CN110431640A - 用于电机的缠绕带绝缘体系、其用途和电机 - Google Patents

用于电机的缠绕带绝缘体系、其用途和电机 Download PDF

Info

Publication number
CN110431640A
CN110431640A CN201880018714.1A CN201880018714A CN110431640A CN 110431640 A CN110431640 A CN 110431640A CN 201880018714 A CN201880018714 A CN 201880018714A CN 110431640 A CN110431640 A CN 110431640A
Authority
CN
China
Prior art keywords
band
insulation system
phenyl
imidazoles
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880018714.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110431640B (zh
Inventor
M.布洛克施密特
J.胡贝尔
R.穆埃尔伯格
I.奥尔布里希
T.罗索
D.席尔姆
M.尤布勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN110431640A publication Critical patent/CN110431640A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110431640B publication Critical patent/CN110431640B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/40—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D233/66—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/88—Nitrogen atoms, e.g. allantoin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/04—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances mica
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12—Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/30—Windings characterised by the insulating material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)

Abstract

本发明涉及用于电机的缠绕带绝缘体系和特别地具有比现有技术更真空稳定的带促进剂的缠绕带绝缘体系。根据本发明，在此首次将通过氨基官能团与丙烯酸酯键合的咪唑作为缠绕带绝缘体系中的带促进剂或固化催化剂来提供。这些新型带促进剂相对于提出的不含环氧乙烷基团的带粘合剂是惰性的并且对真空压力浸渍的基于环氧化物的浸渍树脂具有固化催化作用。

