CN109318551A - 一种陶瓷化硅胶双面云母带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷化硅胶双面云母带及其制备方法，其玻璃纤维布、云母纸和塑料薄膜两两之间均通过胶料粘结，所述胶料的原料包括胶粘剂、稀释剂、固化剂和填料；所述胶粘剂的原料包括甲组组份和乙组组份；所述甲组组份包括：环氧树脂20‑30份、活性稀释剂10‑15份、硅酸钠10‑15份以及石英粉25‑30份，所述乙组组份包括：793固化剂15‑20份、二缩三乙二醇10‑15份、超支化聚醚砜10‑15份以及有机硅氧烷2‑4份，均按重量份计。本发明采用特殊配比的胶粘剂，大大提高了所制备的陶瓷化硅胶双面云母带的粘结强度、耐老化性能、耐冻融性能、耐火绝缘性能以及抗冲击性能，且生产制造容易，加工成本低。

Description

一种陶瓷化硅胶双面云母带及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷化硅胶双面云母带及其制备方法。
背景技术
云母是一种常用的性能优良的无机绝缘材料，它具有优良的电气性能、耐热性、耐电晕性、化学稳定性。电缆生产中常用到的耐火绝缘材料是云母带，它直接或间接影响着电缆的使用性能。现有的市场上的云母带，主要由一层玻璃纤维布与一层云母粘合后烘干制成，具有良好的耐高温性能和耐燃烧性能，云母带常态时具有良好的柔软性，适用于各种耐火电线电缆中主要耐火绝缘层。但此类云母带普遍存在耐火性能差、耐温低、抗张强度小、折叠易断、易分层等缺点，在使用时，往往需要在防火绝缘设备表面缠绕多层云母带，以通过增加云母带的缠绕厚度提高电缆的耐火性能。然而，由于云母带加工设备与工艺的弊端，致使加工成型的云母带耐火强度与拉伸韧度不高，因此在缠绕时，随着厚度的增加，很容易造成云母带断裂、松动、云母层与其他层之间发生脱离无法完全吻合等情况，从而影响电缆的耐火绝缘性能，致使产品质量不稳定，且增加了加工成本。
发明内容
本发明要解决的是现有技术中的云母带耐火绝缘性能差、抗冲击性能不强，且成本相对较高的缺陷，提供了一种陶瓷化硅胶双面云母带及其制备方法。
本发明通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供了一种陶瓷化硅胶双面云母带，其包括云母纸、玻璃纤维布和塑料薄膜，所述玻璃纤维布、所述云母纸和所述塑料薄膜由上往下依次粘贴设置，且所述玻璃纤维布和所述云母纸之间、所述云母纸和所述塑料薄膜之间均通过胶料粘结，所述胶料的原料包括胶粘剂、稀释剂、固化剂和填料；
其中，所述胶粘剂的原料包括甲组组份和乙组组份；所述甲组组份按重量份计包括：环氧树脂20-30份、活性稀释剂10-15份、硅酸钠10-15份以及石英粉25-30份；所述乙组组份按重量份计包括：793固化剂15-20份、二缩三乙二醇10-15份、超支化聚醚砜10-15份以及有机硅氧烷2-4份。
本发明中，所述胶料为本领域常规使用的胶料，所述胶料的原料较佳地按重量份计包括：胶粘剂1-3份、稀释剂10-20份以及固化剂1-5份。
本发明中，所述胶粘剂、所述稀释剂和所述固化剂的质量和较佳地占所述胶料的总质量的百分比为10-20％，剩余为所述填料。
本发明中，所述稀释剂为本领域常规使用的稀释剂，所述稀释剂较佳地为甲苯。
本发明中，所述固化剂为本领域常规使用的固化剂，一般为芳香族固化剂、酰胺固化剂、脂环族固化剂和脂肪族固化剂中的一种或多种。
