Способ изготовления электроизоляционного материала

Сфвэ Сфаетсннх Сфцнаектичвсиих Реснубанк(22) Заявлено 210180 (21) 287202 3/12 Р 1) м. )(д.з с присоединением заявки йй(23) Г 3 риоритет 9 21 Н 3/00 0 21 Н 5/00 Государственный квинтет СССР но делан нзобретеннй н открытнйДата опубликования описания 071081 А,Н.Разумов, А.В,Рябков, Г.М.Корнейет-й .Г РаЗущ)ва(54 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗОЗЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА.бумажной промаалениости, в частностик производству электроиэоляционныхматериалов на целлюлозной основе которые найдут применение в электротехнической проманленности в качествеизоляционного материала, например всиловых трансформаторах с маслянымзаполнением,ОИзвестны способы повьзаения нагревостойкости целлюлозных злектроизоля"ционных материалов путем химическоймодиФикации целлюлозы или путем обработки ее стабилизаторами термоокнслнтельной деструкции целлюлозы 1. 15Изэестен способ изготовления электроизоляционной нагревостойкой бумагидля турбогенераторов, заключающийояв пропитке бумажного полотна в клеильном прессе бумагоделательной машины 2 Оводным 0,1-4,0 В-ным раствором 1,4-,фенилендиамина при рН раствора 7"11 2.Однако таким способом бумажное полотно пропитывается только с поверхности. Поверхностная обработка картона таким способом затруднительнаи ве дает повыаения его нагревостойкости,Недостатком способа является ещеи то, что 1,4-фенилендиаиин, исполь зуеиюй для обработки бумаги, ограни-.чено растворим в воде. Это приводитк повьааенйому расходу раствора, удлинению процесса сумки обработаннойраса вором бумаги,Целью изобретения является повышение нагревостойкости электроизоляционного картона без ухудмения егодиэлектрических и механических характеристик.Цель достигается тем, что в способе, включающем отлив элементарныхслоев Формование многослойного материала, обработку раствОром азотсодержащего стабилизатора н сушку,обработке раствором стабилизатораподвергают элементарные слои передфориованиеи многослойного материала,причем в качестве стабилизатора используют 1,3-фенилендиамин или егосмесь с дициандиамидом или меламинои.рН пропитывакщих растворов стабилизаторов 7, для.чего применяютгидроксиды щелочноземельных металловв органические основания. Массоваядоля стабилизаторов в электроизоляционном картоне составляет 0,5-3,0.П р и и е р 1. В лабораторныхусловиях для изготовления картонаиспользовали:небеленую сульфатнуюцеллюлозу. Размол осуществляли в ров,3-фенилендиамина составляла 12 г/лле со смешанной гарнитурой, а отлив меламина - 12 г/л и дициандиамидана столовой бумагоделательной машине 40 г/л.с форматным цилиндром. Стабилизатор Были изготовлены 3 варианта нагре"1,3-фенилендиамин растворяли в воде востойкого картона. Первый вариант гпри 30-50 С (массовая концентрация5 картон обрабатывали смесью 1 3-фениФстабилизатора 100 г/л, РН раствора ,лендиамина с дициандиамидом в соотностабилизатора поддерживали равным Ыении 13,3. Второй вариант: в ка 9,0 гидроксндом бария (Ва(ОН) ), честве стабилизирующего раствора ис-Раствор стабилизатора вводили рас- пользовали смесь 1,3-фенилендиаминапылением в межслоевое пространство о и меламина в соотношении 1:1. Третийкартона перед форматным цилиндром. вариант - картон обрабатывали смесьюЭлементарные слои с введенным стаби- меламина и дициандиамида в соотношелизатором наслаивали на форматный нии 1:33цилиндр до заданной толщины, среза- Для сравнения был изготовлен электроиэоляционный картон (контрольныйДля сравнения был изготовлен злект- образец) на 100 небеленой сульфат.- 15роиэоляционный картон только из суль- ной целлюлозы. Все полученные образцыФатной небеленой целлюлозы марки Эбыли подвергнУты тепловому старениюои картон, обработанный водным раст- в течение 10 суток при 170 С в средевором 1,4-феиилендиамина.трансформаторного масла.Технические показатели картона 2 Отрех .вариантов соответствовали нор- Технические показатели картона вмам стандарта на электроизоляционный исходном состоянии соответствоваликартон. нормам стандарта на электроизоляционПолученные образцы подвергали тер- ный картон,мическому старению в течение 10 суток 25 За критерий нагревостойкости принипри 170 С, Изменение механической мали изменение механической прочноспрочности и средней степени полимери- ти и средней степени полимериэации.зации электроиэоляционного картона Результаты испытания образцов карв процессе старения представлено в тона, обработанного различными статабл. 1. Зо билнзаторами, приведены в табл. 2.Они даны в сравнении с контрольнымИз табл. 1 видно, что механическаяпрочность и средняя степень полимернзации образцов контрольного вариантаи стабилизированных образцов до ста- Из результатов испытаний видно,рения практически одинаковы.35 что оба варианта опытного стабилиэиПосле старения наименьшее снижение Рованного каРтона являются болеестепени полимеризации наблюдается у нагревостойкими, чем контрольныйстабилизированного 1,3-фенилендиами- образец, не обработанный стабилизаном образца картона на 22,6, наиболь- торами, и образец, обработанный смешее у контрольного образца, необра сью меламина и дициандиамида,ботанного стабилизаторами - 71,6.Такую же закономерность можно про- Результаты испытаний картона уследить и по изменению механических потребителя показали, что его нагресвойств. востойкость составляет 118, т.е.П р и м е р 2.В прожзаленных усло картон относится к повышенному классувиях проведена выработка электроизо- нагревостойкосоти Е с рабочей темпеляционного нагревостойкого картона ратурой до 120 С.по предлагаемому способу, Картон вы- Таким образом, предлагаеьыйспособрабатывали из сульфатной небеленой получения электроизоляционного картоцеллюлоэы, размолотой на конических о на позволяет повысить нагревостоймельницах до 35-37 ШР, отлив произво- кость картона, что дает воэможностьдили на папочной одноцилиндровой ма- использовать его при повышенной темшине, прессование стопами в гидрав- пературе в трансформаторах и аппаралическом прессе и сушку - в камерной тах с масляным заполнением,сушилке. Применение картона повышенной наВодный раствор стабилизаторов по- гревостойкости поэволнт повысить нагрудавали в межслоевое пространство по- зочную способность трансформаторовлотна на каждый элементарный слой на 10-15, что равносильно увеличениюкартона перед форматным цилиндром мощности примерно на 10 беэ увеличес помощью центробежного насоса и рас- .ния габаритов трансформаторов,пыливающего устройства, РН пропиты- еО Экономический эффект от повыаениявающвго раствора стабилизаторов со- нагруэочной способности и мощностиставлял 8,7. . трансформаторов составит 1,0 мпн.руб.Из .азотсодержащих стабилизаторов Доля от применения нагревостойкогоприменяли 1,3-фенилендиамин, меламин картона в общей эффективности состаи дициандиамид. Массовая концентрация 65 вит 270 тыс.руб,870552 Технические показатели картона с различными стабилизаторами в исходном состоянии и после старения в среде трансформаторного масла в те"ченне 10 суток при 170 С приведеныв табл. 2.Таблица 1 Технические показатели картона в исходном со- стоянии Средняя степень полнме" ризации Предел прочности нри рас тюкенин в машин ном на- правлении,ИПа Содераание. азота,Ф Средняя степень полнме- рнзации Контрольный образец 71 тб 94 2000 74,5 Стабилизированный 1,3-фениленднаьн 4 ном 9,0 22 6 96 1900 31 р 3 0,35 Стабилизированный1,4-феннлендиамином 9,0 60,0 97 1940 56,7 0,40 ТаЬлнца 3 ерНводногораствораотаьнлизаторов еюааЮЕЕВЕВЕ текнкчеекне нокаэател картона а немодном состоянии, до ста- рения осителвное енмаекне текнмческкк по- . казателей картона после старения,Образец влектромэсляциоино контроляпредйл проч ности при растекании вмамннмом направленииННа соде аанк аэет% электри ческая прочность в прони тамномстоянии, кВ/нч средняястепеньполнмвриэацкн среднеи телека лиме эацнмпредел прочности мрирастяееннкв юаанмомнаправлении, В т.ъ олаотаеилиэ а 77,3 13160 70,4 16 42 первыя (1,3+ дициаиди 34,136 1740 4,4 146 1760 ф 4 10 10 26,6 6 7 2 ю 2 16 43 втоооя (1,3+ мепамин) 26,1 Ьу 7 21 18 42 третиЯ аиднамнд ) 36,2 6,2 1,6 20 Ч 1 фО тора нсушку, о т л и ч а ю щ ий с ятем, что, с целью повъааення термс- стойкости картона, обработке раствором стабилизатора подвергают элементарные слои перед формованнем мно 65 гослойного материала. Формула изобретения1. Спссоб изготовления электроиэоляцнонного материала, включающий отлив элементарных слоев, формование многослойного материала, обработку раствором азотсодердащего стабилнзаОбразец электро- изоляционного картона контролъныл ьеэагореНаиреюстоккиа(меламнн + дмци рН нропитывающего раствора стабилиэатора Относительное сниаение технических показателей картона после старения,% Пределпрочностипри растяжениив машинном направле"нии,870552 Составитель А. РазумовРедактор Н. Багирова Техред А.Бабинец Корректор А. Ференц Эакаэ 8831/43 Тираж 410 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ата , еювеютатаеееФилиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 2. Способ по п.1, о т л и ч а вщ и й с я тем, что в качестве азотсодержащего стабилизатора используют1,3-фенилендиамин или его смесь с дициандиамидом или меламином,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Милов В.Г. и др. Электроиэоля ционная бумага, М.,"Лесная промаэлениость, 1974, с. 149-159. 2. Авторское свидетельство СССР Ю 536274, кл. О 21 Н 5/00, 1975 (прототип).