Description

用于电机的缠绕带绝缘体系、其用途和电机
本发明涉及用于电机的缠绕带绝缘体系和特别地具有比现有技术更真空稳定的带促进剂的缠绕带绝缘体系。
缠绕带绝缘体系用于例如电机中的定子线圈的绝缘。这里，更具体地，绝缘带围绕导体或导体束缠绕。
用于中压和高压区域的缠绕带绝缘体系基本上包括由绕组(匝，Wicklung)构成的绝缘带。在特定的真空浸渍工艺(真空压力浸渍，VPI)中用可热固化的环氧树脂浸渍该绕组，以制造完整的缠绕带绝缘体系。
绝缘带包括片状的抗击穿无机材料例如云母片和/或细云母层，所述无机材料施加在柔性载体如箔或玻璃织物上，通过带粘合剂(胶带粘合剂)与载体连接(粘合)并且彼此粘合，和任选地与最后的覆盖层和/或另外的层粘合。
这种带粘合剂包括溶解在其中和/或细分布在其中的带促进剂。带促进剂用于低粘度的浸渍树脂的凝胶化，该浸渍树脂在真空压力浸渍(VPI)中施加在绕组上。在高温下凝胶化之后，将经浸渍的定子绕组例如在所谓的定子叠片铁芯(Statorblechpaket)中热固化。
为了能在浸渍之前长时间储存绝缘带，在常规绝缘带中选择粘合剂-促进剂混合物，使得该混合物在室温下几乎不经历固化。
DE 38 24 254 A1公开了一种这样的绝缘带。由EP 0424376B1已知相应的带粘合剂和带促进剂，它们具有足够的储存稳定性。
其中公开的带粘合剂是双酚、更特别地双酚A与脂环族环氧树脂、更特别地3,4-环氧环己烷羧酸3,4-环氧环己基甲酯的1：4摩尔加合物。
在定量转化后，该粘合剂在其理论分子结构中除通过加成反应同样产生的羟基之外还可能几乎完全包含的是脂环族环氧乙烷官能团。在EP 0424376B1中进一步公开了相关的带促进剂优选地是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和N-乙基哌嗪的1：3摩尔加合物。
云母带组件中的带促进剂和/或带粘合剂更具体地在化学上选择成，使得在室温下的储存过程中不会发生过早和不希望的固化。由此确保云母带的可加工性。在浸渍含有带粘合剂的定子线圈之后，基于缩水甘油醚的环氧树脂的凝胶化非常迅速地发生，因为与酸酐相互作用的末端环氧乙烷官能团经历非常快速的聚合。由于这种化学协调的相互作用，最终可实现未浸渍的云母带所需的储存稳定性以及浸渍的定子的快速凝胶化两者。
由于对不受限制地使用邻苯二甲酸酐的毒性顾虑，未来使用的基于环氧化物的VPI树脂将不含邻苯二甲酸酐或完全不含酸酐。这在Echa Europa清单中尤为明显。
新的固化催化剂将适应不含酸酐的浸渍剂。如从早期专利申请DE102014219844.5、DE 102014221715.6、DE 102015205328.8、DE 102015202053.3、DE102015208527.9、DE 102015204885.3已知的那样，将增加使用不含酸酐的浸渍剂，其公开内容在此作为本说明书的一部分。
从DE 10 2015 214 872 A1已知，氮杂环，例如咪唑，特别地在1和2位经烷基取代的咪唑为基于双酚A-或双酚F-二缩水甘油醚的不含邻苯二甲酸酐的环氧树脂提供了有效的带促进剂。
因此，例如，不含邻苯二甲酸酐且此外不含粘合剂的双酚F-二缩水甘油醚(其用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的N-乙基哌嗪衍生物胶凝化，并在145℃下进行阴离子聚合固化10小时)仅产生约90℃的玻璃化转变，而含有邻苯二甲酸酐的混合物与粘合剂和带促进剂在相同的固化下产生约160℃的玻璃化转变。
相反，如果使用烷基咪唑、更特别地1,2-二取代的二咪唑代替三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的N-乙基-哌嗪衍生物，则玻璃化转变温度升至130℃以上。因此，在适用于不含酸酐的环氧树脂混合物的新一代带促进剂中，优选使用咪唑、更特别地烷基咪唑作为带促进剂。
