CN110158349A - 一种云母涂料及其制备方法和云母涂布芳纶绝缘纸的制备方法 - Google Patents

一种云母涂料及其制备方法和云母涂布芳纶绝缘纸的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种云母涂料及其制备方法和云母涂布芳纶绝缘纸的制备方法，云母涂料包括以下组分和含量：云母粉15份；分散剂0.01～0.04份；丁苯胶乳3～6份；消泡剂0.05～0.1份；增稠剂0.05～0.2份；去离子水12～15份；云母涂料双面涂布芳纶纸，干燥后得到云母涂布芳纶绝缘纸。利用耐压测试仪对本发明所制得的涂布芳纶绝缘纸进行检测，结果表明，采用云母涂料涂布的方式可以有效的提高芳纶纸的绝缘性能。

Description

一种云母涂料及其制备方法和云母涂布芳纶绝缘纸的制备 方法
技术领域
本发明涉及涂料和造纸技术，具体涉及一种云母涂料及其制备方法和云母涂布芳纶绝缘纸的制备方法。
背景技术
随着电气工业迅速发展迅速，产业不断升级，促使高压电机绝缘等领域对绝缘材料的性能和可靠性也提出了更高的要求。云母是一种层状硅酸盐，其晶体结构是由两层硅氧四面体中间夹着一层铝氧八面体构成，特殊的结构决定了它具有优异的绝缘性能。由云母为基底所制备的云母带，云母板等材料在电气绝缘领域占据重要的位置。芳纶纤维，全称为芳香族聚酰胺纤维，具有高强高模、较好的韧性、耐酸碱等性能，同时还具有优异的绝缘性能和耐高温性能，可以广泛应用于耐高温绝缘材料、航空航天、军工特种防护服装、电子设备等领域。
专利CN105544285A和CN105568750A分别介绍了间位芳纶纤维云母纸和对位芳纶纤维云母纸的制备方法，把纤维浆料和云母浆料混合均匀通过湿法成形，干燥后再经过热压得到芳纶云母复合纸，这也是目前芳纶云母纸的常规制备方法。
以上专利中采用的一直是云母和纤维浆料混合上网成形，所以在滤水过程当中小云母片的损失将不可避免，对之后的白水回用也造成严重的困扰；此外，云母属于亲水性非金属矿物，而芳纶纤维亲水性差，在水中难以均匀分散，两者进行湿法复合时界面相容性差，对材料的性能也会造成影响。随着电气领域的迅速发展，对绝缘产品的产量以及性能都提出了更高的要求，需要制备出更易产量化且性能优异的芳纶云母绝缘纸。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种云母涂料及其制备方法和云母涂布芳纶绝缘纸的制备方法，以克服现有技术的缺陷，本发明采用简单有效的涂布技术将云母涂料均匀的涂在芳纶纸表面，利用细小云母覆盖力强，分布均匀，彼此搭接紧密的特点，在粗糙的芳纶纸表面形成绝缘层，进一步提高芳纶纸的耐压强度。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种云母涂料，按质量份数计，所述云母涂料包括以下组分：
云母粉15份；
分散剂0.01～0.04份；
丁苯胶乳3～6份；
消泡剂0.05～0.1份；
增稠剂0.05～0.2份；
去离子水12～15份。
进一步地，所述的云母粉是白云母，粒径10～40μm。
进一步地，所述的分散剂是六偏磷酸钠，所述的消泡剂是磷酸三丁酯，所述的增稠剂是羧甲基纤维素。
进一步地，所述的丁苯胶乳的固含量为50％。
一种云母涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)云母分散液的制备：将云母粉，分散剂和去离子水置于容器中，搅拌分散，即得到云母分散液；
(2)云母涂料的制备：将丁苯胶乳和消泡剂加入到步骤(1)中得到的云母分散液中，搅拌均匀后再加入增稠剂，再次搅拌均匀后即得到云母涂料。
进一步地，步骤(1)中搅拌分散具体为：以1000r/min的速度搅拌分散1h。
