CN112992442A - 一种耐火涂层云母带的制备方法 - Google Patents

一种耐火涂层云母带的制备方法 Download PDF

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李鲸波
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Abstract

本发明提供了一种耐火涂层云母带的制备方法，包括下列步骤：S1、制备云母胚带；S2、云母胚带经过涂层段涂覆耐高温涂料；S3、涂层云母胚带进入烘道固化，后经收卷、分切、卷绕得到耐火涂层云母带；耐高温涂料是水性/油性的无机或无机有机复合涂层，电阻率不低于10MΩ，其包含成膜材料、增强材料、表面活性剂。本发明彻底解决了云母带绕包起毛问题、云母带反粘问题，同时纸面涂层带彻底解决了云母带产品粘线及导体变色问题。

Description

一种耐火涂层云母带的制备方法
技术领域
本发明涉及一种云母带的制备方法，尤其涉及一种耐火涂层云母带的制备方法。
背景技术
云母带是一种可用于电机、电缆的耐火绝缘材料，可分为双面带、单面带、三合一带、单膜带、双膜带等，是一种高性能的绝缘产品，具有优良的耐高温性能和耐燃烧性能，是由云母纸和补强材料在有机胶黏剂作用下复合而成的。
但是目前市面上的单面带，由于不好控制胶黏剂的实际用量，往往存在着云母纸与玻璃纤维分层、玻璃纤维起丝、胶黏剂反粘、云母带粘线等问题；采用膜做补强材料的云母带，有机膜在高温下碳化，导致耐温和耐电性能变差，无法用在高端电机或电缆上；玻纤双面带同样存在着玻璃纤维起丝的问题。
专利CN105761780A公开了一种在玻璃纤维布补强的双面带两侧，将有机硅胶黏剂与氢氧化镁混合，再次施胶与胚带上，形成一种高温涂层，该专利所述云母带胶含量高，会导致耐温性能降低，云母带厚度增加，并不适宜用作高端云母带。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种耐火涂层云母带的制备方法，解决起丝、反粘、粘线的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种耐火涂层云母带的制备方法，包括下列步骤：
S1、制备云母胚带；
S2、云母胚带经过涂层段涂覆耐高温涂料；
S3、涂层云母胚带进入烘道固化，后经收卷、分切、卷绕得到耐火涂层云母带。
进一步地，步骤S2具体为：在云母胚带一侧或两侧涂覆耐高温涂料，所述耐高温涂料为无机纳米涂料或无机有机复合涂料。
进一步地，所述耐高温涂料是水性/油性的无机或无机有机复合涂层，电阻率不低于10MΩ，其包含成膜材料、增强材料、表面活性剂。
进一步地，所述成膜材料为聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂、聚脲树脂、酚醛树脂及其改性树脂中的一种，和/或水玻璃系无机材料、硅溶胶材料、磷酸盐类材料及其改性材料的一种。
进一步地，所述增强材料为碳化硅、氮化硅、纳米氧化铝、纳米氧化硅、碳酸钙或氧化钙、硅酸盐、云母、滑石粉、石英石、氧化镁等中的一种或几种的组合。
进一步地，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂如十六烷基溴化铵、吐温以及非离子表面活性剂聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醚改性聚硅氧烷等一种或几种的组合。
进一步地，所述耐高温涂料的组成为：成膜材料10～50％(w/w)，优选20～30％(w/w)，增强材料30～90％(w/w)，优选65～80％(w/w)，表明活性剂0.1～20％(w/w)，优选0.5～5％(w/w)。
进一步地，制备云母胚带：放置好玻纤布和云母纸，调配好胶黏剂并引至胶槽，将烘道温度达到设定温度；牵引玻纤布和云母纸至胶槽浸胶，然后压辊复合云母纸和玻纤布；复合纸经烘道将胶黏剂表干得云母胚带。胶黏剂为水性/油性的有机硅胶黏剂、聚酯胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂及被改性过的胶黏剂中的一种；云母纸为金云母纸、白云母纸、煅烧金云母纸、煅烧白云母纸、合成云母纸中的一种。