然而，例如从DE 10 2015 214 872 A1和/或DE 102015213534 A1和DE 102015204885 A1中已知用于此用途的烷基咪唑的缺点在于，已发现烷基咪唑的蒸气压相对较高，使得在真空浸渍过程中按标准进行的在高温下的抽空阶段期间从云母带中部分排出使用的咪唑。因此，这种排出特别地也是非常不利的，因为在升高的温度下在待浸渍的绕组的抽空阶段和初步干燥阶段期间，它们可从带粘合剂中迁移出来，并且可导致挥发性的烷基咪唑在相对冷的位置处积聚和/或导致污染浸渍树脂。
因此，本发明的一个目的是提供一种绝缘带、特别地一种用于绝缘带的烷基咪唑带促进剂，它可与不含酸酐的VPI树脂一起使用。本发明的另一个目的是提供一种绝缘体系、线圈和电机，其具有浸渍有这种无酸酐的树脂的绝缘带。
如在说明书和权利要求中公开的，通过本发明的主题来实现所述目的。
因此，本发明的主题是一种缠绕带绝缘体系，其包括具有至少一种带粘合剂的绝缘带、细分布于其中的带促进剂和不含酸酐的浸渍树脂，其中存在至少一种基于通过氨基官能团与丙烯酸酯键合的氨基-咪唑和/或氨基烷基-咪唑和/或其任意衍生物的带促进剂。
本发明的另一主题是这种缠绕带绝缘体系在电机中、优选地在旋转电机中、更优选地在中压和高压范围内的旋转电机中，以及在电气开关设备、中压和高压应用、套管、变压器套管、发电机套管和/或(HVDC)套管中，以及在相应的半成品中的用途。
最后，本发明的另一主题是电机、优选地旋转电机、更优选地中压和高压范围内的旋转电机、以及电气开关设备、中压和高压应用、套管、变压器套管、发电机套管和/或(HVDC)套管、以及相应的半成品，其包括这种缠绕带绝缘体系。
本发明的一般知识是已经在DE 102015 214872中描述的1H-咪唑衍生物，实例是1H-2-烷基咪唑，其通过在丙烯酸酯的CC双键上的加成确实可被真空稳定化，但是由于在咪唑环2位上的侧链的空间位阻而阻碍了CC双键上的加成，因此，胶带促进剂中总是仍然含有“游离的”，即不与丙烯酸酯键合的并因此在已经很低的温度下以高蒸气压存在的1H-2-烷基咪唑，其通过真空浸渍被排出。
通过与氨基-咪唑经由氨基官能团的反应，借助于例如在相同的丙烯酸酯上的氮杂-迈克尔加成，可获得对在浸渍过程中渗透的浸渍树脂具有高反应性并且同时对带粘合剂具有低反应性的带促进剂。这里的关键因素是在最高达80℃的温度范围内具有极低的蒸气压，从而在真空压力浸渍的条件下不存在热固性的不含酸酐的环氧树脂混合物被来自带粘合剂-促进剂混合物中的促进和活化成分的蒸气感染的风险，该风险如从DE 10 2015214 872(其公开内容在此作为本说明书的一部分)中已知的现有促进剂物质可能发生的那样。
根据本发明的有利的实施方式，配制带粘合剂-促进剂混合物，使得它们在真空浸渍的条件下与不含酸酐的浸渍剂以1小时至15小时的胶凝时间在浸渍温度下反应掉。
根据本发明的实施方式，存在至少一种带促进剂，其是通过氨基官能团与高级丙烯酸酯共价键合的氨基-咪唑。
作为氨基-咪唑，例如可使用氨基烷基-咪唑，优选地1(氨基烷基)咪唑、1H-2-氨基咪唑、1H-2(氨基烷基)咪唑、1H-4-氨基咪唑、1H-4(氨基烷基)-咪唑、1H-5-氨基咪唑、1H-5(氨基烷基)-咪唑，以及相应的衍生物。合适的衍生物的实例是：
1-(3-氨基丙基)咪唑(CAS号5036-48-6)，
1H-2-氨基咪唑(CAS号7720-39-0)，
1H-2-氨基甲基咪唑
1H-2-氨基乙基咪唑
1H-2-氨基丙基咪唑
1H-2-氨基苯并咪唑(CAS号934-32-7)。
其他实例是可衍生自以下结构的咪唑：
和/或
其中
R2＝(-CH2-)n其中n＝1、2、3、...、10，
R3＝(-CH2-)n其中n＝1、2、3、...、10，
以及R(相同和/或不相同)＝甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、芳基，更特别地苯基。
然后，例如通过氮杂-迈克尔加成将它们，特别地共价地，键合到更高级的丙烯酸酯上。
作为更高级的丙烯酸酯，例如可使用二丙烯酸酯、三丙烯酸酯，四-、五-和/或六丙烯酸酯，更特别地
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA，CAS号15625-89-5)，
三羟甲基丙烷丙氧基化三丙烯酸酯(无同义词，CAS号53879-54-2)，
四丙烯酸季戊四醇酯(PETA，CAS号4986-89-4)，
