CN111471407A - 一种高耐磨的云母纸胶带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高耐磨的云母纸胶带及其制备方法，这种制备方法制备的云母纸胶带的云母纸基带为双层云母纸带，其双层云母纸带之间成型有镀镍石墨烯层，而在云母纸基带的内侧面为粘贴面，其表面成型有掺有无机相变材料颗粒的绝缘胶层，并通过该绝缘胶层成型离型膜，而在云母纸基带的外侧面上成型有若干强化带，并在强化带以及云母纸基带的外表面上通过带芳纶纤维、硅微粉以及导电填充剂的树脂加强层进行表面封闭加强。本发明制得的云母纸胶带贴合度和粘附型均较好，且具有云母纸的绝缘、耐高温等优良特性，并具有较高的机械强度、韧性以及表面耐磨性。

Description

一种高耐磨的云母纸胶带及其制备方法

技术领域

本发明涉及绝缘云母制品领域，具体为一种具有较佳物理性能的高耐磨的云母纸胶带及其制备方法。

背景技术

云母纸产品作为目前云母最广泛的应用途径之一，由云母片原料经热化学或水力剥分破碎成细小云母鳞片，再经现代造纸湿法抄造制备而得的纸基绝缘材料，在工业上被广泛用于电缆、大型机电设备中的绝缘材料，其具有电气强度高，介质损耗低，表面电阻和体积电阻高的电气性能，同时也具有高绝缘、抗电晕、耐酸碱、抗辐射、化学稳定性、富有弹性、高剥离性、耐剪切力和抗张强度大等优异的理化性能。

现有的云母纸制品，在作为绝缘材料使用时通常都是直接叠放在待散热的单元表面，使用便利性差，且存在附着性能较差，容易产生移位的问题，在长期使用过程中，其容易因为其表面贴合性能的问题，而导致其导热性能性、机械性能以及电气绝缘性能都达不到满意的要求；同时，由于这种叠放的形式，使得其层间结构容易发生位移磨损，而传统的云母纸耐磨损性能也较差，在使用过程中容易产生磨损，从而加速长期使用过程中的老化现象，影响云母纸带的导热性能性、机械性能以及电气绝缘性能。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种高耐磨的云母纸胶带及其制备方法，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种高耐磨的云母纸胶带，包括云母纸基带，所述云母纸基带包括两层云母纸带，两层云母纸带之间还成型有一层镀镍石墨烯层，所述云母纸基带一侧表面成型有一层硅烷偶联剂层，且在此硅烷偶联剂层表面成型有一层掺有无机相变材料颗粒的绝缘胶层，并在此绝缘胶层的外层则成型有一层离型膜；

在该云母纸基带的另一侧表面沿纸带长度方向等间距成型有若干强化带，并在所述强化带表面成型有树脂加强层进行封闭，所述树脂加强层中均匀掺混有加强纤维、硅微粉以及导电填充剂，所述加强纤维为单丝长度为4～7mm、纤度为1～1.5D的间位芳纶纤维单丝，在树脂加强层中的掺加量为7～9wt％；所述硅微粉为500～800目的硅微粉，在树脂加强层中的掺加量为2～3.5wt％；所述导电填充剂为氧化石墨烯或者碳纳米管，在树脂加强层中的掺加量为0.5～1wt％。

作为进一步限定，云母纸基带中的两层云母纸带的单层厚度为0.12～0.15mm的白云母纸带或者金云母纸带，而成型于两层云母纸带之间的镀镍石墨烯层为单原子石墨烯层。

作为进一步限定，所述绝缘胶层中采用的胶料为水溶性耐高温胶粘剂，优选为水溶性环氧胶粘剂或者水溶性有机硅胶粘剂，且所述绝缘胶层掺加的无机相变材料颗粒为硫酸钠或者氯化钠或者磷酸氢钠的饱和结晶体颗粒，掺加量为8～12wt％。