进一步地，步骤(2)中将丁苯胶乳和消泡剂加入到步骤(1)中得到的云母分散液中，以800r/min的速度搅拌40min；再加入增稠剂，以500r/min的速度搅拌20min。
一种云母涂布芳纶绝缘纸的制备方法，将云母涂料涂布到芳纶纸上，涂抹均匀后，将涂布芳纶湿纸在室温下晾2～5min，再置于干燥器中干燥，得到单面涂布芳纶纸；然后进行反面涂布干燥后，得到双面云母涂布芳纶绝缘纸。
进一步地，所述芳纶纸采用对位芳纶沉析纤维抄制，且芳纶纸定量为80g/m2。
进一步地，干燥具体为：在105℃的条件下干燥1～3min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明制备的云母涂料主要是由云母粉和丁苯胶乳在一定的工艺条件之下制备而成，固化后的涂层均匀平整，覆盖力强，云母含量高，细小云母之间紧密搭接，在材料表面形成绝缘层，提高材料的绝缘性能。
本发明采用简单有效的涂料制备方式来制备云母涂料，工业化生产的难度低，为工业化批量化生产提供可能。
本发明采用简单有效的涂布技术将云母涂料均匀的涂在芳纶纸表面，降低了其工业化生产的难度，为工业化批量化生产提供可能，另外利用细小云母覆盖力强，分布均匀，彼此搭接紧密的特点，在粗糙的芳纶纸表面形成绝缘层，进一步提高芳纶纸的绝缘性能(提高15.6％～29.4％)，同时，本发明采用微小云母片和芳纶纤维为基本原料，利用涂布工艺有效的将两者优异的绝缘性能结合在一起，为无机材料与有机材料的结合和绝缘复合材料的制备提供重要的技术借鉴与支持。
附图说明
图1是本发明的技术流程示意图；
图2是本发明实施例5所制备的云母涂布芳纶纸表面SEM图；
图3是本发明实施例5所制备的云母涂布芳纶纸截面SEM图(a:×500；b:×2000)。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步详细描述：
一种云母涂料，按质量份数计，包括以下组分：
云母粉15份；
分散剂0.01～0.04份；
丁苯胶乳3～6份；
消泡剂0.05～0.1份；
增稠剂0.05～0.2份；
去离子水12～15份。
所述的云母粉是白云母，粒径10～40μm；所述的分散剂是六偏磷酸钠，所述的消泡剂是磷酸三丁酯，所述的增稠剂是羧甲基纤维素；所述的丁苯胶乳的固含量为50％。
一种云母涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)云母分散液的制备：将云母粉，分散剂和去离子水置于容器中，以1000r/min的速度搅拌分散1h，即得到云母分散液；
(2)云母涂料的制备：将丁苯胶乳和消泡剂加入到步骤(1)中得到的云母分散液中，以800r/min的速度搅拌40min，再加入增稠剂，以500r/min的速度搅拌20min，即得到云母涂料。
一种云母涂布芳纶绝缘纸的制备方法，将云母涂料涂布到芳纶纸上，所述芳纶纸采用对位芳纶沉析纤维抄制，且芳纶纸定量为80g/m2，涂抹均匀后，将涂布芳纶湿纸在室温下晾2～5min，再置于干燥器中干燥，在105℃的条件下干燥1～3min，得到单面涂布芳纶纸；然后进行反面涂布干燥后，得到双面云母涂布芳纶绝缘纸。
下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：
对比实施例
利用纸页成型器制备芳纶湿纸，经过压榨，干燥步骤得到定量为80g/m2的芳纶纸。
利用耐压测试仪对本实施所制得的芳纶纸进行检测。检测结果表明，芳纶纸自身耐压强度为10.9KV/mm。
实施例1
一种云母涂料，按质量份数计，包括以下组分和含量：
云母粉15份；
分散剂0.01份；
丁苯胶乳3份；
消泡剂0.05份；
增稠剂0.2份；
去离子水14份；
其中，云母粉是白云母，粒径10～40μm，分散剂是六偏磷酸钠，丁苯胶乳的固含量为50％，消泡剂是磷酸三丁酯，增稠剂是羧甲基纤维素。
云母涂料的制备方法，步骤包括：