五丙烯酸二季戊四醇酯/六丙烯酸二季戊四醇酯(CAS号60506-81-2)。
由于加成到更高级的丙烯酸酯上(氮杂-迈克尔加成)，实现了在具有基于环氧树脂的不含邻苯二甲酸的浸渍树脂的复合材料中所需的高的玻璃化转变温度，参照表1。
表1：新的氮杂-迈克尔加合物的玻璃化转变范围
[*]固化条件
对于这里首次公开的新型带促进剂类型，从2重量％的含量(比例)起已形成带促进剂，其在固化状态下具有超过140℃的目标玻璃化转变范围；而对于现有技术的带促进剂，只有从超过3重量％的带促进剂含量起才导致这类高的玻璃化转变。这后来有利地反映为低的每单位面积的带促进剂施加量。
就使用的浸渍树脂的胶凝化倾向而言，新型带促进剂也证明是有利的。因此，相对于现有技术，凝胶时间减少约40-50％，如通过技术人员已知的相关方法(例如ISO 9396)所确定的。
浸渍树脂的环氧树脂基础可为例如一种或多种选自下述组的化合物：
·双酚X的二缩水甘油醚衍生物，其中
X＝A,CAS号80-05-7,
X＝B,CAS号77-40-7,
X＝E,CAS号2081-08-5,
X＝F,CAS号620-92-8,
X＝AP,CAS号1571-75-1
·缩水甘油酯衍生物，即脂族、脂环族和/或芳族二羧酸的二缩水甘油酯，
·酚醛清漆的缩水甘油醚衍生物(所谓的“环氧苯酚酚醛清漆”)
·甲酚酚醛清漆的缩水甘油醚衍生物(所谓的“环氧甲酚酚醛清漆”)
以及上述化合物的任意混合物。
图1中所示的曲线图表示凝胶时间，根据Iso 9396在70℃下的测量。所涉及的配方是环氧树脂混合物1中的TMPTA和3-氨基丙基-1H-咪唑的氮杂-迈克尔加合物的新型带促进剂类别。
对于这里首次提出的通过氨基官能团与丙烯酸酯键合的带促进剂的特别简单的化学合成，特别地使用在室温下为液体的丙烯酸酯与在相对低的温度下熔化的咪唑作为反应物。
作为替代，合成可在合适的惰性溶剂中进行，如本领域技术人员已知的。
反应的化学计量由丙烯酸酯的化合价(Wertigkeit)获得，如相关技术人员熟悉的。
合适的带粘合剂优选地是不含环氧乙烷基团的带粘合剂，因为否则根据本发明的带促进剂的储存稳定性是有问题的。优选用作带粘合剂的是共聚酯、二醇和/或更高级的醇，以及它们的任意混合物。在此特别合适的是热塑性化合物。也适合作为带粘合剂的是不含环氧乙烷基团的线性化合物。
合适的带粘合剂的实例是：
三环甲烷二甲醇(CAS号26896-48-0或26160-83-8)，
三羟甲基丙烷(CAS No.77-99-6)，
树枝状羟基官能聚合物(CAS No.326794-48-3或462113-22-0)，
聚己内酯三醇(CAS号37625-56-2)，
聚己内酯四醇(CAS号35484-93-6)
以及WO 2016/150764中描述的不含环氧乙烷基团的带粘合剂材料。
下面是结构III，其是带促进剂的示例性实施方式，其显示氨基-咪唑与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的加合物：
下面显示的是另外的基础结构IV至VI，其代表适用于本发明目的的带促进剂的示例性实施方式。原则上，该结构总是TMPTA和一种或多种氨基-1H-咪唑衍生物的加合物。
对于此处显示的结构式IV至VI适用：
R＝相同和/或不同且＝H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基，苯基和/或单-、二-、三-、四-、五取代的苯基，其中苯基上的取代基可相同或不相同，并且可选自以下组：
R苯基＝烷基(直链和支链)、烷氧基、F、Cl、Br、I、醛、酮、酸酯、酸酰胺、膦酸衍生物和/或磺酸衍生物。
适合作为根据本发明的带促进剂的氨基-1H-咪唑和三羟甲基丙烷丙氧基化三丙烯酸酯的加合物的另外的实例显示在下面的结构VII至IX中：
对于此处显示的结构式VII至IX适用：
R＝相同和/或不同且＝H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基，苯基和/或单-、二-、三-、四-、五取代的苯基，其中苯基上的取代基可相同或不相同，并且可选自以下组：
R苯基＝烷基(直链和支链)、烷氧基、F、Cl、Br、I、醛、酮、酸酯、酸酰胺、膦酸衍生物和/或磺酸衍生物。