作为进一步限定，所述树脂加强层中采用的树脂材料为环氧树脂或聚酰亚胺树脂中的一种或者任意比例进行组合的组合物树脂料。

作为进一步限定，所述强化带为导热系数高的氧化铝箔片带或氮化铝箔片带，且所述强化带的厚度不超过0.3mm。

作为进一步限定，所述树脂加强层表面成型有一层强化膜层，且所述强化膜层优选为一层聚酰亚胺膜。

一种高耐磨的云母纸胶带的制备方法，具体包括以下操作步骤：

S1、选择天然白云母与天然金云母作为原料，依次进行水洗、烘干得到干云母片，将上述干云母片煅烧后随炉冷却后至室温后，投送至高压水力破碎机中利用水力破碎剥分成云母鳞片，将破碎后的云母鳞片进行洗涤和过滤筛分得到云母浆片，并配制成云母浆料；

S2、利用圆网云母纸机进行2N重上浆，其中N为整数，且在圆网云母纸机上通过控制浆料浓度来控制云母纸单片层的厚度，上了N重浆后进行压力预脱水，并在压力预脱水后在表面成型一层镀镍石墨烯层，然后再在镀镍石墨烯层表面进行剩余重数的上浆；

S3、上浆完成后，通过脱水、烘干，使云母纸干燥至含水量低于3％时得到云母纸基带；

S4、将加强纤维、硅微粉以及导电填充剂加入树脂料中进行混合，并分散均匀后在160～170℃下预热保温10～15min，然后冷却至50℃～60℃后，保温搅拌均匀制得树脂加强剂；同时将无机相变材料颗粒的绝缘可移胶料中，并分散均匀后制得绝缘可移胶粘剂；

S5、在云母纸基带的一侧表面为正面，在其表面等间距设置强化带，然后将配制好的树脂加强剂涂覆于强化带以及云母纸基带的表面并进行预成型；

S6、预成型后在云母纸基带的另一侧表面依次涂覆硅烷偶联剂、绝缘可移胶粘剂，再在绝缘可移胶粘剂表面贴附离型膜再进行热压成型，成型后即可得到高耐磨的云母纸胶带。

作为进一步限定，步骤S6中的所述热压成型操作中，热压温度为150～160℃，热压压力为12～14MPa，热压时间为30～45min。

作为进一步限定，步骤S4中的所述树脂加强剂的制备过程中，可在保温搅拌均匀的过程中添加微量的固化添加剂，所述固化添加剂为水玻璃和/或氢氧化钠，其添加量为混合物的0.01～0.03wt％。

有益效果：本发明的高耐磨的云母纸胶带对云母纸带的表面进行加强，使其具有良好的柔韧性，高强度、高耐磨、抗撕裂性能，同时能有效保证绝缘性能，解决云母纸带自身强度较低的问题，同时提高了产品介电强度及整体性能，能在物料表面实现无痕粘接性、导热性和绝缘性的综合，同时保证贴附性和高表面耐磨性。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的结构示意图。

其中：1、树脂加强层；2、强化带；3、第一云母纸带；4、镀镍石墨烯层；5、第二云母纸带；6、硅烷偶联剂层；7、绝缘胶层；8、离型膜。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

在下述实施例中，本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

参见图1的高耐磨的云母纸胶带的实施例，在本实施例中，高耐磨的云母纸胶带包括云母纸基带，该云母纸基带包括第一云母纸带3以及第二云母纸带5两层云母纸带，第一云母纸带3与第二云母纸带5均为厚度控制在0.12～0.15mm的白云母纸带，同时，在第一云母纸带3与第二云母纸带5之间还成型有一层单原子的镀镍石墨烯层4。

其第一云母纸带3的外侧面为加强面，其表面沿纸带的长度方向等间距成型有三条强化带2，这三条强化带2均为厚度为0.15mm的氮化铝箔片带，且宽度一致，均为云母纸胶带宽度的1/6，三条强化带2固定于第一云母纸带3的表面，并在其外侧通过树脂加强层1进行封闭，该树脂加强层1中均匀掺混有占树脂加强层1原料总量8wt％的加强纤维、3wt％的硅微粉以及0.8wt％导电填充剂：