步骤(1)云母分散液的制备：将白云母，分散剂和去离子水置于容器中，以1000r/min的速度搅拌分散1h；
步骤(2)云母涂料的制备：将丁苯胶乳和消泡剂加入到步骤(1)中得到的云母分散液中，以800r/min的速度搅拌40min；再加入增稠剂，以500r/min的速度搅拌20min。
云母涂布芳纶绝缘纸的制备：取适量的云母涂料涂布到芳纶纸上，涂抹均匀后，将涂布芳纶湿纸在室温下晾2min，再置于干燥器中，在105℃的条件下干燥3min,得到单面涂布芳纶纸；进行反面涂布干燥后，得到双面云母涂布芳纶绝缘纸。
利用耐压测试仪对本实施所制得的芳纶纸进行检测。检测结果表明，云母涂布芳纶纸耐压强度为13.9KV/mm。
实施例2
一种云母涂料，按质量份数计，包括以下组分和含量：
云母粉15份；
分散剂0.02份；
丁苯胶乳6份；
消泡剂0.1份；
增稠剂0.05份；
去离子水15份；
其中，云母粉是白云母，粒径10～40μm，分散剂是六偏磷酸钠，丁苯胶乳的固含量为50％，消泡剂是磷酸三丁酯，增稠剂是羧甲基纤维素。
云母涂料的制备方法，步骤包括：
步骤(1)云母分散液的制备：将白云母，分散剂和去离子水置于容器中，以1000r/min的速度搅拌分散1h；
步骤(2)云母涂料的制备：将丁苯胶乳和消泡剂加入到步骤(1)中得到的云母分散液中，以800r/min的速度搅拌40min；再加入增稠剂，以500r/min的速度搅拌20min。
云母涂布芳纶绝缘纸的制备：取适量的云母涂料涂布到芳纶纸上，涂抹均匀后，将涂布芳纶湿纸在室温下晾3min，再置于干燥器中，在105℃的条件下干燥1min，得到单面涂布芳纶纸；进行反面涂布干燥后，得到双面云母涂布芳纶绝缘纸。
利用耐压测试仪对本实施所制得的芳纶纸进行检测。检测结果表明，云母涂布芳纶纸耐压强度为12.3KV/mm。
实施例3
按质量份数计，所述云母涂料包括以下组分和含量：
云母粉15份；
分散剂0.03份；
丁苯胶乳5份；
消泡剂0.08份；
增稠剂0.2份；
去离子水14份；
其中，云母粉是白云母，粒径10～40μm，分散剂是六偏磷酸钠，丁苯胶乳的固含量为50％，消泡剂是磷酸三丁酯，增稠剂是羧甲基纤维素。
云母涂料的制备方法，步骤包括：
步骤(1)云母分散液的制备：将白云母，分散剂和去离子水置于容器中，以1000r/min的速度搅拌分散1h；
步骤(2)云母涂料的制备：将丁苯胶乳和消泡剂加入到步骤(1)中得到的云母分散液中，以800r/min的速度搅拌40min；再加入增稠剂，以500r/min的速度搅拌20min。
云母涂布芳纶绝缘纸的制备：取适量的云母涂料涂布到芳纶纸上，涂抹均匀后，将涂布芳纶湿纸在室温下晾5min，再置于干燥器中，在105℃的条件下干燥2min，得到单面涂布芳纶纸；进行反面涂布干燥后，得到双面云母涂布芳纶绝缘纸。
利用耐压测试仪对本实施所制得的芳纶纸进行检测。检测结果表明，云母涂布芳纶纸耐压强度为13.7KV/mm。
实施例4
按质量份数计，所述云母涂料包括以下组分和含量：
云母粉15份；
分散剂0.04份；
丁苯胶乳4份；
消泡剂0.08份；
增稠剂0.1份；
去离子水13份；
云母涂料双面涂布芳纶纸，干燥后得到云母涂布芳纶绝缘纸。
其中，云母粉是白云母，粒径10～40μm，分散剂是六偏磷酸钠，丁苯胶乳的固含量为50％，消泡剂是磷酸三丁酯，增稠剂是羧甲基纤维素。
云母涂料的制备方法，步骤包括：
步骤(1)云母分散液的制备：将白云母，分散剂和去离子水置于容器中，以1000r/min的速度搅拌分散1h；
步骤(2)云母涂料的制备：将丁苯胶乳和消泡剂加入到步骤(1)中得到的云母分散液中，以800r/min的速度搅拌40min；再加入增稠剂，以500r/min的速度搅拌20min。