适合作为根据本发明的带促进剂的氨基-1H-咪唑和四丙烯酸季戊四醇酯(PETA)的加合物的另外的实例显示在下面的结构X至XII中：
基础结构X至XII显示氨基-咪唑与四丙烯酸季戊四醇酯(PETA)的加合物。
对于此处显示的结构式X至XII适用：
R＝相同和/或不同，并且可选自以下组：
R＝H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基，苯基和/或单-、二-、三-、四-、五取代的苯基，
其中苯基上的取代基可相同或不相同，并且可选自以下组：
R苯基＝烷基(直链和支链)、烷氧基、F、Cl、Br、I、醛、酮、酸酯、酸酰胺、膦酸衍生物和/或磺酸衍生物。
根据本发明适合作为带促进剂的氨基-1H-咪唑和五丙烯酸二季戊四醇酯和/或六丙烯酸二季戊四醇酯(DPHA)的加合物的进一步的实例示于以下结构XIII中，其具有可能的基团，如在结构XIV至XVI中表示的：
基础结构XIII
其中，
R2＝H和/或
和/或
和/或
对于所示的结构式XIII至XVI适用：
R＝相同和/或不相同和
R＝H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基，苯基和/或单-、二-、三-、四-、五-取代的苯基，
其中苯基上的取代基可相同或不相同，并且可选自以下组：
R苯基＝烷基(直链和支链)、烷氧基、F、Cl、Br、I、醛、酮、酸酯、酸酰胺、膦酸衍生物和/或磺酸衍生物。
R2如结构XIV至XVI中所示。
与如从EP 0424376 B1已知的现有技术(即例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(“TMPTA”)和N-乙基哌嗪的1：3摩尔加合物)相比，这里描述的三丙烯酸酯、但更特别地四-和五-/六丙烯酸酯与1-(氨基烷基)-咪唑、1H-2-氨基咪唑、1H-2-(氨基烷基)咪唑加合物是作为带促进剂的特别令人感兴趣的化合物，因为
a)用基于二缩水甘油醚的不含邻苯二甲酸酐的浸渍树脂通过阴离子聚合可达到的玻璃化转变温度远高于使用TMPTA的N-甲基哌嗪和N-乙基哌嗪加合物时的玻璃化转变温度
b)1H-2-烷基咪唑和(1,2-烷基)咪唑凝胶化和固化的不含邻苯二甲酸酐的浸渍树脂具有比N-烷基哌嗪-TMPTA加合物(烷基＝例如甲基、乙基)低的含量
通过1-(氨基烷基)咪唑、1H-2-氨基咪唑、1H-2-(氨基烷基)咪唑经由相对于咪唑环位于侧向的氨基通过氮杂迈克尔耦合共价键合到迄今为止使用的TMPTA上，现在可以用对于新一代不含酸酐的浸渍树脂适合的咪唑-TMPTA变体替代对于不含邻苯二甲酸酐的环氧树脂不适合的TMPTA的N-乙基哌嗪衍生物。
这里特别重要的是1H-2-氨基咪唑、1H-2-(氨基烷基)咪唑，因为它们即使在加成在TMPTA上后仍具有1H-咪唑官能，其可用于后来的不含邻苯二甲酸酐的环氧树脂的固化。
在许多初步实验中已经发现，例如基于不含邻苯二甲酸酐的浸渍树脂，特别地环氧树脂，2重量％的1,2-二甲基咪唑在否则完全相同的固化条件下可提供最高达140℃的高玻璃化转变，而基于哌嗪的带促进剂在不含邻苯二甲酸酐的缩水甘油醚环氧树脂中仅产生约90℃的玻璃化转变。
由于1H-2-烷基咪唑和(1,2-烷基)咪唑的高蒸气压以及高流动性，纯咪唑分散到云母带粘合剂中实际上与后来的风险有关，即在低于大气压的压力下在约50℃至80℃下的抽空阶段导致挥发性的烷基咪唑的蒸发或迁移，其在相对较冷的位置处积聚。因此，在树脂驱油阶段(Harzflutungsphase)期间预计会出现树脂污染。通过将烷基咪唑共价键合到丙烯酸酯上，通过在室温下构建动态粘度最高达8Pa·s或更高的加成促进剂分子，粘度显著增加。由此，有效地阻止了从云母带粘合剂中迁移出来。
这里首次公开的带促进剂优选地是真空稳定的，这意味着，例如它们在50℃至80℃的温度下具有小于10-3、更特别地小于10-4的蒸气压。
根据本发明，这里首次提出了通过氨基官能团与丙烯酸酯键合的咪唑作为缠绕带绝缘体系中的带促进剂或固化催化剂。这种新型带促进剂对所提出的不含环氧乙烷基团的带粘合剂是惰性的，并且对真空压力浸渍的基于环氧化物的浸渍树脂具有固化催化效果。

