Препрег

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(57) Использование: изоляция деталей электрических машин. Сущность изобретения: препрег на ос 19) Кб (11) 2004554 С 1 Б 1) 5 С 08 ЛЯ 24 Н 02 КЯ 12 нове стеклоткани, слюдяной бумаги и связующего, лри следующем соотношении компонентов, мас%: эпоксидная смола на основе лолифенола 25 - 33, эпоксидная диановая смола 8 - 13,5, 50%-ный раствор комплекса трехфтористого бора (ВЕ ) с моноэтаноламином в диэтиленгликоле 0,9 - 1,75, термопластичный полимер из группы: лоливиниЛацетали, полистирол, сололимер стирола с акрилонитрилом и стирала с акрилонитрилом и бутадиеновым каучуком 0,4 - 0;9, слюдяная бумага и стеклот - кань в соотношении 1,3 - 2,61: 1 остальное. 3 табл.Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к производству предварительно пропитанных материалов (препрегов) для изоляции деталей электрических машин,Известны изоляционные препреги на основе стеклоткани и слюдосодержащих материалов, например на основе стеклоткани и слюды с термореактивным связующим,Известен также препрег на основе полиэфирной ткани подложки с миканитом и связующего, содеркащего эпоксидную смолу и диаминодифенилсульфон в качестве отвердителя, Использование связующего без растворителя позволяет изготовить этот препрег без воздушных включений, но требует для предотвращения слипания нанесения слюдяного порошка после пропитки, что создает значительные технологические трудности и увеличивает трудоемкость.Наиболее близким к предлагаемому препрегу техническим решением, взятым за прототип, является препрег из стеклоткани, слюдяной бумаги и эпоксидного связующего, содержащего эпоксиноволачную смолу (полифункциональную эпоксидную смолу на основе полифенола) и комплекс трехфтористого бора (ВЕз) с аминами в качестве отвердителя. Этот препрег применяют в виде ленты для изолирования стержней обмотки крупных электрических машин. Эта изоляция обладает такими достоинствами, как высокая теплостойкость и хорошие электроизоляционные характеристики.Недостатком данного препрега является применение для его изготовления импортного отвердителя в связи с определенными трудностями его изготовления в нашей стране, большая жесткость изоляции из него, приводящая к значительным внутренним напрякениям, отслоению от меди и расслоениям; недостаточная ремонтопригодность из-за плохого размягчения отпрессованного материала при применяемых температурах разогрева; относительно небольшой срок хранения (3 мес. в герметичной упаковке) и необходимость нагрева ленты из препрега при ее наложении на стержень и др,Цель изобретения - улучшение технологичности препрега и повышение адгезии изоляции из препрега к меди и ее ремонтопригодности.Указанная цель достигается тем, что в препреге на основе стеклоткани, слюдяной бумаги и связующего, включающего эпоксидную смолу на основе полифенола и комплекс трехфтористого бора (ВРз) с аминами, связующее дополнительно содержит эпоксидную смолу в соотношении 1:1,85-4 с эпоксидной смолой на основе полифенола и0,9-1,75 термопластичный полимер, выбранный изгруппы, содержащей поливинилацетат, полистирол, его сополимеры с акрилонитрилом и бутадиеновым каучуком, в качестве5 комплекса трехфтористого бора (ВГз) с аминами препрег содеркит ВЕз с моноэтаноламином в виде 500 - ного раствора вдиэтиленгликоле, слюдяная бумага и стеклоткань взяты в соотношении 1,3-2,61:1 при"0 следующем соотношении компонентов преп рега, мас, О:Эпоксидная смола наоснове полифенола 25-33Эпоксидная диановая15 смола 8 - 13,5500 - ный раствор комплекса ВЕз с монозтаноламином в диэтиленгликоле20 Термопластичный полимер 0,4 -0,9Слюдяная бумага и стеклоткань в соотношении1,3 - 2,61:1 ОстальноеСостав препрегов, их свойства и свойства прессованной из препрега изоляциипредставлены в табл,1 и 2, а рецептура лаков для изготовления этих препрегов - втабл.