其树脂加强层中采用的树脂材料为环氧树脂；

加强纤维为单丝长度为4～7mm、纤度为1～1.5D的间位芳纶纤维单丝；

硅微粉为500～800目的硅微粉；

导电填充剂为氧化石墨烯。

而为了保证树脂加强层1的表面稳定性和耐候性，防止其在使用过程中持续老化变形，在树脂加强层1的外表面还可以选择成型一层聚酰亚胺膜作为强化膜层。

而第二云母纸带5外侧为粘贴面，其表面成型有一层硅烷偶联剂层6，并在该硅烷偶联剂层6的表面依次成型有绝缘胶层7以及离型膜8，其中，绝缘胶层7为水溶性有机硅胶粘剂成型，而为了辅助云母纸基带进行辅助散热，该绝缘胶层7中还掺加有占绝缘胶层7中水溶性有机硅胶粘剂量的10wt％的磷酸氢钠的饱和结晶体颗粒作为无机相变材料颗粒；而离型膜8直接成型于绝缘胶层7表面，在使用时直接揭除，然后粘贴于待粘附的材料表面即可。

本实施例的高耐磨的云母纸胶带在制备时首先选择天然白云母作为原料，依次进行水洗、烘干得到干云母片，将干云母片在760～800℃的温度条件下煅烧，煅烧后随炉冷却后至室温后投送至高压水力破碎机中利用水力破碎剥分成云母鳞片，将破碎后的云母鳞片进行洗涤和过滤筛分得到云母浆片，并配制成云母浆料。

将云母浆料作为原料利用圆网云母纸机进行2N重上浆，其中N为整数，且在圆网云母纸机上通过控制浆料浓度来控制云母纸单片层的厚度，上了N重浆后进行压力预脱水，并在压力预脱水后在表面成型一层镀镍石墨烯层，然后再在镀镍石墨烯层表面进行剩余重数的上浆，上浆完成后，通过脱水、烘干，使云母纸干燥至含水量低于3％时得到云母纸基带；

将符合条件的加强纤维、硅微粉以及导电填充剂按比例加入树脂料中进行混合，并利用分散机进行分散，分散均匀后在160℃的温度条件下保温10～15min，然后冷却至50℃～60℃后，保温搅拌均匀制得树脂加强剂。而为了保证树脂加强剂的固化速率，可选择在保温搅拌均匀的过程中添加微量的固化添加剂，所述固化添加剂为水玻璃和氢氧化钠的一比一混合物，其添加量为混合物的0.02％

同时，在另外的容器中将符合条件的无机相变材料颗粒按照比例关系加入绝缘可移胶料中，并分散均匀后制得绝缘可移胶粘剂；

在云母纸基带的一侧表面为正面，在其表面等间距设置强化带，然后将配制好的树脂加强剂涂覆于强化带以及云母纸基带的表面并进行预成型，预成型后在云母纸基带的另一侧表面依次涂覆硅烷偶联剂、绝缘可移胶粘剂，再在绝缘可移胶粘剂表面贴附离型膜再进行热压成型，控制热压温度为155℃，热压压力为13MPa，热压时间40min，成型后即可得到高耐磨的云母纸胶带。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种高耐磨的云母纸胶带，包括云母纸基带，其特征在于，所述云母纸基带包括两层云母纸带，两层云母纸带之间还成型有一层镀镍石墨烯层，所述云母纸基带一侧表面成型有一层硅烷偶联剂层，且在此硅烷偶联剂层表面成型有一层掺有无机相变材料颗粒的绝缘胶层，并在此绝缘胶层的外层则成型有一层离型膜；

在该云母纸基带的另一侧表面沿纸带长度方向等间距成型有若干强化带，并在所述强化带表面成型有树脂加强层进行封闭，所述树脂加强层中均匀掺混有加强纤维、硅微粉以及导电填充剂，所述加强纤维为单丝长度为4～7mm、纤度为1～1.5D的间位芳纶纤维单丝，在树脂加强层中的掺加量为7～9wt％；所述硅微粉为500～800目的硅微粉，在树脂加强层中的掺加量为2～3.5wt％；所述导电填充剂为氧化石墨烯或者碳纳米管，在树脂加强层中的掺加量为0.5～1wt％。

2.根据权利要求1所述的高耐磨的云母纸胶带，其特征在于，云母纸基带中的两层云母纸带的单层厚度为0.12～0.15mm的白云母纸带或者金云母纸带，而成型于两层云母纸带之间的镀镍石墨烯层为单原子石墨烯层。

3.根据权利要求1所述的高耐磨的云母纸胶带，其特征在于，所述绝缘胶层中采用的胶料为水溶性环氧胶粘剂或者水溶性有机硅胶粘剂。

4.根据权利要求1所述的高耐磨的云母纸胶带，其特征在于，所述绝缘胶层掺加的无机相变材料颗粒为硫酸钠或者氯化钠或者磷酸氢钠的饱和结晶体颗粒，掺加量为8～12wt％。

5.根据权利要求1所述的高耐磨的云母纸胶带，其特征在于，所述树脂加强层中采用的树脂材料为环氧树脂或聚酰亚胺树脂中的一种或者任意比例进行组合的组合物树脂料。

6.根据权利要求1所述的高耐磨的云母纸胶带，其特征在于，所述强化带为导热系数高的氧化铝箔片带或氮化铝箔片带，且所述强化带的厚度不超过0.3mm。

7.根据权利要求1所述的高耐磨的云母纸胶带，其特征在于，所述树脂加强层表面成型有一层聚酰亚胺膜作为强化膜层。

8.一种高耐磨的云母纸胶带的制备方法，用于制备具有如权利要求1所述技术特征的高耐磨的云母纸胶带，该制备方法具体包括以下操作步骤：

S1、选择天然白云母与天然金云母作为原料，依次进行水洗、烘干得到干云母片，将上述干云母片煅烧后随炉冷却后至室温后，投送至高压水力破碎机中利用水力破碎剥分成云母鳞片，将破碎后的云母鳞片进行洗涤和过滤筛分得到云母浆片，并配制成云母浆料；

S2、利用圆网云母纸机进行2N重上浆，其中N为整数，且在圆网云母纸机上通过控制浆料浓度来控制云母纸单片层的厚度，上了N重浆后进行压力预脱水，并在压力预脱水后在表面成型一层镀镍石墨烯层，然后再在镀镍石墨烯层表面进行剩余重数的上浆；

S3、上浆完成后，通过脱水、烘干，使云母纸干燥至含水量低于3％时得到云母纸基带；

S4、将加强纤维、硅微粉以及导电填充剂加入树脂料中进行混合，并分散均匀后在160～170℃下预热保温10～15min，然后冷却至50℃～60℃后，保温搅拌均匀制得树脂加强剂；同时将无机相变材料颗粒的绝缘可移胶料中，并分散均匀后制得绝缘可移胶粘剂；

S5、在云母纸基带的一侧表面为正面，在其表面等间距设置强化带，然后将配制好的树脂加强剂涂覆于强化带以及云母纸基带的表面并进行预成型；

S6、预成型后在云母纸基带的另一侧表面依次涂覆硅烷偶联剂、绝缘可移胶粘剂，再在绝缘可移胶粘剂表面贴附离型膜再进行热压成型，成型后即可得到高耐磨的云母纸胶带。

9.根据权利要求8所述的高耐磨的云母纸胶带的制备方法，其特征在于，步骤S6中的所述热压成型操作中，热压温度为150～160℃，热压压力为12～14MPa，热压时间为30～45min。

10.根据权利要求8所述的高耐磨的云母纸胶带的制备方法，其特征在于，步骤S4中的所述树脂胶的制备过程中，可在保温搅拌均匀的过程中添加微量的固化添加剂，所述固化添加剂为水玻璃和/或氢氧化钠，其添加量为混合物的0.01％～0.03％。

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