本发明中，所述填料为本领域常规使用的填料，一般为石棉纤维、玻璃纤维、云母粉、氧化铬粉、瓷粉、铁粉、碳化硼、石棉粉、硅胶粉、酚醛树脂、瓷粉和二氧化钛粉中的一种或多种。
本发明中，所述环氧树脂为本领域常规使用的环氧树脂，所述环氧树脂较佳地为E-51双酚A型环氧树脂，所述E-51双酚A型环氧树脂的环氧值为0.51，所述E-51双酚A型环氧树脂的环氧当量为185-190。
本发明中，所述活性稀释剂为本领域常规使用的活性稀释剂，所述活性稀释剂较佳地包括Heloxy84型活性稀释剂和Heloxy505型活性稀释剂，所述Heloxy84型活性稀释剂的主要成分为甘油聚醚缩水甘油酯，所述Heloxy505型活性稀释剂的主要成分为蓖麻油多缩水甘油醚，所述Heloxy84型活性稀释剂与所述Heloxy505型活性稀释剂的质量比为2：1。
本发明中，所述硅酸钠为本领域常规使用的硅酸钠，所述硅酸钠较佳地为波美度为40的硅酸钠水溶液，所述硅酸钠水溶液的配制方法为本领域常规。
本发明中，所述石英粉为本领域常规使用的石英粉。
本发明中，所述793固化剂为本领域常规使用的793固化剂，所述793固化剂的主要成分为丙烯腈改性的已二胺和2-甲基咪唑。
本发明中，所述超支化聚醚砜为本领域常规使用的超支化聚醚砜，所述超支化聚醚砜较佳地为硅烷改性的超支化聚醚砜，所述的硅烷改性的超支化聚醚砜一般由下述方法制得：先通过氯磺酸对超支化聚醚砜分子进行氯磺化，使超支化聚醚砜分子上带有活性磺氯基团，再将硅烷改性剂化学接枝到具有活性磺氯基团的超支化聚醚砜分子上。
本发明中，所述有机硅氧烷为本领域常规使用的有机硅氧烷，所述有机硅氧烷较佳地为KH-550型硅烷偶联剂，所述KH-550型硅烷偶联剂的主要成分为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
本发明还提供了一种如上所述的陶瓷化硅胶双面云母带的制备方法，其包括以下步骤：
(1)胶料配置：分别称取所述甲组组份和所述乙组组份，再将所述甲组组份与所述乙组组份均匀混合得到所述胶粘剂；将所述胶粘剂与所述稀释剂混合搅拌，在搅拌过程中加入所述固化剂，并以所述填料稀释得所述胶料，之后将所述胶料置于胶槽中；
(2)浸涂：将所述玻璃纤维布与所述塑料薄膜开卷，分别过胶槽浸涂；
(3)复合：将所述云母纸的一面贴附在已涂覆胶料的所述玻璃纤维布上，所述云母纸的另一面贴附在已涂覆胶料的所述塑料薄膜上，并将所述玻璃纤维布、所述云母纸和所述塑料薄膜压合形成云母带胚带；
(4)烘干：将所述云母带胚带进行烘干处理；
(5)收卷：将烘干处理后的所述云母带胚带在室温空气中冷却后进行收卷；
(6)分切：将收卷后的所述云母带胚带分切成带状，即得。
其中，步骤(3)中，所述开卷为本领域常规操作，所述开卷较佳地通过开卷机进行，所述开卷机为本领域常规设备。
步骤(4)中，所述烘干为本领域常规操作，所述烘干较佳地通过烘箱进行，所述烘箱为本领域常规设备。
步骤(6)中，所述分切为本领域常规操作，所述分切较佳地通过分切机进行，所述分切机为本领域常规设备。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明的陶瓷化硅胶双面云母带采用特殊配比的胶粘剂，大大提高了云母带的粘结强度、耐老化性能、耐冻融性能、耐火绝缘性能以及抗冲击性能，且生产制造容易，加工成本低。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。所述的试剂均为市售。
实施例1