З,30 Как видно из табл,2, предлагаемый препрег обладает высокой технологичностью,он эластичен при комнатной температуре исохраняет эластичность в течение длительного срока хранения, который превышает35 срок хранения препрега по прототипу. Изоляция из препрега обладает высокой адгезией к меди и высской деформационнойтеплостойкостью, обеспечивающей высокую механическую прочность изоляции при40 температуре до 155 С,Препрег изготавливают следующим образом,.Из эпоксидных смол в смеси растворителей толуол;бутанол;ацетон = 3:1:2 изготав 45 ливают раствор, куда добавляют всоответствии с рецептурой 507-ный раствор в диэтиленгликоле комплекса трехфтористого бора (ВГз) с моноэтаноламином ираствор в небольшой части растворителя50 термопластичного полимера, Готовым лаком на горизонтальной пропиточной машине пропитывают стеклоткань, дублируя ее впроцессе пропитки слюдобумагой. Из полученных препрегов прессуют изоляцию по55 режиму;Температура 160+5 СУдельное давление 1 МПаВремя прессования 5 чП р и м е р 1. В смеситель загружают18,4 кг толуола, 6,1 кг бутанола и 6,1 кгацетона, 45.25 кг смолы ЭТФ, разогревают до температуры 130 С, постепенно при включенной мешалке загружают в смеси- тель с растворителями и растворяют при перемешивании в течение 12 ч. 15,10 кг смолы ЭД - 16 разогревают до 60 С, вводят в смеситель с растворителями и смолой ЭТФ и растворяют при перемешивэнии в течение 4 ч.В отдельную емкость загружают 0,95 кг ацетона и выдерживают при периодическом перемешивании до полного растворения. Затем вливают в эту емкость 1,90 кг отвердителя УП/4 Р, тщательно перемешивают до однородности и полученный раствор при перемешивании вливают в смеситель с растворенными смолами, Получают лак светло-коричневого цвета с вязкостью по ВЗ - 4 при 20 С 20 с и содержанием сухого остатка около 63%,Этим лаком на горизонтальной пропиточной машине пропитывают стеклоткань марки ЭЧ - 46 и дублируют ее после выхода из ванны слюдобумагой марки СБ. Сушку препрега в камере машины проводят при температуре 100+5 С в течение 8 мин. Получают препрег с суммарным содержанием стеклоткани и слюдобумаги - 59,8 мас,о/о, связующего - 40,2 мас.,4, намотанный в рулон на приемной оправке, Рулон нарезают на ролики шириной 25 мм. Ленту накладывают на стержень сечением 15 х 50 мм вполнахлеста необходимое количество слоев и опрессовывают при температуре 160 С и давлении 1 МПа в течение 5 ч, Полученную изоляцию подвергают необходимым испытаниям,П р и м е р 2. По технологии, описанной в примере 1, готовят лак из 13,65 кг смолыЭД - 16, 40,8 кг смолы УП - 643, 1,45 кг отвердителя УП - 605/4 Р, 0,65 кг полистирола, 21,7 кг толуолэ; 7,2 кг бутанола и 14,5 кг ацетона, Лак представляет собой однородную жидкость светло-коричневого цвета с вязкостью ВЗ - 4 - 19 с и содержанием сухого остатка около 50 О. Аналогично примеру 1 получают пропитанный материал с содержанием в нем стеклоткани и слюдобумаги 65,3 мас.оь, а связующего - 34,7 мас.;. Иэ этого препрега по технологии и режимам, описанным в примере 1, готовят изоляцию для испытаний,П р и м е р ы 3-7, По технологии, описанной в примере 1, готовят лаки в соответствии с их рецептурой, приведенной в табл.3, Лаки разных оттенков коричневого цвета с вязкостью по ВЗ20 - 22 с и содержанием сухого остатка 63-70 мас.ф, Пропитывая этими лаками по описанной впримере 1 технологии стеклоткань со слюдобумагой, получают препреги, различающиеся содержанием компонентов. Иэ этих препрегов по вышеописанной технологии и режиму готовят изоляцию для испытаний.