云母涂布芳纶绝缘纸的制备：取适量的云母涂料涂布到芳纶纸上，涂抹均匀后，将涂布芳纶湿纸在室温下晾2min，再置于干燥器中，在105℃的条件下干燥1min，得到单面涂布芳纶纸；进行反面涂布干燥后，得到双面云母涂布芳纶绝缘纸。
利用耐压测试仪对本实施所制得的芳纶纸进行检测。检测结果表明，云母涂布芳纶纸耐压强度为13.9KV/mm。
实施例5
按质量份数计，所述云母涂料包括以下组分和含量：
云母粉15份；
分散剂0.04份；
丁苯胶乳4份；
消泡剂0.08份；
增稠剂0.1份；
去离子水12份；
云母涂料双面涂布芳纶纸，干燥后得到云母涂布芳纶绝缘纸。
其中，云母粉是白云母，粒径10～40μm，分散剂是六偏磷酸钠，丁苯胶乳的固含量为50％，消泡剂是磷酸三丁酯，增稠剂是羧甲基纤维素。
云母涂料的制备方法，步骤包括：
步骤(1)云母分散液的制备：将白云母，分散剂和去离子水置于容器中，以1000r/min的速度搅拌分散1h；
步骤(2)云母涂料的制备：将丁苯胶乳和消泡剂加入到步骤(1)中得到的云母分散液中，以800r/min的速度搅拌40min；再加入增稠剂，以500r/min的速度搅拌20min。
云母涂布芳纶绝缘纸的制备：取适量的云母涂料涂布到芳纶纸上，涂抹均匀后，将涂布芳纶湿纸在室温下晾3min，再置于干燥器中，在105℃的条件下干燥3min，得到单面涂布芳纶纸；进行反面涂布干燥后，得到双面云母涂布芳纶绝缘纸。
利用耐压测试仪对本实施所制得的芳纶纸进行检测。检测结果表明，云母涂布芳纶绝缘纸耐压强度为12.6KV/mm。

Claims (10)

1.一种云母涂料，其特征在于，按质量份数计，所述云母涂料包括以下组分：
云母粉15份；
分散剂0.01～0.04份；
丁苯胶乳3～6份；
消泡剂0.05～0.1份；
增稠剂0.05～0.2份；
去离子水12～15份。
2.根据权利要求1所述的一种云母涂料，其特征在于，所述的云母粉是白云母，粒径10～40μm。
3.根据权利要求1所述的一种云母涂料，其特征在于，所述的分散剂是六偏磷酸钠，所述的消泡剂是磷酸三丁酯，所述的增稠剂是羧甲基纤维素。
4.根据权利要求1所述的一种云母涂料，其特征在于，所述的丁苯胶乳的固含量为50％。
5.一种权利要求1所述的云母涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)云母分散液的制备：将云母粉，分散剂和去离子水置于容器中，搅拌分散，即得到云母分散液；
(2)云母涂料的制备：将丁苯胶乳和消泡剂加入到步骤(1)中得到的云母分散液中，搅拌均匀后再加入增稠剂，再次搅拌均匀后即得到云母涂料。
6.根据权利要求5所述的一种云母涂料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中搅拌分散具体为：以1000r/min的速度搅拌分散1h。
7.根据权利要求5所述的一种云母涂料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中将丁苯胶乳和消泡剂加入到步骤(1)中得到的云母分散液中，以800r/min的速度搅拌40min；再加入增稠剂，以500r/min的速度搅拌20min。
8.一种云母涂布芳纶绝缘纸的制备方法，采用权利要求5制备的云母涂料，其特征在于，将云母涂料涂布到芳纶纸上，涂抹均匀后，将涂布芳纶湿纸在室温下晾2～5min，再置于干燥器中干燥，得到单面涂布芳纶纸；然后进行反面涂布干燥后，得到双面云母涂布芳纶绝缘纸。
9.根据权利要求8所述的一种云母涂布芳纶绝缘纸的制备方法，其特征在于，所述芳纶纸采用对位芳纶沉析纤维抄制，且芳纶纸定量为80g/m2。
10.根据权利要求8所述的一种云母涂布芳纶绝缘纸的制备方法，其特征在于，干燥具体为：在105℃的条件下干燥1～3min。
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