本实施例中，陶瓷化硅胶双面云母带的胶料的原料按重量份计包括：胶粘剂1份、稀释剂20份、固化剂1份及填料78份；所述胶粘剂、所述稀释剂和所述固化剂的质量和占所述胶料的总质量的百分比为20％；胶粘剂的原料包括甲组组份和乙组组份；所述甲组组份按重量份计包括：环氧树脂20份、活性稀释剂15份、硅酸钠10份以及石英粉30份；所述乙组组份按重量份计包括：793固化剂15份、二缩三乙二醇15份、超支化聚醚砜10份以及有机硅氧烷4份；
所述稀释剂为甲苯；所述环氧树脂为E-51双酚A型环氧树脂；所述活性稀释剂包括Heloxy84型活性稀释剂和Heloxy505型活性稀释剂，所述Heloxy84型活性稀释剂与所述Heloxy505型活性稀释剂的质量比为2：1；所述硅酸钠为波美度为40的硅酸钠水溶液；所述超支化聚醚砜为硅烷改性的超支化聚醚砜；所述有机硅氧烷为KH-550型硅烷偶联剂；以上原料均市售可得。
本实施例的陶瓷化硅胶双面云母带的制备方法包括以下步骤：
(1)胶料配置：分别称取所述甲组组份和所述乙组组份，再将所述甲组组份与所述乙组组份均匀混合得到所述胶粘剂；将所述胶粘剂与所述稀释剂混合搅拌，在搅拌过程中加入所述固化剂，并以所述填料稀释得所述胶料，之后将所述胶料置于胶槽中；
(2)浸涂：将所述玻璃纤维布与所述塑料薄膜通过开卷机进行开卷，分别过胶槽浸涂；
(3)复合：将所述云母纸的一面贴附在已涂覆胶料的所述玻璃纤维布上，所述云母纸的另一面贴附在已涂覆胶料的所述塑料薄膜上，并将所述玻璃纤维布、所述云母纸和所述塑料薄膜压合形成云母带胚带；
(4)烘干：将所述云母带胚带通过烘箱进行烘干处理；
(5)收卷：将烘干处理后的所述云母带胚带在室温空气中冷却后进行收卷；
(6)分切：将收卷后的所述云母带胚带通过分切机分切成带状，即得。
实施例2
本实施例中，陶瓷化硅胶双面云母带的胶料的有效成分按重量份计包括：胶粘剂3份、稀释剂10份以及固化剂5份；所述胶粘剂、所述稀释剂和所述固化剂的质量和占所述胶料的总质量的百分比为10％；胶粘剂的原料包括甲组组份和乙组组份；所述甲组组份按重量份计包括：环氧树脂30份、活性稀释剂10份、硅酸钠15份以及石英粉25份；所述乙组组份按重量份计包括：793固化剂20份、二缩三乙二醇10份、超支化聚醚砜15份以及有机硅氧烷2份；其余与实施例1相同。
陶瓷化硅胶双面云母带的制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，陶瓷化硅胶双面云母带的胶料的有效成分按重量份计包括：胶粘剂2份、稀释剂15份以及固化剂3份；所述胶粘剂、所述稀释剂和所述固化剂的质量和占所述胶料的总质量的百分比为15％；胶粘剂的原料包括甲组组份和乙组组份；所述甲组组份按重量份计包括：环氧树脂25份、活性稀释剂13份、硅酸钠12份以及石英粉26份；所述乙组组份按重量份计包括：793固化剂17份、二缩三乙二醇13份、超支化聚醚砜12份以及有机硅氧烷3份；其余与实施例1相同。
陶瓷化硅胶双面云母带的制备方法与实施例1相同。
效果实施例1
对实施例3制备的陶瓷化硅胶双面云母带采用本领域通用测试方法进行性能检测，得到性能数据如下：耐火温度可达1250℃，柔软度较好，抗张强度达167Pa，伸长率可达20％，剥离强度约为29N/cm，折叠性方面则可达20-30次不断裂。
相比现有技术中的金云母带(耐火温度小于850℃，柔软度一般，抗张强度小于110Pa，伸长能力较差，剥离强度小于10N/cm，3-5次折叠即断裂)和煅烧云母带(耐火温度小于1200℃，柔软度一般，抗张强度小于110Pa，伸长能力较差，剥离强度小于10N/cm，3-5次折叠即断裂)来说，本发明的陶瓷化硅胶双面云母带显然性能更佳，柔软性好，耐火强度与拉伸韧度高，不易断裂、松动，产品质量更稳定，且生产加工成本较低。