Препрег в примерах 1 - 5 технологичен: не слипается и эластичен при комнатной температуре в течение длительного срока хранения, а изоляция из него имеет высокую адгезию к меди, монолитность и деформационную теплостойкость, обеспечивающую высокую механическую прочность при температуре до 155 С.При содержании компонентов ниже минимальных значений формулы (пример 6) у препрега повышается прочность слипания и при разматывании рулона (ролика) происходит разрушение слюдобумаги.При содержании компонентов выше максимальных значений формулы (пример 20 7) получают препрег с не очень продолжительным временем хранения и изоляцию из препрега с низкой электрической прочностью ввиду малого содержания слюдобумадиэлектрических потерь иэ-за повышенного содержания термопластичного полимера,Предлагаемый препрег позволяет значительно усовершенствовать технологический процесс изготовления обмотки 30 крупных электрических машин. Это позволяет снизить трудоемкость и расход энергии .за счет исключения нагрева ленты перед намоткойУвеличение срока хранения при нор 35 мальных условиях обеспечивает сохранение хороших технологических свойств беэ дополнительных затрат, а улучшение ремонтопригодности изоляции иэ препрега позволит уменьшить потери в проиэводст 40 ве, связанные с неизбежной отбраковкой части иэделий в ходе пооперационных испытаний, Высокое качество изоляции из препрега повысит надежность и долговеч 45 ность машин Предлагаемый препрег может быть изготовлен на любом предприятии, выпускающем предварительно пропитанные материалы на существующем оборудовании. Дополнительных затрат времени для 50 доведения до промышленного использования не требуется.(56) Патент ФРГ М 2421527, кл. С 08 5/24,1976.Патент США М 4606785, кл, С 0815/04,1986.Авторское свидетельство СССР М. 1045803,кл, С 08 5/24. 1980,25 ги и высоким значением тангенса угла2004554 10 Продрлжение табл. 2 Свойства изоляциииз препрега Свойства прелрега Эластичность при огибаниистержня сечением 15 х 50 мм при комматн. температуре Характеристики слипаемостив исходном со- стоянии раэматываемссть рчлона(ролика) 25,2 166 0,025 4.95 омается Легк маты 7.8 0,015 Сло ют раз ша слой19,3 0,06 2 ы в слюдо. на сгибах Ломается на сгибахТ Таблица прочность слмпаиил,т/см тсярущцелбу1 егк Время хранения до снижения содержания растворимой смолы нз менее 80 после,б мес, храм,при 23 Си 75 отмос, влажн, о жео жешие треюдобумсгибахомается Прочно. сть адгеэии к меди, МПа Тангенс угла диэлектрич.потерьпри 90 С Дефор- мационная теплост.,ЯС Электрич. прочность, кВ/мм2004554 Формула изобретения 0,9- 1,75 0,4 - 0,9 Остальное Составитель В. ЧистяковаТехред М,Моргентал Корректор С, Лисина Редактор Т. Никольская ТиражПодписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 3378 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ПРЕПРЕГ на основе стеклоткани, слю- дяной бумаги и связующего, включающего 1 эпоксидную смолу на основе полифенола икомплекс трехфтористого бора (ВГз) с аминами, отличающийся тем, что, с целью улучщения технологичности препрега и повышения адгезииизоляции иэ препрега к меди и ее ремонтопригодности, связующее дополнительно содержит эпоксидную диановую смолу в соотношении 1; 1,85 - 4 с эпоксидной смолой на основе полифенола и термопластичный полимер, выбранный из группы, содержащей поливинилацетали, полистирол, его сополимеры с акрилонитрилом и бутадиеновым каучуком, в качестве комплекса ВГз с аминами препрег Ьсодержит ВГз с моноэтамоламином в виде50 оь-ного раствора в диэтиленгликоле, а 5 слюдяная бумага и стеклоткань взяты в соотношении 1,3 - 2,61 , 1 при следующем соотношении компонентов препрега, мас,%:Эпоксидная смола на основеполифенола 25- ЗЗ 10 Эпоксидная диановая смола 8 - 13,550;-ный Раствор комплексатрехфтористого бора ВГз) смоноэтаноламином вдиэтиленгликоле15 Термопластичнйй полимерСлюдяная бумага и стеклоткань в соотношении 1,3 -2,61: 1