Claims (15)

1.缠绕带绝缘体系，其包括具有至少一种带粘合剂的绝缘带、细分布于其中的带促进剂和不含酸酐的浸渍树脂，其中存在至少一种基于按照氮杂-迈克尔加成经由氨基官能团与丙烯酸酯键合的氨基-咪唑和/或氨基烷基-咪唑和/或其任意衍生物的带促进剂，其中，所述缠绕带绝缘体系能通过真空压力浸渍制备。
2.根据权利要求1所述的缠绕带绝缘体系，其中至少一种氨基-咪唑选自以下咪唑的组：一般地氨基烷基-咪唑、优选地1-(氨基烷基)咪唑、1H-2-氨基咪唑、1H-2(氨基烷基)咪唑、1H-4-氨基咪唑、1H-4(氨基烷基)-咪唑、1H-5-氨基咪唑、1H-5-(氨基烷基)-咪唑，以及相应的衍生物：1-(3-氨基丙基)咪唑(CAS号5036-48-6)、1H-2-氨基咪唑(CAS号7720-39-0)、1H-2-氨基甲基咪唑、1H-2-氨基乙基咪唑、1H-2-氨基丙基咪唑、1H-2-氨基苯并咪唑(CAS号934-32-7)。
3.根据权利要求1或2所述的缠绕带绝缘体系，其中至少一种氨基-咪唑选自能从以下结构I和II衍生出的咪唑的组：
其中
R2＝(-CH2-)n其中n＝1、2、3、...、10，
R3＝(-CH2-)n其中n＝1、2、3、...、10，
以及R(相同和/或不相同)＝甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、芳基，更特别地苯基。
4.根据前述权利要求1至3之一所述的缠绕带绝缘体系，其中至少一种丙烯酸酯是更高级的丙烯酸酯，并且更特别地选自以下丙烯酸酯的组：二丙烯酸酯，三丙烯酸酯，四-、五-和/或六丙烯酸酯。
5.根据前述权利要求1至3之一所述的缠绕带绝缘体系，其中至少一种更高级的丙烯酸酯选自以下丙烯酸酯的组：
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA，CAS号15625-89-5)，
三羟甲基丙烷丙氧基化三丙烯酸酯(CAS号53879-54-2)，
四丙烯酸季戊四醇酯(PETA，CAS号4986-89-4)，
五丙烯酸二季戊四醇酯/六丙烯酸二季戊四醇酯(CAS号60506-81-2)。
6.根据前述权利要求之一所述的缠绕带绝缘体系，其中至少一种带粘合剂以共聚酯、二醇和/或高级醇、以及它们的任意混合物的形式存在。
7.根据前述权利要求之一所述的缠绕带绝缘体系，其中带促进剂以小于10重量％的量存在于绝缘带中，基于浸渍树脂的量。
8.根据前述权利要求之一所述的缠绕带绝缘体系，其中带粘合剂以在1至30重量％的范围内的量存在于绝缘带中，基于浸渍树脂的量。
9.根据前述权利要求之一所述的缠绕带绝缘体系，其中至少一种带促进剂以具有以下结构III的化合物的形式存在
10.根据前述权利要求之一所述的缠绕带绝缘体系，其中至少一种带促进剂以其结构衍生自至少一种以下基础结构IV至VI的化合物的形式存在
对于此处显示的结构式IV至VI适用：
R＝相同和/或不同且＝H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基，苯基和/或单-、二-、三-、四-、五取代的苯基，其中苯基上的取代基可相同或不相同，并且可选自以下组：
R苯基＝烷基(直链和支链)、烷氧基、F、Cl、Br、I、醛、酮、酸酯、酸酰胺、膦酸衍生物和/或磺酸衍生物。
11.根据前述权利要求之一所述的缠绕带绝缘体系，其中至少一种带促进剂以其结构衍生自至少一种以下结构VII至IX的化合物的形式存在
其中对于此处显示的结构式VII至IX适用：
R＝相同和/或不同且＝H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基，苯基和/或单-、二-、三-、四-、五取代的苯基，其中苯基上的取代基可相同或不相同，并且可选自以下组：
R苯基＝烷基(直链和支链)、烷氧基、F、Cl、Br、I、醛、酮、酸酯、酸酰胺、膦酸衍生物和/或磺酸衍生物。
12.根据前述权利要求之一所述的缠绕带绝缘体系，其中至少一种带促进剂以其结构衍生自至少一种以下结构X至XII的化合物的形式存在
其中对于此处显示的结构式X至XII适用：
R＝相同和/或不同且＝H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基，苯基和/或单-、二-、三-、四-、五取代的苯基，其中苯基上的取代基可相同或不相同，并且可选自以下组：
R苯基＝烷基(直链和支链)、烷氧基、F、Cl、Br、I、醛、酮、酸酯、酸酰胺、膦酸衍生物和/或磺酸衍生物。
13.根据前述权利要求之一所述的缠绕带绝缘体系，其中至少一种带促进剂以其结构衍生自以下基础结构XIII的化合物的形式存在：
其中，
R2＝H和/或
对于所示的基础结构XIII适用：
R＝相同和/或不相同和
R＝H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基，苯基和/或单-、二-、三-、四-、五-取代的苯基，
其中苯基上的取代基可相同或不相同，并且可选自以下组：
R苯基＝烷基(直链和支链)、烷氧基、F、Cl、Br、I、醛、酮、酸酯、酸酰胺、膦酸衍生物和/或磺酸衍生物
R2如在结构XIV至XVI中所示。
14.根据前述权利要求之一所述的缠绕带绝缘体系在中压和高压电机、特别地在中压和高压范围内的旋转电机中，以及在电气开关设备、中压和高压应用、套管、变压器套管、发电机套管和/或套管中，以及在相应的半成品中的用途。
15.电机、优选地旋转电机、更优选地中压和高压范围内的旋转电机、以及电气开关设备、中压和高压应用、套管、变压器套管、发电机套管和/或套管、以及相应的半成品，其包括根据权利要求1至12之一所述的缠绕带绝缘体系。
CN201880018714.1A 2017-01-31 2018-01-25 用于电机的缠绕带绝缘体系、其用途和电机 Expired - Fee Related CN110431640B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201498.9 2017-01-31
DE102017201498.9A DE102017201498A1 (de) 2017-01-31 2017-01-31 Wickelbandisoliersystem für elektrische Maschinen, Verwendung dazu sowie elektrische Maschine
PCT/EP2018/051814 WO2018141619A1 (de) 2017-01-31 2018-01-25 Wickelbandisoliersystem für elektrische maschinen, verwendung dazu sowie elektrische maschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110431640A true CN110431640A (zh) 2019-11-08
CN110431640B CN110431640B (zh) 2021-01-29