Claims (10)

1.一种陶瓷化硅胶双面云母带，其特征在于，其包括云母纸、玻璃纤维布和塑料薄膜，所述玻璃纤维布、所述云母纸和所述塑料薄膜由上往下依次粘贴设置，且所述玻璃纤维布和所述云母纸之间、所述云母纸和所述塑料薄膜之间均通过胶料粘结，所述胶料的原料包括胶粘剂、稀释剂、固化剂和填料；
其中，所述胶粘剂的原料包括甲组组份和乙组组份；所述甲组组份按重量份计包括：环氧树脂20-30份、活性稀释剂10-15份、硅酸钠10-15份以及石英粉25-30份；所述乙组组份按重量份计包括：793固化剂15-20份、二缩三乙二醇10-15份、超支化聚醚砜10-15份以及有机硅氧烷2-4份。
2.如权利要求1所述的陶瓷化硅胶双面云母带，其特征在于，所述胶料的有效成分按重量份计包括：胶粘剂1-3份、稀释剂10-20份以及固化剂1-5份。
3.如权利要求1所述的陶瓷化硅胶双面云母带，其特征在于，所述胶粘剂、所述稀释剂和所述固化剂的质量和占所述胶料的总质量的百分比为10-20％，剩余为所述填料。
4.如权利要求1所述的陶瓷化硅胶双面云母带，其特征在于，所述稀释剂为甲苯。
5.如权利要求1所述的陶瓷化硅胶双面云母带，其特征在于，所述环氧树脂为E-51双酚A型环氧树脂；
和/或，所述活性稀释剂包括Heloxy84型活性稀释剂和Heloxy505型活性稀释剂，所述Heloxy84型活性稀释剂与所述Heloxy505型活性稀释剂的质量比为2：1；
和/或，所述硅酸钠为波美度为40的硅酸钠水溶液。
6.如权利要求1所述的陶瓷化硅胶双面云母带，其特征在于，所述超支化聚醚砜为硅烷改性的超支化聚醚砜。
7.如权利要求1所述的陶瓷化硅胶双面云母带，其特征在于，所述有机硅氧烷为硅烷偶联剂。
8.如权利要求7所述的陶瓷化硅胶双面云母带，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH-550型硅烷偶联剂。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的陶瓷化硅胶双面云母带的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)胶料配置：分别称取所述甲组组份和所述乙组组份，再将所述甲组组份与所述乙组组份均匀混合得到所述胶粘剂；将所述胶粘剂与所述稀释剂混合搅拌，在搅拌过程中加入所述固化剂，并以所述填料稀释得所述胶料，之后将所述胶料置于胶槽中；
(2)浸涂：将所述玻璃纤维布与所述塑料薄膜开卷，分别过胶槽浸涂；
(3)复合：将所述云母纸的一面贴附在已涂覆胶料的所述玻璃纤维布上，所述云母纸的另一面贴附在已涂覆胶料的所述塑料薄膜上，并将所述玻璃纤维布、所述云母纸和所述塑料薄膜压合形成云母带胚带；
(4)烘干：将所述云母带胚带进行烘干处理；
(5)收卷：将烘干处理后的所述云母带胚带在室温空气中冷却后进行收卷；
(6)分切：将收卷后的所述云母带胚带分切成带状，即得。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述开卷通过开卷机进行；
和/或，步骤(4)中，所述烘干通过烘箱进行；
和/或，步骤(6)中，所述分切通过分切机进行。
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