述制备的少胶云母带A1-A3，B 1-B3进行如下性能测试，具体参见表2。
表2
为方便理解，下述提供180℃时热态介损，tanδ,％(0.6UN)，电老化寿命(6.3kv)，击穿强度(常态)性能测定的具体方法。
具体为：其用为将少胶云母带按下表3制备模拟线棒(按额定工作电压6.3kv设计)进行的测试。(其中，线棒每个方案制作7根的目的在于测试数据求取平均值，以避免误差)
表3
上述所述模拟线棒制作工艺步骤：
1)用半自动包带机绕包少胶粉云母带，并在最外层包绕聚四氟乙烯薄膜。
2)线棒预烘：110-130℃，约2h(至绝缘电阻值稳定)；注：预烘前每根线棒需要进行称重；
3)真空处理：真空度达到100Pa以下，4h；
4)真空浸漆：输漆后抽真空至100Pa以下，保持湿真空60min；
5)压力浸漆：加氮气压力浸渍，压力0.55-0.6MPa，时间为5-6h；
VPI浸渍过程监视：VPI浸渍过程中测量线棒绝缘的电容变化是控制浸渍工艺和浸渍质量有效手段，通过浸渍过程中测量线棒绝缘的电容变化可以确定主绝缘是否完全浸透。
6)卸压回漆，出罐滴漆，约40mi n；
7)固化烘焙：安装于模拟槽具中，放入烘箱固化升温140℃，维持2h，升温至180℃，维持10h；
8)固化结束后，拆去模拟槽及聚四氟乙烯薄膜，对每根线棒进行固化后的称重以便计算挂漆量。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高导热少胶云母带用的胶粘剂，所述胶粘剂的原料包括环氧树脂，其特征在于，所述原料还包括改性纳米二氧化硅/氮化硼和有机硅醇，所述改性纳米二氧化硅/氮化硼、所述有机硅醇和所述环氧树脂的投料质量比为2-5︰1︰2-4；
所述改性纳米二氧化硅/氮化硼为改性纳米二氧化硅和改性氮化硼的混合物，所述改性纳米二氧化硅和所述改性氮化硼分别通过多异氰酸酯改性纳米二氧化硅和氮化硼而得，其中，所述纳米二氧化硅和所述氮化硼的投料质量比为0.1-1︰1，所述纳米二氧化硅和所述氮化硼的总量与所述多异氰酸酯的投料质量比为2-4︰1；所述有机硅醇含有硅羟基、苯基和乙烯基。
2.根据权利要求1所述的高导热少胶云母带用的胶粘剂，其特征在于，所述纳米二氧化硅的粒径为15-30nm，所述氮化硼的粒径为500nm-5μm。
3.根据权利要求1所述的高导热少胶云母带用的胶粘剂，其特征在于，所述纳米二氧化硅和所氮化硼的改性分别在90-125℃下进行。
4.根据权利要求1所述的高导热少胶云母带用的胶粘剂，其特征在于，所述有机硅醇的结构式为：
其中，x、y、z、m独立地为0～20之间的数且均不为0；t为0.1～2.0之间的数；xt表示x与t的乘积，yt表示y与t的乘积，zt表示z与t的乘积，mt表示m与t的乘积；R1、R2、R3中有两个为甲基，一个为乙烯基。
5.根据权利要求1所述的高导热少胶云母带用的胶粘剂，其特征在于，所述胶粘剂还包括占所述原料的25-46％的有机羧酸盐，和/或，
所述环氧树脂为选自双酚A型环氧树脂E44、双酚A型环氧树脂E51、双酚A型环氧树脂E20、酚醛型环氧树脂F44、酚醛型环氧树脂F51、脂环族环氧树脂JEw-0120、脂环族环氧树脂JEw-0121、脂环族环氧树脂JEw-0122和脂环族环氧树脂JEw-0123中的一种或多种的组合。
6.一种根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的高导热少胶云母带用的胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)改性纳米二氧化硅/氮化硼制备：按配方比例将所述纳米二氧化硅和所述氮化硼在有机溶剂中混合，加入配方比例的所述多异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅/氮化硼；
(2)高导热少胶云母带用的胶粘剂的制备：将步骤(1)制备的所述改性纳米二氧化硅/氮化硼与配方比例的剩余所述原料混合，反应，即得所述高导热少胶云母带用的胶粘剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的反应在保护气体存在下进行，在反应前对所述纳米二氧化硅和所述氮化硼进行干燥处理；步骤(2)中所述的反应在保护气体存在下、115-130℃下进行。
8.一种少胶云母带，所述少胶云母带由云母纸层、胶粘剂层和补强材料层依次层叠而成，所述胶粘剂层为将胶粘剂涂覆在所述云母纸层和/或所述补强材料层上而形成，其特征在于，所述胶粘剂为权利要求1-5中任一项权利要求所述的高导热少胶云母带用的胶粘剂。
9.根据权利要求8所述的少胶云母带，其特征在于，所述云母纸层由云母纸构成，所述云母纸为混抄云母纸，所述混抄云母纸的厚度为0.05mm-0.07mm，所述云母纸的单位面积质量为155-165g/m2，和/或，
所述补强材料层由补强材料构成，所述补强材料选自电工无碱玻璃纤维布、聚酰亚胺薄膜或聚脂薄膜；所述补强材料的厚度为0.025mm-0.03mm，所述补强材料的单位面积质量为20-42g/m2。
10.根据权利要求8所述的少胶云母带，其特征在于，所述少胶云母带还包括面胶层，所述云母纸层位于所述面胶层与所述胶粘剂层之间，所述面胶层由固含量为8-12％的权利要求1-5中任一项权利要求所述的高导热少胶云母带用的胶粘剂涂覆在所述云母纸层上而形成。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110194918A (zh) * 2019-06-26 2019-09-03 苏州太湖电工新材料股份有限公司 一种改性环氧有机硅高导热绝缘浸渍漆及其制备方法