Family

ID=61192873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880018714.1A Expired - Fee Related CN110431640B (zh) 2017-01-31 2018-01-25 用于电机的缠绕带绝缘体系、其用途和电机

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200066421A1 (zh)
EP (1) EP3559959B1 (zh)
CN (1) CN110431640B (zh)
DE (1) DE102017201498A1 (zh)
WO (1) WO2018141619A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0355558A1 (de) * 1988-08-18 1990-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Isolierband zur Herstellung einer imprägnierten Isolier-hülse für elektrische Leiter
CN102414241A (zh) * 2009-04-24 2012-04-11 旭化成电子材料株式会社 含咪唑化合物的微囊化组合物、使用其的固化性组合物及母料型固化剂
WO2016124387A1 (de) * 2015-02-05 2016-08-11 Siemens Aktiengesellschaft Isolierband für eine spule und wickelband-isoliersystem für elektrische maschinen
WO2016150764A1 (de) * 2015-03-24 2016-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Bandkleber für ein isolierband in einem isolationssystem und isolationssystem
WO2017012735A1 (de) * 2015-07-17 2017-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Fester, insbesondere bandförmiger, isolationswerkstoff, formulierung für ein imprägniermittel zur herstellung eines isolationssystems in einem vakuumimprägnierverfahren damit und maschinen mit derartigem isolationssystem
WO2017012739A1 (de) * 2015-07-17 2017-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Fester isolationswerkstoff, verwendung dazu und damit hergestelltes isolationssystem
WO2017012737A1 (de) * 2015-07-17 2017-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Fester isolationswerkstoff, verwendung dazu und damit hergestelltes isolationssystem