进一步地，步骤S2涂层制备方式为刷涂、刮涂、喷涂、辊涂、淋涂、浸渍涂中的一种方法，优选喷涂方式；涂层厚度0.5-40μm，优选1-20μm，特别5-15μm。
进一步地，步骤S3固化温度为80-250℃，优选100-220℃，特别180-200℃，固化时间1min-3h，优选1-60min，特别1-15min。
本发明具有以下有益效果：本发明彻底解决了云母带绕包起毛问题、云母带反粘问题，同时纸面涂层带彻底解决了云母带产品粘线及导体变色问题。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
耐高温涂料1的制备：
将100kgMQ树脂(数均分子量)、100kg环氧树脂E20和二甲苯加入搅拌釜中，在150～170℃下反应5h，降温，分别加入酚醛树脂低聚物(软化点70～90)20kg、PEG改性聚硅烷5kg、气相二氧化硅20kg、云母粉300kg、滑石粉300kg、氧化钙50kg，再加入二甲苯1000kg高速搅拌混合均匀，即得到耐高温涂料1，其是一种有机-无机复合高温涂料。
耐高温涂料2的制备：
将60kg硅酸钠分散到100kg硅溶胶中，加入十六烷基溴化铵1kg、气相二氧化硅4kg、二氧化硅粉132kg、氧化铝132kg、氧化钙132kg，再加入水600kg，高速搅拌混合均匀，即得到耐高温涂料2，其是一种无机高温涂料。
实施例1(布面涂层云母带)
选择湖北云水科技公司生产的定量为120g/m2的金云母纸、通城同力公司生产的定量为28g/m2的玻璃纤维布，在施胶机上先施胶复合，进入烘道表干，得到云母带胚带。
调节制备好的耐高温涂料1，使其福特杯粘度14s，并调节喷涂参数。云母带胚带进入喷道，至少2段喷涂，一喷一补使全部喷涂到位，喷涂完毕后进入160℃烘道内固化5min后，收卷，分切，卷绕，制得布面涂层防火云母带FP120G28。
实施例2(纸面涂层云母带)
选择湖北云水科技公司生产的定量为120g/m2的金云母纸、通城同力公司生产的定量为60g/m2的玻璃纤维布，在施胶机上先施胶复合，进入烘道表干。
之后在云母纸一侧喷涂由制备好的耐高温涂料2，调节其福特杯粘度14s，并调整喷涂参数。云母带胚带进入喷道，至少2段喷涂，一喷一补使全部喷涂到位；喷涂该树脂后，在180℃烘道内固化5min后，收卷，分切，卷绕，制得纸面涂层防火云母带FP120T60。
实施例3(双面涂层云母带)
选择湖北云水科技公司生产的定量为140g/m2的合成云母纸、通城同力公司生产的定量为21g/m2的玻璃纤维布，在施胶机上先施胶复合，进入烘道表干，得到云母带胚。
将制备好的耐高温涂料1，封闭在浸渍槽中，浸渍槽设有若干搅拌，保证涂料组成混合均匀，并通过调节固含量保证浸渍漆厚度，云母胚带经过浸渍段后进入160℃烘道内固化5min后，收卷，分切，卷绕，制得双面涂层防火云母带FDSM120G28。
实施例4(布面涂层煅烧白云母带)
选择湖北云水科技公司生产的定量为120g/m2的煅烧白云母纸、通城同力公司生产的定量为60g/m2的玻璃纤维布，在施胶机上先施胶复合，进入烘道表干。
调节制备的耐高温涂料2，调节其涂4杯粘度20s，并加入到施胶槽中，云母胚带布面经过胶槽上的施胶辊后，涂覆高温涂料层，然后进入180℃烘道内固化5min后，收卷，分切，卷绕，制得纸面涂层防火云母带FCM120T60。
对比例5
选择湖北云水科技公司生产的定量为120g/m2的金云母纸、通城同力公司生产的定量为24g/m2的玻璃纤维布，和外购的22g/m2的聚酯膜在施胶机上先施胶复合，进入烘道烘干、固化后，收卷，分切，卷绕，制得三合一云母带P120GF46。
对比例6
选择湖北云水科技公司生产的定量为160g/m2的合成云母纸、通城同力公司生产的定量为22g/m2的玻璃纤维布，在施胶机上先施胶复合，制备双面玻纤增强的云母带，进入烘道烘干、固化后，收卷，分切，卷绕，制得双面合成云母带S160GD42。
对比例7
选择湖北云水科技公司生产的定量为120g/m2的金云母纸、通城同力公司生产的定量为28g/m2的玻璃纤维布，在施胶机上先施胶复合，制备单面玻纤增强的云母带，进入烘道烘干、固化后，收卷，分切，卷绕，制得单面合成云母带F120G28。
表1耐火涂层云母带性能
实施例 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7
云母带厚度(mm) 0.165 0.150 0.171 0.153 0.142 0.180 0.126
涂层厚度(μm) 9.8 10.1 19.7 10.3 0 0 0
定量(g/m<sup>2</sup>) 215 200 280 198 181 225 168
拉伸强度(N/cm) 156 165 171 152 144 141 133
击穿电压(kV) 4.3 3.2 4.2 2.4 3.1 2.3 2.1
反粘率(ppm) 50 50 5 50 5 5 695
绕包起丝率(ppm) 50 105 50 50 685 875 875
绕包搭接率 25％ 25％ 25％ 25％ 50％ 50％ 25％
耐火检测绕包层数 1 2 2 1 2 2 1
BS6387耐火通过等级 CWZ CWZ CWZ CWZ CWZ CWZ C
绕包后线径(mm) 2.040 1.980 2.214 1.975 2.516 2.820 1.983
从表中可以看出，在搭接率减少的情况的，涂层云母带具有高的耐火等级、低的绕包直径，并对单面带的反粘降低10几倍，对起丝率降低同样很十几倍的显著效果。
本发明所制得的布面涂层云母带取代金云母三合一带、合成双面带可使得综合成本下降，同时该产品彻底解决了云母带绕包起毛问题、云母带反粘问题，是目前达到耐火电线电缆澳标标准的最佳品种；纸面涂层带对于有绝缘厚度要求的电缆及习惯双层绕包的厂家能达到提质降本的目的，同时纸面涂层带彻底解决了云母带产品粘线及导体变色问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐火涂层云母带的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1、制备云母胚带；
S2、云母胚带经过涂层段涂覆耐高温涂料；
S3、涂层云母胚带进入烘道固化，后经收卷、分切、卷绕得到耐火涂层云母带。
2.如权利要求1所述的耐火涂层云母带的制备方法，其特征在于：步骤S2具体为：在云母胚带一侧或两侧涂覆耐高温涂料，所述耐高温涂料为无机纳米涂料或无机有机复合涂料。
3.如权利要求1所述的耐火涂层云母带的制备方法，其特征在于：所述耐高温涂料是水性/油性的无机或无机有机复合涂层，电阻率不低于10MΩ，其包含成膜材料、增强材料、表面活性剂。
4.如权利要求3所述的耐火涂层云母带的制备方法，其特征在于：所述成膜材料为聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂、聚脲树脂、酚醛树脂及其改性树脂中的一种，和/或水玻璃系无机材料、硅溶胶材料、磷酸盐类材料及其改性材料的一种。
5.如权利要求3所述的耐火涂层云母带的制备方法，其特征在于：所述增强材料为碳化硅、氮化硅、纳米氧化铝、纳米氧化硅、碳酸钙或氧化钙、硅酸盐、云母、滑石粉、石英石、氧化镁等中的一种或几种的组合。
6.如权利要求3所述的耐火涂层云母带的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为阴离子表面活性剂如十六烷基溴化铵、吐温以及非离子表面活性剂聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醚改性聚硅氧烷等一种或几种的组合。
7.如权利要求3所述的耐火涂层云母带的制备方法，其特征在于：所述耐高温涂料的组成为：成膜材料10～50％(w/w)，优选20～30％(w/w)，增强材料30～90％(w/w)，优选65～80％(w/w)，表明活性剂0.1～20％(w/w)，优选0.5～5％(w/w)。
8.如权利要求1所述的耐火涂层云母带的制备方法，其特征在于，制备云母胚带步骤为：放置好玻纤布和云母纸，调配好胶黏剂并引至胶槽，将烘道温度达到设定温度；牵引玻纤布和云母纸至胶槽浸胶，然后压辊复合云母纸和玻纤布；复合纸经烘道将胶黏剂表干得云母胚带。
9.如权利要求1所述的耐火涂层云母带的制备方法，其特征在于：涂层制备方式为刷涂、刮涂、喷涂、辊涂、淋涂、浸渍涂中的一种，优选喷涂方式；涂层厚度0.5-40μm，优选1-20μm，特别5-15μm。
10.如权利要求1所述的耐火涂层云母带的制备方法，其特征在于：固化温度为80～250℃，优选100-220℃，特别180-200℃，固化时间1min-3h，优选1-60min，特别1-15min。
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