CN113337230A (zh) * 2021-05-11 2021-09-03 广东创辉鑫材科技股份有限公司 一种金属基板的高导热半固化胶膜及其制备方法
CN113999645A (zh) * 2021-09-30 2022-02-01 湖北晟特新材料有限公司 一种软云母板胶粘剂及其制备方法
CN114437656A (zh) * 2022-01-24 2022-05-06 中国人民解放军海军工程大学 一种无卤阻燃型环氧树脂胶黏剂及其制备方法
CN114479706A (zh) * 2022-01-24 2022-05-13 中国人民解放军海军工程大学 一种无卤阻燃高导热云母带及其制备方法和应用
CN114496349A (zh) * 2022-02-09 2022-05-13 浙江荣泰电工器材股份有限公司 一种超长耐高温云母带及其制备方法
CN114664501A (zh) * 2022-03-29 2022-06-24 中国人民解放军海军工程大学 一种高导热系数的云母带及其制备方法
CN116604914A (zh) * 2023-05-24 2023-08-18 哈尔滨理工大学 一种立体化结构高导热云母带及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102693791A (zh) * 2012-05-29 2012-09-26 苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司 一种高导热高透气性少胶云母带及其制备方法
CN103131373A (zh) * 2013-03-20 2013-06-05 苏州太湖电工新材料股份有限公司 一种用于单面薄膜补强少胶云母带的复合胶及其制备方法
CN103198908A (zh) * 2013-04-01 2013-07-10 株洲时代电气绝缘有限责任公司 一种高导热环氧少胶云母带及其制备方法
CN105632660A (zh) * 2014-10-30 2016-06-01 株洲时代新材料科技股份有限公司 高导热少胶云母带及其制备方法
CN106497476A (zh) * 2016-10-28 2017-03-15 苏州太湖电工新材料股份有限公司 一种高导热云母带用有机/无机复合胶粘剂及其制备方法
CN106497475A (zh) * 2016-10-28 2017-03-15 苏州太湖电工新材料股份有限公司 一种用于单面玻璃布补强少胶云母带的胶粘剂及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102693791A (zh) * 2012-05-29 2012-09-26 苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司 一种高导热高透气性少胶云母带及其制备方法
CN103131373A (zh) * 2013-03-20 2013-06-05 苏州太湖电工新材料股份有限公司 一种用于单面薄膜补强少胶云母带的复合胶及其制备方法
CN103198908A (zh) * 2013-04-01 2013-07-10 株洲时代电气绝缘有限责任公司 一种高导热环氧少胶云母带及其制备方法
CN105632660A (zh) * 2014-10-30 2016-06-01 株洲时代新材料科技股份有限公司 高导热少胶云母带及其制备方法
CN106497476A (zh) * 2016-10-28 2017-03-15 苏州太湖电工新材料股份有限公司 一种高导热云母带用有机/无机复合胶粘剂及其制备方法
CN106497475A (zh) * 2016-10-28 2017-03-15 苏州太湖电工新材料股份有限公司 一种用于单面玻璃布补强少胶云母带的胶粘剂及其制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110194918A (zh) * 2019-06-26 2019-09-03 苏州太湖电工新材料股份有限公司 一种改性环氧有机硅高导热绝缘浸渍漆及其制备方法
CN113337230A (zh) * 2021-05-11 2021-09-03 广东创辉鑫材科技股份有限公司 一种金属基板的高导热半固化胶膜及其制备方法
CN113999645A (zh) * 2021-09-30 2022-02-01 湖北晟特新材料有限公司 一种软云母板胶粘剂及其制备方法
CN114437656A (zh) * 2022-01-24 2022-05-06 中国人民解放军海军工程大学 一种无卤阻燃型环氧树脂胶黏剂及其制备方法
CN114479706A (zh) * 2022-01-24 2022-05-13 中国人民解放军海军工程大学 一种无卤阻燃高导热云母带及其制备方法和应用
CN114496349A (zh) * 2022-02-09 2022-05-13 浙江荣泰电工器材股份有限公司 一种超长耐高温云母带及其制备方法
CN114496349B (zh) * 2022-02-09 2023-09-26 浙江荣泰电工器材股份有限公司 一种超长耐高温云母带及其制备方法
CN114664501A (zh) * 2022-03-29 2022-06-24 中国人民解放军海军工程大学 一种高导热系数的云母带及其制备方法
CN116604914A (zh) * 2023-05-24 2023-08-18 哈尔滨理工大学 一种立体化结构高导热云母带及其制备方法和应用

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