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3824254A1 (de) 1988-07-14 1990-01-18 Siemens Ag Isolierband zur herstellung einer mit einer heisshaertenden epoxid-saeureanhydrid-mischung impraegnierten isolierhuelse fuer elektrische leiter
DE102014219844A1 (de) 2014-09-30 2016-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Isolationssystem für elektrische Maschinen
DE102014221715A1 (de) 2014-10-24 2016-04-28 Siemens Aktiengesellschaft Tränkharz, Leiteranordnung, elektrische Spule und elektrische Maschine
DE102015204885A1 (de) 2015-03-18 2016-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Isolationssystem, Verwendungen dazu, sowie elektrische Maschine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0355558A1 (de) * 1988-08-18 1990-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Isolierband zur Herstellung einer imprägnierten Isolier-hülse für elektrische Leiter
CN102414241A (zh) * 2009-04-24 2012-04-11 旭化成电子材料株式会社 含咪唑化合物的微囊化组合物、使用其的固化性组合物及母料型固化剂
WO2016124387A1 (de) * 2015-02-05 2016-08-11 Siemens Aktiengesellschaft Isolierband für eine spule und wickelband-isoliersystem für elektrische maschinen
WO2016150764A1 (de) * 2015-03-24 2016-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Bandkleber für ein isolierband in einem isolationssystem und isolationssystem
WO2017012735A1 (de) * 2015-07-17 2017-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Fester, insbesondere bandförmiger, isolationswerkstoff, formulierung für ein imprägniermittel zur herstellung eines isolationssystems in einem vakuumimprägnierverfahren damit und maschinen mit derartigem isolationssystem
WO2017012739A1 (de) * 2015-07-17 2017-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Fester isolationswerkstoff, verwendung dazu und damit hergestelltes isolationssystem
WO2017012737A1 (de) * 2015-07-17 2017-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Fester isolationswerkstoff, verwendung dazu und damit hergestelltes isolationssystem

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018141619A1 (de) 2018-08-09
DE102017201498A1 (de) 2018-08-02
EP3559959B1 (de) 2020-11-04
US20200066421A1 (en) 2020-02-27
EP3559959A1 (de) 2019-10-30
CN110431640B (zh) 2021-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU614695B2 (en) Electrically insulated coil, electric rotating machine, and method of manufacturing same
US4113791A (en) Fluid solventless epoxy-anhydride compositions containing metal acetylacetonate accelerators and organic carboxylic acid co-accelerators
US4137275A (en) Latent accelerators for curing epoxy resins
CA1055646A (en) Latent catalysts for epoxy resins
US4013987A (en) Mica tape binder
US4224541A (en) Fluid solventless epoxy-anhydride compositions containing metal acetylacetonate accelerators and organic carboxylic acid co-accelerators for use on an electrical member
CN107430899B (zh) 绝缘体系及其用途以及电机
US3978026A (en) Catalysts of the oxirane-anhydride reaction
CN107851481B (zh) 固体绝缘材料、其用途和由其制造的绝缘体系
CN107429139B (zh) 用于绝缘体系中的绝缘胶带的胶带粘合剂和绝缘体系
JP2635146B2 (ja) 電気導体用絶縁外装の製造方法
CN102282192B (zh) 可溶性酰亚胺骨架树脂、可溶性酰亚胺骨架树脂溶液组合物、固化性树脂组合物及其固化物
CN107207922A (zh) 用于电机用的线圈和缠绕胶带绝缘体系的绝缘胶带
CN1075823C (zh) 低voc层压配料
US3977996A (en) Catalysts for the oxirane-anhydride reaction
US4349651A (en) Resinous copolymer insulating compositions
JP6893599B2 (ja) 固体絶縁材料、その使用及びそれで作製された絶縁システム
US4246161A (en) Carbonyl latent accelerators for curing epoxy resins
US2871222A (en) Catalysts for glycidyl polyethers and products produced thereby
CN110431640A (zh) 用于电机的缠绕带绝缘体系、其用途和电机
US3692715A (en) Metal salt catalysts for epoxy-anhydride resin systems
JP2570210B2 (ja) プリプレグ
US3072737A (en) Polyglycidyl ether and electrical conductor insulated therewith
JPWO2020017141A1 (ja) 反応性希釈剤、組成物、封止材、硬化物、基板、電子部品、エポキシ化合物、及び化合物の製造方法
US4467072A (en) Resinous copolymer insulating compositions

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20201202

Address after: Bocholt, Germany

Applicant after: SIEMENS AG

Address before: Munich, Germany

Applicant before: SIEMENS AG

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210129

Termination date: 20220125

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee